Виды поршней: Типы поршней · Motorservice

Содержание

Типы поршней · Motorservice

Навигация

Установки

  • Компетентность в области IMA — Industry | Marine | Agriculture
  • Каталоги
  • Техническая информация
  • Качество
  • По всему миру

В процессе разработок поршневых систем фирма Kolbenschmidt сотрудничает со всеми ведущими изготовителями двигателей. Для каждого типа двигателя выбирается наиболее подходящий сплав из программы сплавов KS Kolbenschmidt и самая оптимальная конструкция поршня.

Фирма Motorservice всегда поставляет поршни в сборе с поршневыми кольцами и поршневыми пальцами с соответствующими упорными кольцами.

Поршень для дизельных двигателей с каналом для охлаждения, гильзой пальца и упрочняющей вставкой для кольца

Составной поршень с кованой стальной верхней частью и алюминиевой юбкой

Твердо-анодированные кольцевые канавки предотвращают износ и микро-
сваривание при использовании поршней для бензиновых двигателей.

Поршни различаются по следующим признакам:

Литые упрочняющие вставки для кольца из чугуна обеспечивают многократное увеличение срока службы первой кольцевой канавки в поршнях для дизельных двигателей. Фирма Kolbenschmidt занимает
ведущие позиции в области разработок соединений с помощью упрочняющей вставки для кольца.

Поршень для бензиновых двигателей в оптимальном весовом исполнении LiteKS® с упрочняющей вставкой для кольца

В стальных поршнях отверждённые лазером канавки обеспечивают оптимальную износостойкость и длительный срок службы.

Юбки поршней фирмы KS Kolbenschmidt имеют специальное покрытие LofriKS®, NanofriKS® или графитовое покрытие. Благодаря этому сокращается трение внутри двигателя и обеспечиваются отличные свойства при

аварийном ходе. Покрытия LofriKS® применяются также из акустических соображений. Благодаря их использованию снижается уровень шумов
при перекосе поршня. Покрытие NanofriKS® является усовершенствованным видом проверенного временем покрытия LofriKS® и отличается содержа-
нием наночастиц, за счет которых повышаются износостойкость и срок службы покрытия.

Юбки поршней с покрытием из железа (Ferrocoat®) обеспечивают надежную работу в случае его использования на алюминиево-кремниевых поверхностях цилиндров (Alusil®).

Отверстия для поршневых пальцев специальной формы (Hi-SpeKS®) увеличивают устойчивость пальцев к динамическим нагрузкам и тем самым продлевают срок службы поршней.

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

  • Необходимость
  • Комфорт
  • Статистика
Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование.

При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).
Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:
  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.

Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео

Nevada 1976Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео 0 Comment

Содержание статьи

Поршень занимает центральное место в процессе преобразования химической энергии топлива в тепловую и механическую. Поговорим про поршни двигателя внутреннего сгорания, что это такое и основное назначение в работе.

ЧТО ТАКОЕ ПОРШЕНЬ ДВИГАТЕЛЯ?

Поршень двигателя — это деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления. Изначально поршни для автомобильных двигателей внутреннего сгорания отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий, т.к. он давал следующие преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

С тех пор мощность моторов выросла многократно, температура и давление в цилиндрах современных автомобильных двигателей (особенно дизельных моторов) стали такими, что алюминий подошёл к пределу своей прочности. Поэтому в последние годы подобные моторы оснащаются стальными поршнями, которые уверенно выдерживают возросшие нагрузки. Они легче алюминиевых за счет более тонких стенок и меньшей компрессионной высоты, т.е. расстояния от днища до оси алюминиевого пальца. А еще стальные поршни не литые, а сборные.

Помимо прочего, уменьшение вертикальных габаритов поршня при неизменном блоке цилиндров дает возможность удлинить шатуны. Это позволит снизить боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр, что положительно скажется на расходе топлива и ресурсе двигателя. Или, не меняя шатунов и коленвала, можно укоротить блок цилиндров и таким образом облегчить двигатель

Поршень выполняет ряд важных функций:

  • обеспечивает передачу механических усилий на шатун;
  • отвечает за герметизацию камеры сгорания топлива;
  • обеспечивает своевременный отвод избытка тепла из камеры сгорания

Работа поршня проходит в сложных и во многом опасных условиях – при повышенных температурных режимах и усиленных нагрузках, поэтому особенно важно, чтобы поршни для двигателей отличались эффективностью, надежностью и износостойкостью.

Именно поэтому для их производства используются легкие, но сверхпрочные материалы – термостойкие алюминиевые или стальные сплавы. Поршни изготавливаются двумя методами – литьем или штамповкой.

Экстремальные условия обуславливают материал изготовления поршней

Поршень эксплуатируется в экстремальных условиях, характерными чертами которых являются высокие: давление, инерционные нагрузки и температуры. Именно поэтому к основным требованиям, предъявляемым материалам для его изготовления относят:

  • высокую механическую прочность;
  • хорошую теплопроводность;
  • малую плотность;
  • незначительный коэффициент линейного расширения, антифрикционные свойства;
  • хорошую коррозионную устойчивость.

Требуемым параметрам соответствуют специальные алюминиевые сплавы, отличающиеся прочностью, термостойкостью и легкостью. Реже в изготовлении поршней используются серые чугуны и сплавы стали.
Поршни могут быть:

  • литыми;
  • коваными.

В первом варианте их изготовляют путем литья под давлением. Кованые изготовляются методом штамповки из алюминиевого сплава с небольшим добавлением кремния (в среднем, порядка 15 %), что значительно увеличивает их прочность и снижает степень расширения поршня в диапазоне рабочих температур.

Конструкция поршня

Поршень двигателя имеет достаточно простую конструкцию, которая состоит из следующих деталей:

 

  1. Головка поршня ДВС
  2. Поршневой палец
  3. Кольцо стопорное
  4. Бобышка
  5. Шатун
  6. Юбка
  7. Стальная вставка
  8. Компрессионное кольцо первое
  9. Компрессионное кольцо второе
  10. Маслосъемное кольцо

Конструктивные особенности поршня в большинстве случаев зависят от типа двигателя, формы его камеры сгорания и типа топлива, которое используется.

Днище

Днище может иметь различную форму в зависимости от выполняемых им функций – плоскую, вогнутую и выпуклую. Вогнутая форма днища обеспечивает более эффективную работу камеры сгорания, однако это способствует большему образованию отложений при сгорании топлива. Выпуклая форма днища улучшает производительность поршня, но при этом снижает эффективность процесса сгорания топливной смеси в камере.

Поршневые кольца

Ниже днища расположены специальные канавки (борозды) для установки поршневых колец. Расстояние от днища до первого компрессионного кольца носит название огневого пояса.

Поршневые кольца отвечают за надежное соединение цилиндра и поршня. Они обеспечивают надежную герметичность за счет плотного прилегания к стенкам цилиндра, что сопровождается напряженным процессом трения.  Для снижения трения используется моторное масло. Для изготовления поршневых колец применяется чугунный сплав.

Количество поршневых колец, которое может быть установлено в поршне зависит от типа используемого двигателя и его назначения. Зачастую устанавливаются системы с одним маслосъемным кольцом и двумя компрессионными кольцами (первым и вторым).

ТИПЫ ПОРШНЕЙ

В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.

Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.

В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под поршневой палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

Достоинство составных поршней — возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.

Отвод излишков тепла от поршня

Наряду со значительными механическими нагрузками поршень также подвергается негативному воздействию экстремально высоких температур. Тепло от поршневой группы отводится:

  • системой охлаждения от стенок цилиндра;
  • внутренней полостью поршня, далее — поршневым пальцем и шатуном, а также маслом, циркулирующим в системе смазки;
  • частично холодной топливовоздушной смесью, подаваемой в цилиндры.

С внутренней поверхности поршня его охлаждение осуществляется с помощью:

  • разбрызгивания масла через специальную форсунку или отверстие в шатуне;
  • масляного тумана в полости цилиндра;
  • впрыскивания масла в зону колец, в специальный канал;
  • циркуляции масла в головке поршня по трубчатому змеевику.

Маслосъемное кольцо и компрессионные кольца

Маслосъемное кольцо обеспечивает своевременное устранение излишков масла с внутренних стенок цилиндра, а компрессионные кольца –  предотвращают попадания газов в картер.

Компрессионное кольцо, расположенное первым, принимает большую часть инерционных нагрузок при работе поршня.

Для уменьшения нагрузок во многих двигателях в кольцевой канавке устанавливается стальная вставка, увеличивающая прочность и степень сжатия кольца. Кольца компрессионного типа могут быть выполнены в форме трапеции, бочки, конуса, с вырезом.

Маслосъемное кольцо в большинстве случаев оснащено множеством отверстий для дренажа масла, иногда – пружинным расширителем.

Поршневой палец

Это трубчатая деталь, которая отвечает за надежное соединение поршня с шатуном. Изготавливается из стального сплава. При установке поршневого пальца в бобышках, он плотно закрепляется специальными стопорными кольцами.

Поршень, поршневой палец и кольца вместе создают так называемую поршневую группу двигателя.

Юбка

Направляющая часть поршневого устройства, которая может быть выполнена в форме конуса или бочки. Юбка поршня оснащается двумя бобышками для соединения с поршневым пальцем.

Для уменьшения потерь при трении, на поверхность юбки наносится тонкий слой антифрикционного вещества (зачастую используется графит или дисульфид молибдена). Нижняя часть юбки оснащена маслосъемным кольцом.

Обязательный процесс работы поршневого устройства – это его охлаждение, которое может быть осуществлено следующими методами:

  • разбрызгиванием масла через отверстия в шатуне или форсункой;
  • движением масла по змеевику в поршневой головке;
  • подачей масла в область колец через кольцевой канал;
  • масляным туманом
Уплотняющая часть

Уплотняющая часть и днище соединяются в форме головки поршня. В этой части устройства расположены кольца поршня – маслосъемное и компрессионные. Каналы для колец имеют небольшие отверстия, через которые отработанное масло попадает на поршень, а затем стекает в картер двигателя.

В целом поршень двигателя внутреннего сгорания является одной из самых тяжело нагруженных деталей, который подвергается сильным динамическим и одновременно тепловым воздействиям. Это накладывает повышенные требования как к материалам, используемым в производстве поршней, так и к качеству их изготовления.

Выхлопная система: описание,фото,назначение,тюнинг
Как провести замену поршневых колец своими руками?
Самостоятельная замена тормозных колодок и тормозных дисков
Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео.

13 типов поршней и их применение [Полная информация]

Типы поршней

Что такое поршень?

Типы поршней ( Что такое поршень ) :- Поршень является компонентом IC. двигатель; он имеет форму диска, который совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра. Поршень движется за счет сгорания топливно-воздушной смеси в цилиндре. Поршень также выполняет работу по сжатию топливно-воздушной смеси. ( Типы двигателей )

Основная работа поршня в любом двигателе внутреннего сгорания заключается в приеме импульса, который генерируется за счет расширения газа. Затем этот импульс передается на соединительный вал через шатуны. Еще одно основное назначение поршня — рассеивание избыточного тепла, образующегося при сгорании, на стенки цилиндра двигателя.

Мы классифицируем поршень на основе следующих факторов:

A) Эта классификация основана на конструкции юбки.

Типы поршня в соответствии с этой классификацией:

1. Поршень со сплошной юбкой: ( Типы поршня )

Этот поршень не имеет вырезов. На его юбке также нет никаких символов или имен. Этот тип поршня обычно используется в дизельных двигателях, в которых вырабатывается большая мощность. Поэтому он используется там, где на двигатель действует большая тяга или нагрузка.

2. Тип поршня с разрезной юбкой: ( Типы поршня )

В поршне с разрезной юбкой юбка поршня разделена на две части. Этот тип поршня обычно используется в двухтактных двигателях, бензиновых двигателях или небольших двигателях. Он использовался в древности, а в настоящее время используется реже.

3. Поршень с прорезью или поршень с постоянным зазором
  • Этот тип поршня похож на обычный поршень, но имеет прорезь. Если прорезь имеет Т-образную форму, то он называется поршнем с Т-образной прорезью, а если он имеет форму «L», то он называется поршнем с прорезью «L».
  • Т-образный поршень
  • Г-образный поршень

B) Эта классификация основана на форме и применении поршня

Мы классифицируем поршень на основе следующих факторов:

1. Тапочек Тип поршня: (Типы поршня)

Этот тип поршня используется в современных высокоскоростных двигателях. Он такой же, как обычные поршни, но с той лишь разницей, что его инерционный вес (инерционный вес — это только вес поршня) больше. При этом одна сторона поршня соединена с поршневым пальцем и зафиксирована с этой стороны, а с другой стороны поршень совершает движение в обе стороны. Сторона поршня с поршневым пальцем называется неупорной. Эта сторона свободна от каких-либо рывков и остается неподвижной. В то время как другая сторона известна как сторона тяги.

Юбка на напорной стороне действует как направляющая всякий раз, когда поршень совершает движение вверх-вниз. Когда поршень доходит до ВМТ, он ударяется о стенку с левой стороны, а когда он опускается вниз, он ударяется о стенку с правой стороны. Всякий раз, когда возникает тяга, издается звук, который называется «поршневой щелчок». Следовательно, диаметр поршня больше на упорной стороне (со стороны юбки). Для уменьшения веса поршня часть металла вырезается из поршня.

2. Поршень со стальным вкладышем: (Типы поршня)

Этот тип поршня используется в тяжелых или больших двигателях. Во время выработки мощности в двигателе тяга действует на бобышку поршня. Чем больше мощность генерируется, тем выше вероятность повреждения бобышки поршня. Поэтому для уменьшения повреждений и увеличения площади контакта в поршень вставлена ​​стальная втулка (поршень изготовлен из алюминиевого сплава).

3. Поршень со стальным ремнем: ( Типы поршня )

В этом типе поршня стальной ремень расположен в поршне между втулкой поршня и кольцевой площадкой. Этот ремень останавливает поршень, чтобы расшириться, когда поршень нагревается.

4. Кулачковый шлифованный тип поршня: ( Типы поршня )

Нижняя часть поршня не круглая, а овальной формы, то есть диаметр упорной стороны больше, а диаметр неупорной сторона меньше. Это используется в современных двигателях.

5. Поршень типа Alfinz: ( Типы поршня )

В этом типе поршня стальной сплав фиксируется в канавках кольца. Его конструкция напоминает крючок.

6. Поршень теплозащитного типа: (Типы поршней)

Обычно на поршне нарезаются три кольцевые канавки, но в этом поршне над кольцевыми канавками нарезается дополнительная канавка меньшей глубины и ширины. Основное преимущество использования поршня с тепловой заслонкой заключается в том, чтобы остановить поток тепла (который возникает в результате взрыва воздушно-топливной смеси внутри двигателя) от верхней части поршня к нижней части поршня. Если тепло идет сверху вниз поршня, то поршень может удариться о гильзу. Следовательно, чтобы избежать этого, используются поршни с тепловой заслонкой.

C) Эта классификация основана на конструкции головки или днища поршня

Мы классифицируем поршень на основе следующих факторов:

головка поршня этого типа имеет куполообразную форму, напоминающую вершину стадиона. Дополнительный объем добавляется к верхней части поршня, придавая ему куполообразную форму. Это увеличивает степень сжатия и, следовательно, увеличивает общую производительность.

2. Поршень вогнутого типа: ( Типы поршня )

Поршень обычно предварительно имеет вогнутую форму только потому, что после приложения давления газа к днищу плоского поршня он принимает несимметричную вогнутую форму. Это приводит к усталости поршня, и поршень может выйти из строя. Следовательно, поршни уже сделаны вогнутыми, чтобы распределять давление газа симметрично.

3. Нерегулярная головка Тип поршня: ( Типы поршня )

Целью придания неправильной формы короне является создание турбулентности для получения надлежащего соотношения воздух-топливо.

4. Плоский поршень Тип поршня: ( Типы поршня )

Этот тип поршня имеет плоскую верхнюю часть.

Источник изображения: — Erautotechwithab, Jepistons, Kindpng, Fastnlow, Dlpng

Детали, типы поршней, работа (PDF)

В этой статье вы узнаете что такое поршень Как это работает? Типы поршней , зазор , головка или форма поршня и поршни с высокими рабочими характеристиками — все это подробно объяснено с помощью диаграмм. Кроме того, вы можете бесплатно скачать PDF-файл этой статьи.

Что такое поршень?

Поршень является наиболее важной частью поршневого двигателя. Он помогает преобразовать химическую энергию, полученную при сгорании топлива, в полезную механическую энергию.

Поршень обеспечивает передачу расширения газов на коленчатый вал через шатун без потери газа сверху или масла снизу.

Поршень представляет собой цилиндрическую заглушку, которая перемещается вверх и вниз в цилиндре. Он имеет поршневое кольцо, обеспечивающее хорошее уплотнение между поршнем и стенкой цилиндра. Хотя поршень кажется простой деталью, на самом деле он довольно сложен с точки зрения конструкции.

КПД и экономичность двигателя зависят от работы поршня. Он должен работать в цилиндре с минимальным трением и должен выдерживать высокую взрывную силу, создаваемую в цилиндре, а также очень высокую температуру от 2000°C до более 2800°C во время работы.

Поршень должен быть максимально прочным, однако его вес должен быть как можно меньше, чтобы уменьшить инерцию из-за его возвратно-поступательного движения массы.

Читайте также: Список деталей автомобильного двигателя: их назначение (с иллюстрациями)

Поршень выполняет следующие функции

  • Принимает тягу, создаваемую сгоранием газа в цилиндре, и передает ее на шатун.
  • Поршень совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре как газонепроницаемая заглушка, создавая такты всасывания, сжатия, расширения и выпуска.
  • Поршень образует направляющую и подшипник на маленьком конце шатуна и воспринимает боковую нагрузку из-за наклона шатуна.

Верхняя часть поршня называется головкой. Кольцевые канавки нарезаны по окружности верхней части поршня. Детали ниже кольцевых канавок называются юбкой. Участки поршня, разделяющие канавки, называются посадочными площадками.

Некоторые поршни имеют канавку в верхней части, называемую тепловой заслонкой, которая уменьшает передачу тепла к кольцам. Бобышки поршня — это усиленные части поршня, предназначенные для удержания поршневого или поршневого пальца.

Высокопроизводительные поршни

Алюминиевые поршни могут быть литыми или коваными. Кованый поршень плотнее и образует лучший путь для отвода тепла от головки поршня. Он также имеет поток зерна, что улучшает его износостойкость. Кованый алюминиевый поршень также легче по сравнению с чугунным поршнем. Таким образом, он создает меньшие силы инерции при ускорении и торможении в цилиндре.

Принимая во внимание все эти факторы вместе, можно увидеть, что кованый поршень является предпочтительным поршнем для высокопроизводительных двигателей. Для дополнительной прочности некоторые высокопроизводительные поршни также имеют специальную конфигурацию юбки. Овальная юбка и волнообразная юбка предназначены для обеспечения высокой прочности.

Используются в высокопроизводительных автомобилях. Они достаточно прочны, чтобы их можно было использовать в двигателях для соревнований. Поршень без бобышек поршневого пальца рассчитан на максимальную прочность и полезен в двигателях для соревнований.

Types of Pistons

Following are the different types of pistons used in engine:

  1. “Lo-Ex” alloy Pistons
  2. Invar Strut Pistons
  3. Autothermic Pistons
  4. Биметаллические поршни
  5. Поршни Specialloid
  6. Поршни Wellworthy

с температурой. Он содержит:

  • Кремний 11 до 13 %
  • Никель 0,7 до 2,5 %
  • Магний 1 %
  • Медь 1 % меньше, чем у чистого алюминия, но это улучшение в сочетании с хорошими боевыми и жаропрочными качествами делает сплав вариативным.

    2. Поршни из инвара

    В поршнях этого типа инвар представляет собой сплав, содержащий 36% никеля и 64% железа. Он имеет незначительный коэффициент расширения, 000000063 на °C). В поршень, соединяющий бобышки поршневого пальца и юбку, вставлены стойки из инвара, и их пропорции таковы, что результирующее расширение поршня почти такое же, как у цилиндра.

    3. Автотермические поршни

    Эти типы поршней содержат стальные вставки с низким коэффициентом расширения в бобышках поршневого пальца. Эти вставки отлиты таким образом, что их концы закрепляются в юбке поршня, как показано на рисунке.

    В этом случае биметаллическая деформация из-за разных коэффициентов расширения вставки и основного металла переносит часть большого начального зазора, обеспечиваемого на оси поршневого пальца, на ось упора по мере прогрева поршня.

    Это действие позволяет поддерживать небольшие зазоры на оси тяги как в холодных, так и в горячих условиях, обеспечивая более тихую работу.

    4. Биметаллические поршни

    Эти типы поршней изготавливаются как из стали, так и из алюминия. Интересным примером биметаллической конструкции является конструкция «Цветок», показанная на рисунке. Он состоит из стальной юбки и штифтовых басов.

    Поскольку коэффициент теплового расширения для стали довольно мал, внутри отлит алюминиевый сплав, который образует головку поршня и поршень небольшого размера, поршень не будет сильно расширяться, и, следовательно, могут поддерживаться меньшие холодные зазоры.

    Видно, что стальная юбка функционально является частью поршня. должны быть значительными, поскольку они очень малы и, таким образом, позволяют использовать небольшие зазоры.

    5. Поршни Specialloid

    Продукция Specialloid охватывает широкий спектр поршней для нулевых, автомобильных бензиновых и дизельных двигателей, используемых в грузовых автомобилях, промышленных канцелярских принадлежностях, железнодорожной тяге, судовых главных силовых установках и вспомогательных целях.

    Современный дизельный поршень со специальным корпусом имеет вертикальные ребра на внутренней поверхности юбки и массивные опоры, которые передают нагрузку непосредственно от днища на опору поршневого пальца.

    Участки короны, кольца-пояса и юбки соразмерны тепловым характеристикам, что приводит к существенному снижению рабочих температур, тем самым снижая склонность к заеданию колец и искажению термического растрескивания в области карманов клапанов на обод камеры сгорания.

    Предпочтительным материалом является высокопрочный сплав с низким коэффициентом расширения и содержанием кремния 11–12 %, известный как specialloid S. участки, которые образуют барьер для теплового потока. На рисунке показан типичный поршень Thermoflow для тяжелых условий эксплуатации, используемый в высокофорсированных дизельных двигателях.

    6. Поршни Wellworthy

    Компания Wellworthy Ltd, Великобритания, производит поршни для тяжелых условий эксплуатации, которые имеют чугунные вкладыши для верхних поршневых колец. Эти вставные держатели в последнее время применяются только к одному кольцу в поршне дизельного двигателя. Таким образом, износ в верхней канавке сводится к минимуму по сравнению с износом, который был бы в незащищенном легком сплаве.

    Процесс молекулярного связывания Al-Fin используется при вставке держателей колец, что предотвращает любой риск ослабления вставки. Он также преодолевает большие трудности из-за окисления алюминия во время литья.

    В бензиновых двигателях, где суровые условия работы не оправдывают использование вставки, успешная защита канавок была достигнута с помощью процесса анодирования.

    Поршень должен обладать следующими качествами

    1. Жестко выдерживать высокое давление.
    2. Легкость уменьшает вес возвратно-поступательных масс и, таким образом, обеспечивает более высокие обороты двигателя.
    3. Хорошая теплопроводность снижает риск детонации, что обеспечивает более высокую степень сжатия.
    4. Тишина в работе.
    5. Материал с низким коэффициентом расширения, допускающий различные скорости расширения чугунного блока цилиндров и алюминиевого поршня.
    6. Юбка правильной формы, обеспечивающая равномерную опору в рабочих условиях.

    Материал поршня

    Материал поршня — алюминиевый сплав. Алюминиевые поршни могут быть литыми или коваными. Чугун также используется для поршня. Чугун является универсальным материалом первых лет, так как обладает отличной износостойкостью, коэффициентом расширения и общей пригодностью для производства.

    Но из-за уменьшения веса возвратно-поступательных частей использование алюминия для поршня было необходимо. Для получения равной прочности необходима большая толщина металла, теряется то же преимущество легкого металла. Алюминий уступает чугуну по прочности и износостойкости, а его больший коэффициент расширения требует большего зазора в цилиндре, чтобы избежать риска заедания.

    Теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у чугуна, и это в сочетании с большей толщиной, необходимой для прочности, позволяет поршню из алюминиевого сплава работать при гораздо более низких температурах, чем поршень из чугуна (от 200°C до 250°C по сравнению с 400° до 450°C).

    В результате на нижней стороне поршня не образуется закоксованное масло, поэтому картер остается чистым. Это свойство алюминия охлаждаться в настоящее время признано столь же ценным, как и его легкость. Поршни иногда делают толще, чем это необходимо для прочности, чтобы улучшить охлаждение.

    Зазор поршня

    Что такое зазор поршня?

    Диаметр поршня обычно меньше диаметра цилиндра. Пространство между цилиндром и стенкой цилиндра называется зазором поршня.

    Зазор поршня необходим по следующим причинам

    1. Он обеспечивает пространство для пленки смазки между поршнем и стенкой цилиндра для уменьшения трения.
    2. Предотвращает заклинивание поршня: Из-за очень высокой рабочей температуры поршень и блок цилиндров расширяются. Цилиндр охлаждается быстрее, чем поршень, поэтому должен быть обеспечен достаточный зазор для расширения поршня, в противном случае произойдет заедание поршня.
    3. Если между поршнем и цилиндром нет зазора, поршню будет трудно совершать возвратно-поступательные движения в цилиндре.

    Зазор поршня зависит от размера отверстия цилиндра и металла, используемого в поршне. Но обычно это от 0,025 мм до 0-100 мм. В процессе эксплуатации этот зазор заполняется маслом, так что поршень и кольца двигаются на масляных пленках.

    Если зазор слишком мал, произойдет потеря мощности из-за чрезмерного трения, сильного износа и возможного заедания поршня в цилиндре. Стук поршня произойдет, если зазор поршня слишком велик. Стук поршня означает внезапный наклон цилиндра, когда поршень опускается вниз во время рабочего такта.

    Поршень перемещается с одной стороны цилиндра на другую с силой, достаточной для создания отчетливого шума. По мере прогрева поршня зазор уменьшается и шум обычно исчезает. Чтобы можно было использовать фиксированные зазоры без риска заклинивания, были введены специальные сплавы и используются многие конструкции поршня.

    Эти специальные конструкции включали кулачковую шлифовку до некруглых форм, полугибкие юбки с косыми прорезями, регулируемое распределение и тому подобное.

    Форма головки поршня или головка поршня

    Головка поршня обычно плоская, но имеет форму, подходящую для камеры сгорания. Пространство сгорания можно контролировать, придавая выпуклость или форму днищу поршня, а углубления для головок клапанов также могут быть вырезаны в днище поршня.

    Степень сжатия можно регулировать путем механической обработки камеры сгорания в поршне, но это означает, что большая часть тепла сгорания должна потребляться через поршень, а не через головку блока цилиндров.

    Смещение поршневого пальца

    Поверхность поршня, которая больше всего упирается в стенку цилиндра во время рабочего такта, называется основной упорной поверхностью. В некоторых двигателях поршневой палец смещен от центральной линии поршня к этой поверхности. Если поршневой палец отцентрирован, меньшая упорная поверхность будет оставаться в контакте со стенкой цилиндра до конца такта сжатия.

    Но угол наклона шатуна меняется слева направо, как только начинается рабочий ход. Это вызывает внезапное смещение боковой нагрузки на поршень с малой поверхности на основную. Если есть заметный зазор, произойдет удар поршня.

    Но если поршневой палец смещен, давление сгорания заставит поршень наклониться, когда поршень приблизится к ВМТ, так что нижний конец главной упорной поверхности сначала соприкоснется со стенкой цилиндра.

    Затем, после прохождения поршнем ВМТ и реверсирования боковой тяги, осуществляются полные контактные поверхности большой тяги с меньшей тенденцией к удару поршня.

    Регулятор расширения в поршнях

    Во время работы поршень нагревается на много градусов больше, чем цилиндр, поскольку цилиндр окружен охлаждающей водой. Следовательно, этот поршень расширяется больше, чем цилиндр. Это расширение необходимо контролировать, чтобы избежать потери надлежащего зазора поршня. Такая потеря может вызвать серьезные проблемы с двигателем.

    Проблема более точна с алюминиевыми поршнями, потому что алюминий расширяется быстрее, чем железо, при повышении температуры. Расширение юбки поршня можно контролировать несколькими способами, описанными ниже.

    1. Отводя тепло от нижней части поршня.
    2. Путем изготовления теплозащитного экрана
    3. Кулачковая шлифовка поршня
    4. С помощью распорок

    1. Максимально отводя тепло от нижней части поршня.

    Это можно сделать на поршне с полной юбкой, вырезав в поршне горизонтальные прорези сразу под канавкой нижнего маслосъемного кольца. Эти прорези уменьшают путь тепла, идущего от головки блока цилиндров к юбке.

    Таким образом, юбка не так сильно нагревается и не так расширяется. В некоторых поршнях с полной юбкой в ​​юбке также прорезаны вертикальные прорези, которые позволяют металлу расширяться в юбке при заметном увеличении диаметра поршня.

    2. При изготовлении тепловой заслонки

    Тепловая заслонка имеет канавку, прорезанную в верхней части поршня. Это уменьшает размер пути, по которому тепло может пройти от головки поршня к юбке. Таким образом, юбка охлаждается и не так сильно расширяется.

    3. Путем кулачковой шлифовки поршня

    Поршни имеют слегка овальную (эллиптическую) форму в холодном состоянии. Эти поршни называются поршнями с кулачковой шлифовкой. Поэтому площадь его контакта со стенкой цилиндра увеличивается.

    Малая ось эллипса проходит в направлении оси поршневого пальца. Большее расширение по малой оси вызвано бобышками поршня. Таким образом, поршень после расширения при рабочей температуре становится круглым.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *