Поршневі кільця
За призначеням поділяють на компресійні та маслознімальні.
Компресійні кільця застосовують для забезпечення ущільнення з’єднання поршня з циліндром, що виключає проникнення газів або повітря з надпоршневого простору до картеру циліндрів.
Маслознімальні кільця знімаючи масло зі стінок циліндрів, виключають проникнення масла до камери згоряння. Кільця допомагають також передачі тепла від поршня до циліндрів. Виготовляють кільця з легованого чавуну або сталі. Для забезпечення пружності притискання до стінок циліндрів кільця мають розріз (замок) і у вільному стані кільце має більший діаметр ніж діаметр циліндра. Форми поперечних перетинів і розрізів замків компресійних кілець бувають різними. Перед встановленням поршня з кільцями у циліндр, замки компресійних кілець провертаються на деякий кут один відносно одного. Після установки у циліндр, кільця щільно притискаються до стінок циліндра по всьому колу і забезпечують надійну герметизацію простору циліндра над поршнем. У найбільш несприятливих умовах працює верхнє компресійне кільце, яке для підвищення стійкості проти спрацювання покривається шаром хрому. Конусна форма кільця забезпечує більш швидке притирання кільця і прилягання до стінок циліндра. Під час руху поршня до нижньої мертвої точки, кільця верхньою площиною притискаються до верхньої площі канавки поршня і забезпечують герметизацію. Під час руху поршня вверх навпаки нижньою частиною площі кільця до нижньої площі канавки поршня.
Конструкція маслознімального кільця у більшості складається з верхньої та нижньої частини кільця 3, осьового 4 та радіального 5 сталевих розширювачів, які збільшують тиск кілець на поверхню циліндрів і покращують процес видалення масла. В процесі роботи з часом кільця зношуються і зменшується рівень компресії простору над поршнем, що погіршує роботу двигуна і примушує проводити заміну кілець.
Рис. 2.63. Поршневі кільця двигуна автомобіля ЗИЛ:
компресійні кільця; 2- мастилознімальне кільце; 3- верхня та нижня частини мастилознімального кільця; 4,5- осьовий та радіальний розширювачі.
Поршневі пальці
Поршневий палець (Рис.2.60) шарнірно з’єднує поршень з головкою шатуна. Виготовляються трубчатої форми з мало вуглецевої сталі. Пальці, які під час роботи можуть вільно обертатися у поршні і у шатуні називають плаваючими. Плаваючі пальці фіксуються у поршні стопорними кільцями.
У більшості сучасних двигунів використовують не плаваючі пальці, які запресовані у верхні головки шатунів і обертаються тільки в бобиках поршня. Легкість установки пальця при поєднанні шатуна з поршнем забезпечує нагрівання шатуна та охолодження пальця.
Рис. 2.64. Поршень кульового двигуна внутрішнього згоряння
Рис. 2.65. Розташування поршнів та їх рух по фігурній
направляючій кульового двигуна
Рис. 2.66. Поршень двотактного двигуна без кривошипно шатунного механізму
Рис. 2.67. Поршень і шатун двигуна V 10TDI
Шатун
З’єднує поршень з колінчастим валом та передає зусилля стискання, згинання та розтягування, які змінюються по величині та напряму. Шатун складається зі стержня, верхньої 1 та нижньої 3 головок, нижньої кришки, підшипників, болтів та гайок кріплення. Перетин стриженя шатуна має форму двотавра, який збільшується по мірі віддалення від верхньої головки шатуна. Шатун штампують зі сталі і піддають термообробці.
Якщо палець плаваючого типу, то у верхній головці 1 запресована бронзова втулка 5. У головці шатуна 1 просвердлений конічний отвір для вловлювання мастила. Масло для мащення плаваючого пальця під тиском може також підводитися через отвір у стрижні шатуна від шийки колінчастого вала.
Нижня головка шатуна 3 рознімна у більшості двигунів. Площина рознімання частіше всього перпендикулярна до подовжньої осі симетрії шатуна, але у деяких двигунів ця площина розташовується під кутом з метою забезпечення проходження поршнів з шатуном у циліндр при розбиранні (збиранні) двигуна. Фіксація кришки 4 здійснюється за допомогою штифтів у тілі шатуна, болтами 7 з циліндричною частиною, яка точно посаджена у отвори шатуна. У нижній головці шатуна встановлюється підшипник 6 у вигляді двох шатунних вкладишів, які фіксуються від осьового переміщення та провертання виступами та пазами у кришці та шатуні.
Рис. 2.68. Шатун двигуна автомобіля ЗИЛ-131: