144. Конструкції поршневих кілець.

Поршневі кільця (рис. 2.5) запобігають прориву газів крізь

зазор між юбкою поршня та стінкою циліндра, а також слугують для видаляння зайвої оливи зі стінок циліндра, щоб не допустити потрапляння її в камеру згоряння. Зазор у замку компресійних кілець становить (0,4 ± 0,1) мм. Всі кільця виготовляють з чавуну, за винятком оливознімних, які виконуються складеними — з двох плоских сталевих кілець і двох розширників (осьового та радіального). Верхні компресійні кільця покривають пористим хромом.

Компресійні кільця встановлюють на поршні так, щоб виточки на їхній внутрішній поверхні були повернуті вгору . Кільця, що не підлягають хромуванню, покривають по зовнішній поверхні тонким шаром олова для кращого припрацювання. Встановлюючи кільця на поршень, їхні стики (замки) слід розташовувати під кутом90° один до одного.

Поршневі кільця. Основна функція поршневих кілець – ущільнення камери згоряння й забезпечення герметичності з'єднання деталей поршень – циліндр – канавки. Крім того, при згорянні робочої суміші значна кількість тепла поглинається поршнем і приділяється від нього поршневими кільцями. Конструктивно поршневе кільце (мал.8) являє собою плоску розрізну пружину із зазором, який називається замком. Замок може бути прямим, косим або східчастим. Одержали поширення кільця із прямим замком як найбільш прості у виготовленні. Замок дозволяє встановлювати кільця на поршень і забезпечує вільне розширення їх при нагріванні в процесі роботи двигуна. Поршневі кільця діляться на компресійні й маслосъемные.

а – типи поршневих кілець; б – розташування кілець на поршні

145. Особливості конструкції корінних і шатунних вкладишів. Матеріали, з яких виготовляються вкладиші

Вкладиші корінних і шатунних підшипників колінчастого валу виготовлені зі сталевої стрічки, покритої шаром свінцовістой бронзи і тонким шаром свінцовістого сплаву. Верх-Hi е і нижні вкладиші корінних підшипників колінчастого вала не взаємозамінні. Верхні вкладиші корінних підшипників відрізняються від нижніх наявністю отворів для підведення масла і кільцевої канавки для його розподілу. Верхні і нижні вкладиші шатунних підшипників колінчастого валу і нижньої головки шатуна взаємозамінні.Для запобігання від провертання і осьових переміщень вкладишів в гніздах на краях ліжок вкладишів видавлені крім-ки, які входять у відповідні пази, виконані в пості-лях блоку і кришках корінних і шатунних підшипників

146. Особливості конструкцій поршнів двз.

Поршень — деталь циліндричної форми, що здійснює зворотно поступальний рух усередині циліндра, який служить для перетворення зміни тиску газу, пари або рідини в механічну роботу, або навпаки - зворотно-поступального руху в зміну тиску. У поршневому механізмі, на відміну від плунжерного, ущільнення розташовується на циліндричній поверхні поршня, зазвичай у вигляді одного або декількох поршневих кілець.

Поршень, рухома деталь поршневої машини, що перекриває поперечний переріз її циліндра і рухається вздовж його осі. У двигунах, силових циліндрах, пресах поршень передає зусилля від тиску робочого тіла (газу, пари, рідини)до рухомих деталей. У деяких типах двигунів (наприклад, двотактних двигунах внутрішнього згоряння) поршень виконує також і газорозподільні функції. У насосах і компресорах поршень у процесі зворотно-поступального руху, здійснює засмоктування, стиск і подачу рідини чи газу. У залежності від відношення довжини поршня до діаметру і його конструкції розрізняють тронковий, дисковий і скальчатий поршень: - тронковий поршень, довжина якого трохи перевищує діаметр, має голівку з днищем і рівцями для поршневих кілець та спрямовуючу спідницю; - висоту дискового поршня визначає лише розмір ущільнювального пристрою, а напрямним елементом служить шток, на якому встановлений поршень; - скальчатий поршень (плунжер) виконують зазвичай з гладкою поверхнею, довжина його у декілька разів перевершує діаметр.

Будова. Поршень складається з трьох частин, які виконують різні функції: дно, ущільнювальна частина, напрямна частина. Дно і ущільнююча частина утворюють голівку поршня. Для передачі зусилля від поршня (або навпаки) може використовуватися шток або шатун, який з'єднується з поршнем за допомогою пальця. Інші способи передачі зусилля використовуються рідше. У деяких випадках шток може грати роль направляючого пристрою. Поршень може бути одностороннім або двостороннім. В останньому випадку поршень має два дна.

Дно. Форма дна залежить від функції, що покладена на поршень. Наприклад, у двигунах внутрішнього згорання форма залежить від розташування свічок, форсунок, клапанів, конструкції двигуна та інших факторів. При угнутій поверхні дна утворюється найраціональніша форма камери згорання, але в ній інтенсивніше відбувається відкладання нагару. При опуклій формі дна збільшується міцність поршня, але погіршується форма камери згорання. У деяких двотактних двигунах дно поршня виконується в вигляді виступу-відбивача для спрямування руху продуктів згорання при продувці. Відстань від дна поршня до рівця першого компресійного кільця називають вогневим поясом поршня. Залежно від матеріалу, з якого зроблений поршень, вогневий пояс має мінімально допустиму висоту, подальше зменшення якої може привести до прогорання поршня уздовж зовнішньої стінки, а також руйнування посадкового місця верхнього компресійного кільця.

Ущільнююча частина. Функції ущільнення, що виконуються поршневою групою, мають велике значення для нормальної роботи поршневих двигунів. Про технічний стан двигуна судять по ущільнюючій здатності поршневої групи. Наприклад, в автомобільних двигунах не допускається, щоб втрата оливи внаслідок надлишкового проникнення (підсмоктування) в камеру згоряння перевищував 3% від витрати палива. При згоранні оливи спостерігається підвищена димність відпрацьованих газів та двигуни знімаються з експлуатації незалежно від значення показників потужності та інших характеристик. В ущільнюючій частині поршня розташовуються компресійні і маслознімні кільця. У деяких конструкціях поршнів з алюмінієвих сплавів у його голівку залитий ободок з корозійностійкого чавуну (нірезіста), в якому прорізано рівець для верхнього найнавантаженішого компресійного кільця. Завдяки цьому значно збільшується зносостійкість поршня. Кільцеві канали для маслознімних кілець виконуються з наскрізними отворами, через які олива, знята з дзеркала циліндра, поступає всередину поршня і стікає в піддон картера двигуна.

Направляюча частина (тронка) служить для спрямування руху поршня в циліндрі і має два приливи (бобишки) для встановлення поршневого пальця.

1 кільця; 2 поршень; 3 поршневе кільце; 4 шатун; 5 вкладиши шатуного підшипника; 6 кришка шатуна; 7 болт

Матеріали. До матеріалів, що застосовуються для виготовлення поршнів автотракторних двигунів, пред'являються наступні вимоги:висока механічна міцність;мала щільність, хороша теплопровідність; малий коефіцієнт лінійного розширення;висока корозійна стійкість, хороші антифрикційні властивості. Для двигунів автомобільного типу поршні виготовляють в основному з алюмінієвих сплавів і чавуну. Застосовуються також чавун, сталь і магнієві сплави. Чавун.З легованого сірого і високоміцного чавунів типів СЧ 24-СЧ 45 і ВЧ 45-5 виготовляють поршні форсованих тепловозних і середньооборотних двигунів. Алюмінієві сплави. Алюмінієві сплави мають малу щільність, що дозволяє знизити масу поршня і, отже, зменшити інерційні навантаження на елементи циліндропоршневої групи і КШМ. При цьому спрощується також проблема зменшення термічного опру елементів поршня, що в поєднанні з хорошою теплопровідністю, властивої даними матеріалами, дозволяє зменшувати теплонапружності деталей поршневої групи. До позитивних якостей алюмінієвих сплавів слід віднести малі значення коефіцієнта тертя в парі з чавунними або сталевими гільзами.

Магнієві сплави. Втратили практичну цінність і поршні з магнієвих сплавів, основу яких становить магній, сплавлений з 5-10% алюмінію. Такі сплави відрізняються малою питомою вагою (1,8 г/см3, або 1,8*103 Н/м3), але не мають потрібної міцності.