обробка поршнів двигуна

ПОРШЕНЬ ДВИГУНА

Поршень являє собою металевий стакан, встановлений в циліндрі з деяким зазором. При робочому ході поршень днищем сприймає тиск газів, а при інших ходах здійснює допоміжні такти. Верхня посилена частина поршня, що сприймає тиск газів, називається головкою, а нижня напрямна частина - спідницею. Припливи в стінках спідниці, службовці для установки поршневого пальця, називаються бобишками.

Поршні карбюраторних двигунів виготовляють з алюмінієвих сплавів. Алюмінієві поршні володіють малою вагою, внаслідок чого зменшуються сили інерції, а отже, і навантаження на деталі двигуна при його роботі. Крім того, алюмінієві поршні, так само як і алюмінієві головки, мають кращу теплопровідність, тому вони менше нагріваються при роботі і сприяють зниженню температури робочої суміші.

В результаті цього можна підвищити ступінь стиснення двигуна, не побоюючись, що виникне детонационное згоряння палива.

З метою підвищення зносостійкості поршнів для їх виготовлення в останні роки стали застосовувати висококремністие алюмінієві сплави з великим вмістом кремнію (до 20-25%). Поршні з алюмінієвих сплавів виготовляють литтям в металеві форми. Для зняття внутрішніх напружень в матеріалі литі заготовки поршнів піддають тривалому відпалу, а потім піддають механічній обробці.

У карбюраторних двигунах головка поршня має плоске днище і товсті стінки з внутрішніми ребрами, що підвищують її міцність і забезпечують хороше відведення тепла. У голівці на бічній зовнішній поверхні є канавки для установки поршневих кілець. У верхній частині головки поршня у двигунів деяких типів ( ГАЗ ) Роблять глибоку вузьку канавку, що зменшує передачу тепла від днища до верхнього компресійного кільця, що працює в особливо несприятливих умовах, щоб усунути небезпеку його пригорання. У деяких двигунах ( ЗІЛ ) В головку при заливці поршня закладається чавунна кільцева вставка, в якій протачівается канавка для верхнього компресійного кільця. Такий захід підвищує довговічність поршня.

Для поліпшення підробітки поршнів в циліндрах і для зменшення зносу на спідницю 2 поршня наносять спеціальні покриття. Зазвичай поверхонь, що труться спідниці лудять - покривають дуже тонким шаром олова (товщиною 0004-0006 мм). У середній частині спідниці роблять припливи-бобишки 3 з отворами для установки поршневого пальця.

Для того щоб при нагріванні поршень міг розширюватися без заїдання в циліндрі, поршень встановлюють з зазором між стінкою циліндра і спідницею. Алюміній розширюється при нагріванні значно більше, ніж чавун. Щоб в холодному двигуні зазор між поршнем і циліндром ні надмірно великим, що може викликати стуки поршня і витік газів з циліндра, в алюмінієвих порушених застосовують пружні розрізні спідниці. При бічному розрізі по всій довжині спідниця кілька пружинить, і поршень вставляється в циліндр холодного двигуна щільно, з малим зазором. При нагріванні поршня розріз дає можливість спідниці розширитися без заїдання поршня в циліндрі. Застосовують також поршні з частковим, непрямим розрізом Т- або П-подібної форми, що підвищує жорсткість спідниці.

Для зменшення бічного зазору перетин спідниці роблять не круглої форми, а овальної. Величина овальності (різниця осей овалу) спідниці дорівнює приблизно 015-029 мм. Поршень встановлюють в циліндрі холодного двигуна з мінімальним зазором по великій осі овалу спідниці, що розташовується в площині гойдання шатуна, де діють бокові сили, що притискають поршень до стінок циліндра. При нагріванні поршня спідниця може розширюватися в напрямку малої осі овалу, де між спідницею і циліндром є великий зазор. Поршні по довжині виготовляють ступінчастими або конусними, так як зазор вгорі між стінкою циліндра і головкою поршня повинен бути більше, ніж внизу, внаслідок більшого нагрівання головки. Величина зазору між спідницею поршня і циліндром для двигунів різних марок коливається в межах 0012-008 мм.



Мал. 1. Конструкція поршня

Щоб при нагріванні поршні менше розширювалися, а також для підвищення їх міцності, в поршні двигунів деяких марок при литві закладають пластинки зі спеціальної малорасшіряющейся стали. Для зменшення ваги у деяких поршнів вирізують неробочу частину спідниці. Ці вирізи служать також для проходу противаг при обертанні колінчастого вала у короткоходних двигунів.

Для забезпечення кращого врівноваження двигуна поршні до кожного двигуну підбирають рівного ваги. З цією метою на днище поршня, крім вказівки групи за розміром, вибивають відповідну мітку ваговій групи. Різниця у вазі поршнів, що підбираються для одного двигуна, не повинна перевищувати 6-8 м

При складанні поршні зазвичай встановлюють розрізом на ліву сторону двигуна, так як під час роботи на цьому боці поршень притискається з меншою силою. Для зручності складання на днище поршня в цьому випадку роблять спеціальну позначку, яка повинна бути звернена до передньої частини двигуна.



Мал. 2. Типи поршнів

У дизелях застосовують поршні зі спеціального чавуну (двотактні дизелі ЯАЗ ) Або з висококремниста алюмінієвого сплаву (чотиритактні дизелі ЯМЗ ) З нерозрізний спідницею, що має велику жорсткість. Так як в дизелях бічна сила, що притискає поршень до стінки циліндра, досягає значної величини, то для отримання нормального питомої тиску між циліндром і поршнем спідницю роблять більшої довжини, Днище поршня, котра сприймає значний тиск газів, роблять міцнішим з посиленням його внутрішньої сторони великою кількістю ребер. Для забезпечення гарного сумішоутворення при безпосередньому уприскуванні палива в днище поршня розташовується камера згоряння спеціальної форми.