16Янв

Цилиндро поршневой: Цилиндропоршневая группа КАМАЗ

Содержание

Цилиндропоршневая группа КАМАЗ

Цилиндропоршневая группа - важнейшая часть двигателя внутреннего сгорания. От качества поршня, гильзы, пальца и поршневых колец зависит срок службы двигателя, его мощность, расход масла и топлива. ОАО «КАМАЗ» рекомендует использовать только оригинальные комплекты цилиндропрошневой группы к автомобилям КАМАЗ и для этого есть целый ряд причин.

Производство

Осенью 2009 года ОАО «КАМАЗ» и «Federal Mogul Corporation»  создали совреместное предприятие «Федерал Могул Набережные Челны» для выпуска деталей цилиндропоршневой группы. Компания «Fedral Mogul Corporation» обладает многолетним опытом производства и проектирования ЦПГ для мировых автомобильных брендов: Mercedes-Benz, MAN, Volvo, Renault, BMW, GM, Ford, Cummins.

Совместное предприятие ОАО «КАМАЗ» и  «Federal Mogul Corporation» на сегодняшний день используют наиболее современные и инновационные подходы в разработке и производству комплектов Цилиндро-поршневой группы. Регулярно улучшаются и обновляются производственные мощности завода в Набережных Челнах, вносятся дополнительные технические решения, совершенствуется система контроля качества. В  2012 г. было закуплено и запущено в работу  новое мехообрабатывающее оборудование под поршень и гильзу цилиндра, новая печь проходного типа под сушку графита поршня.  

Все детали цилиндропоршневой группы производятся на совместном предприятии, только для автомобилей KAMAЗ и реализуются конечным покупателям, только через официальных дилеров по запасным частя ОАО «КАМАЗ». Найти ближайшего к Вам дилера вы можете здесь.

Основные технические достижения

Цилиндропоршневая группа КАМАЗ регулярно совершенствуется, повышаются требования к ее технологичности и надежности, но при этом на рынке запасных частей продаются ЦПГ альтернативных и контрафактных производителей. Научно-техническим центром ОАО «КАМАЗ» были проведены испытания альтернативных и контрафактных ЦПГ, в результате которых выявлены серьёзные несоответствия требованиям ОАО «КАМАЗ», альтернативные ЦПГ значительно уступают ЦПГ КАМАЗ, ухудшают показатели и надежность двигателя.

Ключевые преимущества оригинального поршня КАМАЗ над альтернативными и  контрафактными:

  1. Все поршни КАМАЗ изготавливаются из одного сплава S2N, имеющего лучшие прочностные характеристики, чем у алюминиевых сплавов альтернативной и контрафактной продукции.
  2. Нанесение графитового покрытия на поверхность юбки поршня производится с помощью шаблона (отпадает необходимость защиты головки поршня и отверстия под поршневой палец от попадания графита).
  3. Введены радиусы скругления кромок выемки в поршне и цековок под клапаны для предотвращения трещинообразования характерного для альтернативных и контрафактных ЦПГ.
  4. В конструкции поршня разработан специальный зазор «палец-отверстие в поршне» в отличие от переходной посадки исключает нагрев поршня для монтажа поршневого пальца.
  5. Выемка на юбке под масляную форсунку, а также контур радиусом 130,5 мм под противовес коленвала изготавливаются литьем, а не мехобработкой.
  6. Отсутствует необходимость доработки поршня вручную (снятие заусенцев напильником).
  7. 100% контроль всех основных размеров поршня, в том числе и 100% контроль кромки выемки в поршне и схватываемости нирезистовой вставки ультразвуковым методом.
  8. Качество поршней отвечает требованиям мирового уровня.

Ключевые преимущества оригинальных поршневых колец  КАМАЗ над альтернативными и  контрафактными:

  1. Полная унификация колец для двигателей уровня Евро-1, 2, 3, 4, 5.
  2. Использование вместо молибдена, хромоалмазное покрытие GDC50 на верхнем компрессионном кольце, что увеличивает износостойкость колец в 3 раза в отличии от альтернативных и контрафактных производителей и позволяет достичь ресурса ЦПГ КАМАЗ 1 млн. км.
  3. Введение минутного кольца во второй канавке вместо полутрапецеидального улучшает маслосъемные свойства колец и позволяет достичь расхода масла на угар менее 0,1%.
  4. Качество поршневых колец отвечает требованиям мирового уровня.

Ключевые преимущества оригинальной гильзы КАМАЗ над альтернативными и  контрафактными:

  1. Значительно более сниженные шероховатости и маслоемкости рабочей поверхности гильзы цилиндров, что позволяет получить меньший износ как во время приработки, так и в дальнейшем, а значит и больший интервал замены масла. Кроме того, это снижает расход масла на угар до менее 0,1% от расхода топлива.
  2. При производстве используется характеристика шероховатости поверхности тремя параметрами Rpk, Rk и Rvk и оптимальным углом хона 45°, что позволяет получать гильзы цилиндров со стабильным качеством рабочей поверхности в отличии от альтернативных и контрафактных гильз.
  3. В производстве гильз КАМАЗ используется более качественное литье и механическая обработка позволяющая получать гильзы с качеством исполнения рабочей поверхности мирового уровня.
  4. Гильза цилиндров так же содержит несколько существенных технических преимуществ:
    1. меньший износ, как во время приработки, так и в фазе основной работы.
    2. больший срок службы моторного масла.
    3. расход масла на угар менее 0,1%
    4. ресурс двигателя до капремонта 1 млн. км.

 Плавающий поршневой палец КАМАЗ позволяет монтировать его в поршень без нагрева и улучшает поступление масла в отличии от альтернативных и контрафактных производителей.

Контроль качества

На производстве ЦПГ введены системы наиболее современного и технологичного контроля качества, которыми не могут «похвастаться» альтернативные и контрафактные производители. На предприятии введена целая система контроля качества, которая позволяет выявить наиболее мелкие недостатки. Ключевым из них является зона ультразвукового контроля позволяющего детально контролировать качество поршня, в том числе контроль камеры сгорания и схватываемости нирезистовой вставки.

Именно современная и четкая система контроля позволила ОАО «КАМАЗ» совместно с «Federal Mogul Corporation» разработать наиболее совершенные и качественные детали цилиндро-поршневой группы и продолжать работу над их совершенствованием.

Испытания.

Ключевым аспектом в подтверждении высокого качества и технологичности ЦПГ КАМАЗ является регулярное проведение испытаний в Научно-техническом центе ОАО «КАМАЗ».  Работоспособность оригинальных запчастей ежеквартально подтверждается испытаниями на двигателях КАМАЗ на специальных стендах и ежегодными ресурсными испытаниями на автомобилях КАМАЗ.

Не один альтернативный и контрафактный производитель ЦПГ не может позволить себе такие испытания, так как не обладает специализированными научно-техническими центрами, дорогостоящими испытательными стендами и средствами даже для провидения регулярных ресурсных испытаний по работе деталей на автомобиле КАМАЗ.

Стоит ли платить за такой риск, приобретая цилиндропоршневую группу сомнительного производства? Решение остаётся за Вами, но исследования проводимые ОАО «КАМАЗ» показывают то, что экономия от более низкой стоимости альтернативных и контрафактных ЦПГ приводит к гораздо большим затратам: сокращению ресурса двигателя, росту дополнительных простоев автомобиля, росту затрат на ремонт и повышенный расход масла.

Где приобрести оригинальные запчасти KAMAЗ.

Покупайте  запасные части только  у официальных дилеров ОАО «КАМАЗ». Дилерская и сервисная сеть ОАО «КАМАЗ»  расположена на всей территории России. Официальные дилеры  продают только оригинальные запчасти КАМАЗ - приобретая запасные части у наших дилеров, вы гарантировано, защищены от подделок.

Найти ближайшего к вам дилера вы можете здесь.

Как отличить оригинальные ЦПГ от альтернативных и контрафактных.

Все комплекты Цилиндропоршневой группы КАМАЗ продаются в фирменной упаковке с логотипом KAMAZ. Ознакомитесь с внешним видом упаковки запасных частей ЦПГ КАМАЗ и приобретайте ЦПГ только в данной упаковке:

Фирменная упаковка KAMAZ содержащей специальную этикетку с защитной наклейкой и  надписью «Внимание! ОПЛЛОМБИРОВАННО!» - необходимый атрибут подлинника. Защитная наклейка позволяет контролировать несанкционированное вскрытие упаковки. Как только эту наклейку попытаются убрать с коробки, на ней проявляется надпись «ВСКРЫТО!», которую удалить невозможно.

Все запасные части, реализуемые ООО «АвтоЗапчасть КАМАЗ» содержат код ДЗЧ. Большинство альтернативных и контрафактных производителей заменяют этот номер на другой, для избегания юридической ответственности за производство поддельной продукции. Обратите внимание в нашем списке ЦПГ на код ДЗЧ необходимой Вам запасной части и не приобретайте запасную часть с иным кодом.

Детали цилиндропоршневой группы КАМАЗ для двигателей экологического класса ЕВРО-1 и 2 с ходом 120 мм входят в состав ремкомплектов 740.30-1000128-05 (с высоким поршнем 40-я группа, обозначение 7.12094А101-40, гильзой цилиндров К000918290 или 740.30-1002021, поршневым пальцем 12094-50972  или 740.30-1004020, комплектом поршневых колец 740.60-1000106-02) и 740.30-1000128-06  (с низким поршнем10-я группа, обозначение 7.12094А101-10).

Детали цилиндропоршневой группы КАМАЗ для двигателей экологического класса ЕВРО-2 и 3 с ходом 130 мм, входят в состав ремкомплектов 740.60-1000128-04 (с высоким поршнем 40-я группа, обозначение 7.12094-101-40, гильзой цилиндров К000919000 или 740.51-1002021, поршневым пальцем 12094-50971 или 740.70-1004020, комплектом поршневых колец 740.60-1000106-02) и 740.60-1000128-05 (с низким поршнем 10-я группа, обозначение 7.12094-101-10).

Обратите внимание на маркировку деталей ЦПГ КАМАЗ. На рис.1 представлено фото поршня, маркировка обозначения выполнена на днище ударным способом, при этом цифра 8 после запятой означает порядковый номер последнего изменения внесенного в конструкцию. Размерная группа поршня по высоте указана в нижней строке.

 Рисунок 1.Внешний вид поршня 12094А101-20 и его маркировка.

 На рисунке  2 показана маркировка поршневых пальцев выполненная на торце деталей.

Рис. 2. Маркировка пальцев поршневых

 На рисунке 3 приведена маркировка поршневых компрессионных и маслосъемного колец. Товарный знак предприятия изготовителя GOE 6 нанесен слева от замка. На компрессионных кольцах справа от замка нанесена маркировка ТОР, что означает верх. Торец кольца с такой маркировкой при установке на поршень должен располагаться со стороны днища.

Рисунок 3. Маркировка поршневых колец

Верхнее компрессионное кольцо

Второе компрессионное кольцо

Маслосъёмное кольцо

Второе компрессионное кольцо

Приобретайте только оригинальные запасные части Цилиндропоршневой группы КАМАЗ, это повысит надежность и эффективность работы Вашего автомобиля.

Внимание!

При замене ЦПГ предыдущего поколения на двигатели КАМАЗ, необходимо производить замену поршня, пальца и колец одновременно из нового комплекта ЦПГ, в независимости от величины износа отдельных деталей ЦПГ.

Установка старого пальца в новый поршень и наоборот приведет к дисбалансу работы ЦПГ КАМАЗ, последствиями которого станут серьезные разрушения цилиндропоршневой КАМАЗ и повлекут за собой дополнительный более дорогостоящий и длительный ремонт автомобиля.   

что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

В статье подробно рассмотрены ключевые детали автомобильного двигателя – поршень и цилиндр. Уделено внимание их конструкции, функциям, условиям работы, возможным проблемам при эксплуатации и путям их решения.

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.


Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

  • Головку (днище)
  • Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
  • Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.


Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре "поршень-цилиндр" существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.


Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре "поршень-цилиндр", но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.



Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

  • На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
  • Посадочные места под гильзу деформируются
  • Днища поршней оплавляются и прогорают
  • Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
  • На теле поршней возникают различные повреждения
  • Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
  • Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.


Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

  • Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
  • Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
  • Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
  • Регулярно проводить диагностику автомобиля
  • Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Замена деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма

Сборка и разборка двигателя Д-160 ЧТЗ

При замене деталей цилиндро-поршневой группы и кривошипно-шатунного механизма обратить внимание на размерные группы деталей.

Поршни 4 (см. рис. 5) по наружному диаметру юбки разбиваются на четыре размерные группы М, C1, С2, Б. Обозначение группы выбито на торце юбки поршня или на головке. По массе поршни разбиваются на три группы Н4, Н5 или Н6. Разница масс поршней в одной группе не более 10 г. По диаметру отверстия под поршневой палец поршни разбиваются на размерные группы А1 и А2. Буквы Н и А с индексом выбиты на торце юбки.

Перед сборкой скомплектовать поршни. Поршни в комплекте должны иметь: одинаковое обозначение весовой группы - Н4, или Н5, или Н6, а также, по возможности, одинаковое обозначение размерной группы по наружному диаметру юбки М, или С1, или С2, или Б и по диаметру отверстия под поршневой палец - А1 или А2.

Скомплектовать шатуны 5. Шатуны в комплекте должны иметь одинаковое обозначение весовой группы П1, или Р1, или С1 и т.д., нанесенное на нижней головке шатуна (разница масс шатунов не более 35 г), и размер отверстия в верхней головке шатуна, под взятые поршни.

К комплекту шатунов подобрать пальцы 10, имеющие одинаковые с шатунами цветные метки на торце - желтые или зеленые.

Метками осуществляется разбивка шатунов по диаметру отверстия под поршневой палец. Наносятся метки на стержень шатуна.

Комплект шатунов и пальцев с зелеными метками собрать с поршнями группы А1. Комплект шатунов и пальцев с желтыми метками собрать с поршнями группы А2. Перед установкой пальцев поршни нагреть до температуры 70-100°С и поверхности поршневых пальцев смазать моторным маслом.

В канавках поршней 4 установить кольца 7, 8 и 9, которые должны свободно перемещаться от собственной массы. Для маслосъемных колец 7 допускается легкое зависание в канавке поршня 4. Под верхнее маслосъемное кольцо 7 установить расширитель.

При установке компрессионных поршневых колец 8 и 9 метка ВЕРХ должна быть обращена к днищу поршня. Замки поршневых колец должны быть расположены один относительно другого под углом 120°.

Гильзы цилиндров, установленные в блок, должны иметь размерные группы, соответствующие размерным группам взятых поршней. Обозначение размерной группы выбито на торце гильзы. Торец гильзы цилиндров должен выступать над плоскостью блока на 0,07-0,33 мм.

Разность четырех диаметрально противоположных измерений не должна превышать 0,08 мм. Разница в выступаниях гильз, прижимаемых одной головкой цилиндров, не более 0,08 мм. Для обеспечения зазора между поршнем и гильзой 0,34-0,38 мм устанавливать поршни и гильзы одной и той же группы. Трущиеся поверхности поршня и гильзы протереть льняной салфеткой и смазать моторным маслом.

поршневая группа для автомобилей и автобусов Scania, цилиндры и поршни

Долговечность и оптимальное качество смазки

Цилиндро-поршневая группа Scania, благодаря оптимальной смазке, гарантирует самые высокие эксплуатационные характеристики и долговечность. Благодаря новым поршням и гильзам, двигатель получает новую жизнь.

Цилиндро-поршневая группа Скания - только факты

Взаимодействие элементов

Цилиндро-поршневая группа подвергается значительным нагруз-кам. При сжатии и воспламенении топливно-воздушной смеси нагрузка на поршни может составлять до 18 тонн. Такие условия возникают несколько тысяч раз в минуту. Даже при наличии охлаждения температура поршня составляет около 400 градусов. Поэтому важно обеспечить, чтобы гильзы цилиндров, поршни и поршневые кольца обладали необходимыми характеристиками и обеспечивали надежную совместную работу. Эффективная смазка продлевает срок эксплуатации. В этой связи очень важную роль играют конструкция и поверхностные характеристики гильз цилиндров.

Какую работу Мы проделали

  1. Длительный срок службы
    Долговечность цилиндро-поршневой группы Scania обеспечивается грамотным подбором материалов и оптимизированной структурой поверхности. Плосковершинное хонингование гильзы цилиндра гарантирует низкое трение и оптимальную смазку. Это, в свою очередь, снижает расход масла и повышает долговечность. В двигателях высокой мощности применяют хонингование и плазменное напыление гильз цилиндров, что также снижает риск коррозии.
  2. Высокая результативность
    Стандартный стальной поршень имеет камеру сгорания геометрически оптимизированной формы, что обеспечивает высокую результативность и низкую токсичность выхлопа. В двигателях меньшей мощности применяются алюминиевые поршни. В
    обоих вариантах обеспечена высокая мощность и устойчивость к экстремальным нагрузкам.
  3. Испытания и экологические аспекты
    Цилиндро-поршневая группа Scania прошла расширенные испытания на автомобилях при различных эксплуатационных условиях, в частности, при разных нагрузках, с маслом и топливом различного качества. Благодаря этому гарантирована долговечность частей в сложных эксплуатационных условиях и соблюдение применимых экологических нормативов.

Особенности ремонта цилиндро-поршневой группы на двигателях семейства ЯМЗ-238

Особенности ремонта цилиндро-поршневой группы на двигателях семейства ЯМЗ-238

Современная автомобилестроительная промышленность выпускает широкий ряд двигателей, предназначенных для установки на большегрузные автомобили. Одним из крупнейших отечественных предприятий, специализирующихся на выпуске подобных агрегатов, является ОАО «Автодизель», известное также как Ярославский моторный завод. Основанный в 1916 году, завод приобрёл свою знаменитость уже в советское время благодаря выпуску большегрузной техники и двигателей для неё.

Основные сведения о дизельном двигателе ЯМЗ-238

Среди двигателей, разработанных на заводе за время его существования – десятки моделей и модификаций дизельных моторов. Одним из наиболее массовых является семейство двигателей ЯМЗ-238. Базовая модель представляет собой 8-цилиндровый агрегат мощностью 240 лошадиных сил. Крутящий момент составляет 882 Ньютон-метров, а частота обращения ротора составляет 1500 оборотов в минуту. Рабочий объём двигателя – 14 866 куб. см. На его основе впоследствии было разработано более десятка модификаций мощностью вплоть до 420 л.с.

Двигатель ЯМЗ-238 имеет систему непосредственного впрыска, впускные трубопроводы которой находятся в развале блока цилиндров. Каждый цилиндр имеет два клапана, а привод поршневой обеспечивается от нижнего распредвала. В свою очередь, он взаимодействует с шестерёнками, находящимися в передней части моторного агрегата.

Поршневая группа приводится в движение кулачковым валом. Конструкция кулачков и коленвал изготавливаются методом стальной штамповки. Сами поршни изготовлены из алюминиевого сплава с повышенным содержанием кремния. Величина хода поршней составляет 140 мм, для модели характерно V-образное расположение цилиндров. Двигатель ЯМЗ-238 является четырёхтактным.

Ремонт цилиндро-поршневой группы как одно из важнейших мероприятий при обслуживании мотора ЯМЗ-238

Ремонт цилиндро-поршневой группы ЯМЗ-238 – это мероприятие, необходимость в котором возникает в рамках капитального ремонта двигателя или как оперативная реакция на поломку. Поршни и цилиндры – это части двигателя, в значительной степени подверженные механическому износу. Ведь именно эта часть мотора отвечает за подачу в систему топлива и преобразование энергии горения в тяговое усилие двигателя. Ремонт поршней и цилиндров на ЯМЗ-238 наиболее часто связан с заменой колец и головок цилиндров, восстановлением подвижных приводов. Также при необходимости выполняются ремонтные работы по замене поршней и гильз цилиндров.

Инженерная сложность системы цилиндров и поршней создаёт десятки потенциальных причин для поломок. ЯМЗ-238 – надёжный двигатель, проверенный долгими годами эксплуатации на многих тысячах транспортных средств. Однако рано или поздно любой двигатель необходимо обслуживать и ремонтировать. И если речь идёт о ремонте и замене компонентов цилиндро-поршневой группы, то здесь лучше всего обратиться за помощью к профессиональным автомеханикам. Именно помощь специалиста позволит в кратчайшие сроки локализовать проблему и устранить её наиболее эффективным способом.

Рекомендации по ремонту

Одним из наиболее важных моментов, о которых следует помнить при выполнении ремонтных работ по двигателю, является наличие необходимых для ремонта запасных частей. Для такого популярного в России двигателя, как ЯМЗ-238, существует довольно большой выбор компонентов, которые можно найти практически в любой точке нашей страны.

Ремонт поршневой – это кропотливое мероприятие, которое требует от механика знания особенностей работы дизелей ЯМЗ и хорошей профессиональной сноровки. Однако при наличии чертежей и справочной информации некоторые операции по замене компонентов можно провести самостоятельно.

ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДИЗЕЛЯ НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОРШНЯ

Полная библиографическая ссылка: Жуков В. А. ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДИЗЕЛЯ НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОРШНЯ / Владимир Анатольевич Жуков, Олеся Владимировна Мельник, Леонид Васильевич Тузов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2018. - №5(51). - C. 1040-1052. DOI: 10.21821/2309-5180-2018-10-5-1040-1052


ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ ЦИЛИНДРОПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ДИЗЕЛЯ НА ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОРШНЯ

Аннотация

Форсирование судовых двигателей внутреннего сгорания по среднему эффективному давлению сопровождается ростом максимального давления цикла, повышением теплонапряженности деталей цилиндропоршневой группы и интенсификацией их изнашивания. Износ деталей цилиндропоршневой группы приводит к увеличению зазора между поршнем и зеркалом цилиндра. Следствием увеличения зазора являются снижение теплоотвода от поршня к стенкам цилиндра и возрастание прорыва газов, имеющих высокую температуру, из камеры сгорания в зазор. Критическое повышение температуры поршня может привести к его разрушению и выходу двигателя из строя. В статье представлены наиболее характерные виды разрушений поршня. Целью проведенных исследований являлась оценка влияния двух указанных факторов на температурное состояние поршня. Расчет процессов теплообмена в кольцевом канале, выполненный с использованием дифференциальных уравнений энергии и неразрывности, а также критериальных уравнений течения жидкости в плоских каналах, позволил определить температуру газов и боковой поверхности поршня при различных значениях зазора между поршнем и цилиндровой втулкой и различных расходах газа в зазоре. Расчет выполнялся для двигателя ЧН 18/20, имеющего поршень, изготовленный из алюминиевого сплава. Было установлено, что увеличение количества газов, поступающих в зазор из камеры сгорания, оказывает более существенное влияние на температурное состояние поршня по сравнению с величиной зазора, возрастающего вследствие износа деталей цилиндропоршневой группы двигателя. Сделан вывод о том, что именно количество газов с высокой температурой, поступающих в зазор, приводит к существенному повышению температуры поршня. Повышение температуры поршня вследствие износа деталей цилиндропоршневой группы необходимо учитывать при определении его теплонапряженного состояния. Для обеспечения допустимого температурного уровня поршня в процессе эксплуатации необходимо разрабатывать конструкторские и технологические мероприятия, направленные на снижение расхода газов через зазор между поршнем и зеркалом цилиндра.

Ключевые слова

судовые двигатели внутреннего сгорания, детали цилиндропоршневой группы, износ, прорыв газов, теплообмен в плоских каналах, температурное состояние поршня, надежность судовых дизелей

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Конкс Г. А. Мировое судовое дизелестроение. Концепция конструирования, анализ международного опыта / Г. А. Конкс, В. А. Лашко. - М.: Машиностроение, 2005. - 512 с.
Сорокин В. А. Технико-эксплуатационные характеристики отечественных и зарубежных судовых дизелей мощностью до 3 МВт / В. А. Сорокин, М. Ю. Иванов // Наука и транспорт. - 2013. - № 1 (5). - С. 70-77.
Безюков О. К. Состояние и перспективы судового двигателестроения в России / О. К. Безюков, В. А. Жуков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2017. - № 2. - С. 40-53. DOI: 10.24143/2073-1574-2017-2-40-53.
Чайнов Н. Д. Конструирование двигателей внутреннего сгорания / Н. Д. Чайнов [и др.]. - М.: Машиностроение, 2008. - 496 с.
Кавтарадзе Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях / Р. З. Кавтарадзе. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. - 472 с.
MAHLE Aftermarket [Электронный ресурс]. - Режим доступа: www.mahle-aftermarket.com (дата обращения: 30.08.2018).
Гурвич И. Б. Износ и долговечность двигателей / И. Б. Гурвич. - Горький: Волго-Вятское книжное издательство, 1979. - 175 с.
Григорьев М. А. Износ и долговечность автомобильных двигателей / М. А. Григорьев, Н. Н. Пономарев. - М.: Машиностроение, 1976. - 248 с.
Григорьев М. А. Обеспечение надежности двигателей / М. А. Григорьев, В. А. Долецкий. - М.: Машиностроение, 1990. - 322 с.
Чайнов Н. Д. Обобщенная модель анализа теплового и напряженно-деформированного состояния деталей цилиндро-поршневой группы / Н. Д. Чайнов, Л. Л. Мягков // Сборник научных трудов «Авиационно-космическая техника и технология». - 2001. - Вып. 26: Двигатели и энергоустановки. - С. 4-8.
Белогуб А. В. Геометрические и силовые граничные условия при анализе напряженно-деформированного состояния поршней методом конечных элементов / А. В. Белогуб, М. А. Зотов, М. А. Максимова // Двигатели внутреннего сгорания. - 2013. - № 2. - С. 70-75.
McClure F. Numerical modeling of piston secondary motion and skirt lubrication in internal lubrication engines: Requirements for Degree of Doctor of Philosophy in Mechanical Engineering / F. McClure. - Massachusetts Institute of Technology, 2007. - 241 p.
Левтеров А. М. Трехмерная конечноэлементная модель анализа нестационарных термоупругих напряжений поршня быстроходного дизеля / А. М. Левтеров, А. Н. Авраменко // Двигатели внутреннего сгорания. - 2008. - № 2. - С. 49-55.
Леванов Г. И. Экспериментальные исследования трибосопряжения «поршневое кольцо-цилиндр» / Г. И. Леванов, И. В. Мухортов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2012. - № 2. - С. 64-66.
Madden D. Part 1: Piston friction and Noise study of three different piston architectures for an automotive gasoline engine / D. Madden, K. Kim, M. Takiguchi. - SAE Technical Paper, 2006. - 9 p. - № 2006-01-0427. DOI: 10.4271/2006-01-0427.
Kwang-soo K. Part 2: The Effects of Lubricating Oil Film Thickness Distribution on Gasoline Engine Piston Friction / K.S. Kim, T. Godward, M. Takiguchi, S. Aoki. - SAE Technical Paper, 2007. - 9 p. - № 2007-01-1247. DOI: 10.4271/2007-01-1247.
Таран С. Б. Модульное конструкторско-технологическое проектирование чугунных поршней высокофорсированных дизельных ДВС / С. Б. Таран [и др.] // Двигатели внутреннего сгорания. - 2012. - № 2. - С. 102-105.
Пылев В. А. Автоматизированное проектирование поршней быстроходных дизелей с заданным уровнем длительной прочности / В. А. Пылев. - Харьков: Изд-во НТУ «ХПИ», 2001. - 332 с.
Рождественский Ю. В. Радиальное профилирование направляющей части поршня двигателя внутреннего сгорания / Ю. В. Рождественский, А. И. Гусев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение. - 2006. - № 11 (66). - С. 78-84.
Белогуб А. В. Учет технологических факторов, влияющих на точность получения внешней поверхности юбки поршня и оценка возможности снижения брака на производстве / А. В. Белогуб, А. С. Стрибуль, Н. Л. Сапич // Двигатели внутреннего сгорания. - 2005. - № 2. - С. 111-114.
Алехин В. И. Анализ влияния технологических дефектов на прочность литых тонкостенных поршней ДВС / В. И. Алехин, А. В. Белогуб, О. В. Акимов // Двигатели внутреннего сгорания. - 2012. - № 1. - С. 96-98.
Жуков А. А. Методика оценки эксплуатационных свойств материалов поршней ДВС / А. А. Жуков, В. А. Жуков, М. А. Тарасов // Сборник научных трудов «Авиационно-космическая техника и технология»:. - 2001. - Вып. 26. - С. 103-104.
Шпаковский В. В. Продление ресурса двигателя внутреннего сгорания установкой поршня с корундовым слоем / В. В. Шпаковский // Двигатели внутреннего сгорания. - 2014. - № 1. - С. 123- 126.
Костин А. К. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания: справ. пособие / А. К. Костин, В. В. Ларионов, Л. И. Михайлов. - Л.: Машиностроение, 1979. - 224 с.
Овсянников М. К. Тепловая напряжённость судовых дизелей / М. К. Овсянников, Г. А. Давыдов. - Л.: Судостроение, 1975. - 258 с.
Гаврилов Ю. А. Приближенная оценка коэффициента теплообмена при ламинарном и турбулентном течении жидкости в плоских каналах / Ю. А. Гаврилов, Г. Н. Дульнев // Инженерно-физический журнал. - 1972. - Т. 23. - № 4. - С. 612-617.
Халатов А. А. Теплообмен и гидродинамика ускоренного потока в плоских криволинейных каналах / А. А. Халатов, А. С. Коваленко. - Киев: Наук. думка, 2006. - 224 с.
Лепский А. Г. Анализ возможности формирования интегрального показателя для оценки теплонапряженности деталей судового двигателя / А. Г. Лепский, А. А. Дамаскин // Вестник Мурманского государственного технического университета. - 2008. - Т. 11. - № 3. - С. 451-457.

Об авторах

Жуков Владимир Анатольевич - доктор технических наук, доцент

[email protected]@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Мельник Олеся Владимировна - кандидат технических наук

[email protected]

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Тузов Леонид Васильевич - доктор технических наук, профессор

[email protected]

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»

Ремонт грузовиков в Самаре | Цены на ремонт грузовых машин

«Ракита-Сервис» — сервисная станция, имеющая все необходимые сертификаты и разрешения на осуществление деятельности, связанной с ремонтом и обслуживанием грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов европейского, американского, китайского и российского производства. Также мы осуществляем установку дополнительного оборудования, по мере необходимости проводим его обслуживание. Ремонт грузовиков – это не единственная наша специализация. Наши сотрудники могут предложить множество дополнительных услуг, например, GPS/ГЛОНАСС мониторинг автомобилей. Так, если вам нужен качественный, быстрый и недорогой ремонт грузовиков в Самаре, обращайтесь в «Ракита-Сервис».

У нас можно заказать:

  • ремонт двигателя – текущий или капитальный;
  • ремонт и обслуживание систем отопления, холодильного оборудования, кондиционеров;
  • ремонт стартеров и генераторов;
  • диагностика и ремонт пневмосистем;
  • ремонт ходовой.

Помимо перечисленных услуг, которые включат в себя ремонт грузовых машин, мы предлагаем установку, настройку и обслуживание тахографов – оборудования, которым должны быть оснащены, практически, все категории коммерческого транспорта. Наши мастера работают с тахографами отечественного и зарубежного производства. Благодаря тому, что компания занимается реализацией этого оборудования, подобрать наиболее подходящий тахограф можно на месте, экономя и время, и деньги.

Обратите внимание! Обращаться к нам можно в любое время!

Если вас интересуют цены на ремонт грузовиков – ценовая политика компании «Ракита-Сервис» всегда остается лояльной. Помимо того, что мы используем при выполнении ремонтных работ высококачественное и надежное оборудование, даем гарантии качества, мы еще и устанавливаем на них доступную стоимость. Для тех, кто заказывает у нас ремонт китайских грузовиков, любого другого транспорта регулярно, существуют гибкие системы скидок и множество приятных бонусов.


Тахографы

 

 

Поршень и цилиндр | машиностроение

Поршень и цилиндр , в машиностроении, цилиндр скольжения с закрытой головкой (поршнем), который возвратно-поступательно перемещается в цилиндрической камере немного большего размера (цилиндре) под действием давления жидкости или против него, как в двигателе или насос. Цилиндр паровой машины ( qv ) закрыт пластинами с обоих концов, с возможностью прохождения штоком поршня, жестко прикрепленного к поршню, через одну из торцевых крышек с помощью сальника и набивки. коробка (паронепроницаемое соединение).

Цилиндр двигателя внутреннего сгорания закрыт на одном конце пластиной, называемой головкой, и открыт на другом конце, чтобы обеспечить свободное колебание шатуна, который соединяет поршень с коленчатым валом. Головка блока цилиндров содержит свечи зажигания в двигателях с искровым зажиганием (бензиновых) и обычно топливную форсунку в двигателях с воспламенением от сжатия (дизельных); на большинстве двигателей клапаны, контролирующие подачу свежих топливовоздушных смесей и отвод сгоревшего топлива, также расположены в головке.

Подробнее по этой теме

Бензиновый двигатель

: Двигатели поршневые

Большинство бензиновых двигателей относятся к поршнево-поршневому типу. Основными элементами поршнево-цилиндрового двигателя являются ...

На большинстве двигателей цилиндры представляют собой гладко обработанные отверстия в главном конструктивном элементе двигателя, известном как блок, который обычно изготавливается из чугуна или алюминия.На некоторых двигателях цилиндры имеют гильзы (гильзы), которые можно заменить в случае их износа. В алюминиевых блоках используются вкладыши из центробежного чугуна, которые помещаются в форму при литье алюминия; Эти вкладыши не подлежат замене, но их можно расточить.

Поршни обычно снабжены поршневыми кольцами. Это круглые металлические кольца, которые входят в канавки на стенках поршня и обеспечивают плотное прилегание поршня внутри цилиндра. Они помогают обеспечить уплотнение для предотвращения утечки сжатых газов вокруг поршня и предотвращения попадания смазочного масла в камеру сгорания.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Важной характеристикой двигателя внутреннего сгорания является степень сжатия, определяемая как общий объем камеры сгорания с полностью выдвинутым поршнем (максимальный объем), деленный на общий объем с полностью сжатым поршнем (минимальный объем). Фактическая степень сжатия на практике несколько меньше. Более высокая степень сжатия обычно обеспечивает лучшую производительность двигателя, но для этого требуется топливо с лучшими антидетонационными характеристиками.

Тесно связана со степенью сжатия характеристика, известная как смещение - то есть изменение объема (измеряемого в кубических дюймах или кубических сантиметрах) камеры сгорания, которое происходит при перемещении поршня из одного крайнего положения в другое. . Смещение связано с номинальной мощностью двигателя.

Правда о смещении гидроцилиндра

У меня была короткая карьера в строительстве. Мы использовали старый гидравлический подъемник для надземных проектов, и у него была проблема: мы начинали день, глядя на нашу работу, и через час понимали, что балансируем на цыпочках, чтобы достичь того же уровня.Виноват цилиндровый вылет. Подъемный цилиндр медленно втягивался, когда машина была выключена. При подъеме людей раздражает, что вы должны подниматься каждые полчаса, но смещение опасно, если подъемники используются для поддержки тяжелых грузов, и есть вероятность, что под ними могут находиться люди или оборудование. Это одна из причин, по которой при ремонте автомобилей и работе под автомобилем всегда следует использовать прочные опоры или блоки вместо гидравлического домкрата.

Гидравлическая анатомия

Член моей команды сказал мне, что лифт медленно тонет, потому что необходимо заменить поршневые уплотнения.В то время я не был инженером по тюленям, так что это звучало разумно. Теперь я знаю, что дрейф - это сложнее, и очень важно понять, отвечаете ли вы за конструкцию цилиндра. Гидравлические цилиндры состоят из двух основных компонентов: поршня, на который воздействует жидкость под давлением для создания силы и движения, и шток, который передает силу и движение механизму (в моем случае, подъемной платформе) (рис. 1). В другом месте расположены клапаны, которые открываются и закрываются, контролируя поток жидкости в цилиндр.

Рисунок 1. Типовой гидроцилиндр

Как работает дрифт

Полностью снимаем поршень. Теперь у нас есть только стержень в отверстии, известный как цилиндр напорного типа (рис. 2). Предположим, у нас есть безупречные клапаны и уплотнения штока без утечек. Если мы закроем оба клапана, нулевое масло может попасть в цилиндр или выйти из него.


Рисунок 2.Поршень снят - цилиндр поршневого типа


Поскольку перемещение штока изменяет объем жидкости внутри цилиндра (шток занимает место), жидкость ДОЛЖНА течь в цилиндр или из него, чтобы он мог двигаться.

Так как этого не может произойти, пока наши идеальные клапаны закрыты, шток не может двигаться. Это называется гидравлической блокировкой.

Как вы можете видеть с гидравлической блокировкой, плохие уплотнения поршня не вызовут смещения в нашем подъемнике. Потеря объема или утечка из цилиндра - вот что заставило нас медленно упасть на пол.В моей ситуации либо протекали клапаны, что медленно уменьшало объем масла в цилиндре, либо негерметичные уплотнения штока (легче обнаружить) позволяли жидкости выходить из системы.

У этого сценария есть несколько предостережений. Мы предполагаем, что нефть несжимаема, что не совсем так. Поскольку масло сжимается и немного растягивается, шток будет перемещаться на небольшое расстояние при больших изменениях нагрузки (см. «Модуль объемной упругости гидравлического масла»). Это не дрейф, так как масло быстро достигает равновесия, и шток больше не перемещается.

Цилиндры одностороннего действия (рис. 3) являются исключением, поскольку масло, протекающее через поршень, покидает систему. Это похоже на утечку уплотнений штоков в цилиндрах двустороннего действия - происходит дрейф. Двусторонние цилиндры (рис. 4) также являются исключением, поскольку объем жидкости в цилиндре не изменяется при перемещении штоков. Обе эти системы требуют поршневых уплотнений с малой утечкой для предотвращения смещения.

Рисунок 3.Поршень одностороннего действия

Рисунок 4. Двусторонний цилиндр

Почему негерметичные поршневые уплотнения являются проблемой

Утечка через поршень не вызывает дрейфа, но может вызвать ряд других осложнений. Втягивание штока полностью зависит от уплотнения поршня, блокирующего давление от пересечения поршня; Я уже описал, как простая закачка жидкости в одну сторону цилиндра без поршневого уплотнения приведет только к выдвижению штока.Использование давления жидкости для втягивания штока невозможно без уплотнения поршня.

При выдвижении штока или удержании нагрузки (клапаны открыты, гидравлический замок не применяется) утечка через уплотнение поршня позволяет медленно выравнивать давление с обеих сторон цилиндра. Как только это произойдет, эффективный диаметр поршня упадет до диаметра штока (рис. 5). Для того, чтобы толкать или поддерживать один и тот же груз, теперь требуется более высокое давление жидкости. Это может поднять давление выше, чем рассчитана система, что приведет к срабатыванию предохранительных клапанов.

Рис. 5. Уменьшение эффективного диаметра поршня

Таким образом, негерметичное уплотнение поршня не вызовет дрейфа, но это плохо сказывается на эффективности и может повредить систему.

Подбор сальника правого поршня

В системах с быстрой сменой циклов медленная утечка поршня может остаться незамеченной как крошечная потеря эффективности - давление меняется на противоположное до того, как значительное количество жидкости может вытечь через уплотнение и вызвать проблемы.С другой стороны, цилиндры, которые движутся медленно или должны оставаться в одном положении в течение длительного времени, получают преимущества от герметичных поршневых уплотнений.

В Parker мы видим самые разные области применения, и мы производим поршневые уплотнения разных стилей и материалов, чтобы покрыть все из них. Более мягкие материалы твердомера, такие как те, которые используются для наших PSP и Т-образных уплотнений, лучше подходят для герметичного уплотнения. Более твердые материалы по твердости, такие как наши уплотнения крышки BP и PTFE, более устойчивы к экструзии и дольше изнашиваются в приложениях с быстрым ходом.

Мы также предлагаем гибридные конструкции, такие как наш профиль CQ. В конструкции CQ используется стеклонаполненный ПТФЭ для снижения трения и долговечности, а также имеется резиновая вставка для уменьшения утечки.

Заключение

Смещение цилиндра является проблемой во многих гидравлических системах. Обычно это ошибочно принимают за выход из строя уплотнения поршня, но обычно это сочетание факторов, влияющих на клапаны. Понимание механики цилиндров жизненно важно для выявления основных причин отказа и проектирования систем, устойчивых к дрейфу.

Рекомендации по применению и выбору материалов основаны на доступных технических данных. Они предлагаются только в качестве предложений. Каждый пользователь должен провести свои собственные тесты, чтобы определить пригодность для своего конкретного использования. Компания Parker не дает никаких явных или подразумеваемых гарантий относительно формы, соответствия или функций продукта в любом приложении.



Эта статья предоставлена ​​Натаном Уэллсом, инженером по приложениям, Отдел инженерных полимерных систем.

Избегайте протечки стеклоочистителя штока

Оптимальные характеристики уплотнения даже в условиях низкого давления с помощью уплотнения штока HL

Основы герметизации | Торцевое уплотнение

Все, что вы когда-либо хотели знать о поршнях - Характеристика - Автомобиль и водитель

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Кусочки алюминия внутри вашего двигателя живут в огненном аду.При полностью открытой дроссельной заслонке и 6000 об / мин на поршень бензинового двигателя каждые 0,02 секунды воздействует сила почти в 10 тонн, поскольку повторяющиеся взрывы нагревают металл до температуры более 600 градусов по Фаренгейту.

В наши дни этот цилиндрический Аид стал горячее и интенсивнее, чем когда-либо, а с поршнями, вероятно, станет только хуже. По мере того как автопроизводители стремятся к повышению эффективности, производители поршней готовятся к будущему, в котором самые мощные безнаддувные бензиновые двигатели вырабатывают 175 лошадиных сил на литр по сравнению со 130 сегодня.С турбонаддувом и увеличенной мощностью возникают еще более жесткие условия. За последнее десятилетие рабочие температуры поршней поднялись на 120 градусов, а пиковое давление в цилиндрах увеличилось с 1500 фунтов на квадратный дюйм до 2200.

Поршень рассказывает историю двигателя, в котором он находится. Заводная головка может показывать отверстие, количество клапанов и то, впрыскивается ли топливо непосредственно в цилиндр. Однако конструкция и технология поршня также могут многое сказать о более широких тенденциях и проблемах, стоящих перед автомобильной промышленностью.Чтобы придумать изречение: как автомобиль едет, так и двигатель; и как двигатель едет, так и поршень. Стремясь к улучшенной экономии топлива и снижению выбросов, автопроизводители требуют более легких поршней с меньшим коэффициентом трения, способных выдерживать более жесткие условия эксплуатации. Именно эти три проблемы - долговечность, трение и масса - отнимают рабочие дни поставщиков поршней.

Во многих отношениях развитие бензиновых двигателей идет по пути, проложенному дизелями 15 лет назад. Чтобы компенсировать 50-процентное увеличение пикового давления в цилиндре, некоторые алюминиевые поршни теперь имеют железную или стальную вставку для поддержки верхнего кольца.Самым горячим бензиновым двигателям скоро потребуется охлаждающая галерея или закрытый канал на нижней стороне головки, который более эффективно отводит тепло, чем современный метод простого распыления масла на нижнюю часть поршня. Сквиртеры выстреливают маслом в небольшое отверстие в нижней части поршня, питающего галерею. Однако эту, казалось бы, простую технологию нелегко изготовить. Создание полого канала означает отливку поршня в виде двух частей и их соединение посредством трения или лазерной сварки.

На поршни приходится не менее 60 процентов трения двигателя, и улучшения здесь напрямую влияют на расход топлива. Снижающие трение пластыри, пропитанные графитом, нанесенные трафаретной печатью на юбку, теперь стали почти универсальными. Поставщик поршней Federal-Mogul экспериментирует с конической поверхностью масляного кольца, которая позволяет уменьшить натяжение кольца без увеличения расхода масла. Более низкое трение кольца может разблокировать до 0,15 лошадиных сил на цилиндр.

Автопроизводители также жаждут новых покрытий, снижающих трение между деталями, которые трутся или вращаются друг о друга.Твердое и скользкое алмазоподобное покрытие, или DLC, перспективно для гильз цилиндров, поршневых колец и пальцев, где оно может устранить необходимость в подшипниках между пальцем и шатуном. Но это дорого и мало применяется в современных автомобилях.

«[Производители] часто обсуждают DLC, но вопрос о том, попадут ли они в серийные автомобили или нет, - говорит Йоахим Вагенбласт, старший директор по разработке продукции немецкого поставщика автозапчастей Mahle.

Все более сложное компьютерное моделирование и более точные методы производства также позволяют создавать более сложные формы. В дополнение к чашам, куполам и углублениям клапана, необходимым для зазора и достижения определенной степени сжатия, асимметричные юбки имеют меньшую и более жесткую область на упорной стороне поршня, чтобы уменьшить трение и концентрацию напряжений. Переверните поршень, и вы увидите конические стенки толщиной чуть более 0,1 дюйма. Более тонкие стенки требуют более жесткого контроля допусков, которые уже измеряются в микронах или тысячных долях миллиметра.

Более тонкие стены также требуют лучшего понимания теплового расширения объекта, который иногда должен нагреваться ниже нуля до нескольких сотен градусов за считанные секунды. Металл в вашем двигателе не расширяется равномерно при нагревании, поэтому для оптимизации допусков требуется опыт проектирования и возможности точной обработки для создания небольших эксцентриситетов в деталях.

«Все, что мы делаем, не бывает прямым или круглым», - говорит Кери Вестбрук, директор по проектированию и технологиям Federal-Mogul.«Мы всегда вносим какую-то компенсацию».

Поршни дизельных двигателей претерпевают собственную эволюцию, поскольку пиковое давление в цилиндрах возрастает до 3600 фунтов на квадратный дюйм. Mahle и Federal-Mogul прогнозируют переход от литого алюминия к поршням из кованой стали. Сталь плотнее алюминия, но в три раза прочнее, что делает поршень более устойчивым к более высоким давлениям и температурам без увеличения веса.

Сталь позволяет заметно изменить геометрию за счет уменьшения высоты сжатия поршня, определяемой как расстояние от центра пальца запястья до вершины заводной головки.На эту площадь приходится 80 процентов веса поршня, поэтому чем короче, тем легче. Важно отметить, что меньшая высота сжатия приводит не только к усадке поршней. Это также позволяет сделать блок двигателя короче и легче, так как высота палубы уменьшается.

Mahle производит стальные поршни для передовых турбодизелей, таких как четырехкратный призер Ле-Мана Audi R18 TDI и двигатель Mazda LMP2 Skyactiv-D. Компания начнет поставки своих первых стальных поршней для легкового серийного дизельного двигателя Renault 1.5-литровый четырехцилиндровый, позже в этом году.

Неизменная актуальность двигателя внутреннего сгорания обусловлена ​​непрерывной эволюцией его компонентов. Поршни не сексуальны. Они не такие модные, как литий-ионные батареи, такие сложные, как трансмиссия с двойным сцеплением, и не такие интересные, как дифференциал с векторизацией крутящего момента. Тем не менее, после более чем столетия автомобильного прогресса поршни возвратно-поступательного действия продолжают вырабатывать большую часть энергии, которая движет нами.

1. Ferrari F136

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Ferrari 458 Italia (показан) , 458 Spider

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 274 ​​куб. Дюймов, 4497 ​​куб.

Удельный выход: 125.0 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 9000 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,70 дюйма

Вес: 2,1 фунта

2. Ford Fox

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford Fiesta (показан) , Focus

Тип двигателя: рядный трехцилиндровый с турбонаддувом DOHC

Рабочий объем: 61 куб. Дюйм, 999 куб.

Конкретный вывод: 123.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

3. Cummins ISB 6,7

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ram Heavy Duty (показан)

Тип двигателя : дизельный рядный шестицилиндровый двигатель с турбонаддувом

Рабочий объем: 408 куб. Дюймов, 6690 куб.

Конкретный выход: 55.3 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 3200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,21 дюйма

Вес: 8,9 фунта

4. Ford Coyote

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford F-150, Mustang (показан)

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 302 куб. Дюймов, 4951 куб.

Конкретный вывод: от до 84.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 7000 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,63 дюйма

Вес: 2,4 фунта

5. Fiat Fire 1.4L Turbo

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Dodge Dart; Fiat 500 Abarth (на рисунке) , 500L, 500 Turbo

Тип двигателя: рядный четырехцилиндровый SOHC с турбонаддувом

Рабочий объем: 83 куб. Дюйм, 1368 куб.

Конкретный вывод: от до 117.0 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

6. Cummins ISX15

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: тяжелых грузовиков (показан International Prostar)

Тип двигателя: дизельный рядный шестицилиндровый SOHC с турбонаддувом

Рабочий объем: 912 куб. Дюймов, 14 948 куб.

Конкретный выход: от до 40.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 2000 об / мин

Диаметр цилиндра: 5,39 дюйма

Вес: 26,4 фунта

7. Chrysler LA-Series Magnum V-10

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Viper (показан)

Тип двигателя: толкатель V-10

Рабочий объем: 512 куб. Дюймов, 8382 куб.

Конкретный выход: 76.4 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6400 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,06 дюйма

Вес: 2,8 фунта

8. Ford EcoBoost 3.5L

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Ford Expedition, Explorer Sport, F-150 (показан) , Taurus SHO, Transit; Линкольн МКС, МКТ, Навигатор

Тип двигателя: с двойным турбонаддувом DOHC V-6

Рабочий объем: 213 куб. Дюймов, 3496 куб.

Конкретный вывод: от до 105.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,64 дюйма

Вес: 2,6 фунта

9. Toyota 2AR-FE

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Scion TC (показан) ; Тойота Камри, РАВ4

Тип двигателя: рядный четырехцилиндровый DOHC

Рабочий объем: 152 куб. Дюймов, 2494 куб.

Конкретный вывод: от до 72.2 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,54 дюйма

Вес: 2,5 фунта

10. Цепная пила Stihl MS441

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: MS441 Цепная пила C-M Magnum (на рисунке) , MS441 Цепная пила C-MQ Magnum

Тип двигателя: двухтактный одноцилиндровый

Рабочий объем: 4 куб. Дюйма, 71 куб.

Конкретный выход: 79.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 13500 об / мин

Диаметр цилиндра: 1,97 дюйма

Вес: 0,4 фунта

11. Chrysler Hellcat 6.2L

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Dodge Challenger SRT Hellcat

Тип двигателя: толкатель V-8 с наддувом

Рабочий объем: 376 куб. Дюймов, 6166 куб.

Конкретный выход: 114.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,09 дюйма

Вес: 3,0 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

По мере увеличения нагрузки на поршни возрастают и требования к шатунам. Более высокое давление сгорания приводит к большим нагрузкам на стержни, соединяющие поршни с кривошипом.За редким исключением экзотических деталей из титана, шатуны обычно либо изготавливаются из порошковой стали, сжимаются и нагреваются в форме, либо выковываются из стальной заготовки для более эффективных применений. Главный технологический сдвиг - это треснувшие крышки шатунов как для металлических, так и для кованых шатунов. Раньше шток и крышка кривошипа изготавливались как отдельные детали. Стержни с треснувшими крышками выходят из формы как единая деталь в форме гаечного ключа. Конец шатунной шейки протравливается, а затем сжимается надвое.Полученная неровная поверхность улучшает выравнивание; обеспечивает более надежное соединение крышки со стержнем; и позволяет получить более тонкий и легкий узел шатуна.

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Неметаллические поршни: Керамика и композиты обладают привлекательностью меньшего теплового расширения, меньшего веса и большей прочности и жесткости по сравнению с алюминием.В 1980-х годах Mercedes-Benz использовал грант правительства Германии для создания двигателя 190E с поршнями из углеродного композита, который без проблем пробегал 15 000 миль. Несмотря на то, что технология хороша, производство было ограничивающим фактором. Исследование НАСА, проведенное в 1990 году, показало, что изготовление одного поршня из углеродно-углеродной заготовки стоило 2000 долларов. Альтернативой был трудоемкий процесс ручной укладки.

Роторы Ванкеля: Хорошо, хорошо, мы знаем, что это не возвратно-поступательный поршень, но чугунный треугольный ротор является аналогом поршня двигателя Ванкеля, потому что он преобразует энергию сгорания в крутящий момент.Поскольку на горизонте нет новой Mazda RX, наша единственная надежда на роторное возрождение, похоже, - это Audi, которая дразнила нас расширителем диапазона типа Ванкеля в своей гибридной концепции Audi A1 e-tron 2010 года.

Овальные поршни: В то время, когда двухтактные двигатели для мотоциклов были нормой, Honda представила четырехтактный двигатель на Мировом Гран-при мотоциклов в 1979 году. Он считается одним из самых странных двигателей в истории. Мотоцикл Honda NR500 GP был оснащен двигателем V-4 с V-образным вырезом под углом 100 градусов, овальными цилиндрами с восемью клапанами на каждом и двумя шатунами на поршень.Герметизация овальных поршней оказалась сложной задачей (первоначально компания Соитиро Хонда поставляла поршневые кольца компании Toyota), но это было одной из наименьших проблем команды. Мотоциклы регулярно снимались с гонок World GP и иногда не попадали в квалификацию. В течение трех лет Honda вернулась к традиционному двухтактному гоночному двигателю.

Двигатели с оппозитными поршнями : Дизельный двухтактный двигатель с оппозитными поршнями и оппозитными цилиндрами (OPOC) EcoMotors обеспечивает повышение эффективности на целых 15 процентов по сравнению с обычным двигателем с воспламенением от сжатия.Поместив камеру сгорания между двумя поршнями, компания устранила головки цилиндров и клапанный механизм, которые являются источниками значительных потерь тепла и трения. Двигатель OPOC с меньшим количеством деталей также должен быть дешевле и легче, если он не окажется на полке с фантастическим карбюратором Fish.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Диаметр цилиндра и ход поршня

Диаметр цилиндра и ход поршня
Гленн

Исследовательский центр

На этой странице мы представляем некоторые технические определения, которые используются описать двигатель внутреннего сгорания. На рисунке показана компьютерная анимация одного цилиндра братьев Райт. Авиадвигатель 1903 года.Небольшой раздел коленчатый вал показан красным цветом, поршень и шток показаны серым цветом, а цилиндр, в котором находится поршень, показан синим цветом. Мы сократили цилиндр, чтобы мы могли заметить движение поршня.

Коленчатый вал делает один оборот при движении поршня. сверху цилиндра (внизу слева на рисунке) вниз (вверху справа) и обратно вверх. Поскольку поршень соединен с коленчатым валом, можно отметить движение поршня по углу поворота коленчатого вала.

Нулевые градусы возникают, когда поршень находится в верхней части цилиндра. С тех пор составляют 360 градусов за один оборот, поршень находится внизу, когда угол поворота коленвала составляет 180 градусов. Расстояние, пройденное поршнем от нуля градусов до 180 градусов называется ходом - S поршня. Это объясняет, почему двигатель Райта и современные автомобильные двигатели называют четырехтактные двигатели. Поршень совершает четыре хода, а коленчатый вал делает два оборота между сжигание.2/4

Этот объем называется объемом рабочего тела , потому что работай выполняется движущимся газом под давлением, равным давлению газа, умноженному на объем перемещаемого газа. Для своего двигателя 1903 года братья Райт выбрали диаметр цилиндра 4 дюйма и диаметр цилиндра. ход 4 дюйма. Тогда объем рабочей жидкости на один поршень составляет 50,26 куб. дюймы. Братья использовали четыре поршня, так что сумма всех рабочих объем 201 куб. дюйм. Для любого двигателя внутреннего сгорания сумма все рабочие объемы всех цилиндров называется общим рабочим объемом двигателя.


Действия:

Экскурсии с гидом

Навигация ..


Руководство для начинающих Домашняя страница

Каковы наиболее распространенные проблемы со штоком поршня гидроцилиндра?

Автор: Джош Косфорд, редактор

Было бы неплохо, если бы вы никогда не недооценивали важность штанги цилиндра. Шток - это не только объект, передающий силу от поршня цилиндра, но и интерфейс между этим цилиндром и вашей машиной.Прежде чем вы сможете правильно выбрать и затем сконструировать шток поршня, вы должны понять потенциальные области отказа. Ниже приведены пять самых распространенных проблем со штоком поршня гидроцилиндров.

  1. Размер стержня не соответствует требованиям. Это может проявляться двумя способами, и, хотите верьте, хотите нет, стержень может быть слишком большим . Поршневые штоки меньшего размера имеют низкую прочность колонны, особенно при длинноходных установках. Длинный и тонкий стержень может погнуться или сломаться, если толкать грузы тяжелее номинальных.Низкая прочность колонны может исправить это с помощью стержня большего диаметра или стопорной трубки для дополнительной поддержки.

    И наоборот, если цилиндр работает с натяжением, слишком большой шток фактически уменьшит силу втягивания. Эта проблема возникает на этапе проектирования, поэтому убедитесь, что вы точно рассчитали силу втягивания, имея представление о цилиндрах дифференциала. Шток занимает площадь на поршне, уменьшая силу втягивания цилиндра, заставляя цилиндр втягиваться с меньшей силой, чем он выдвигается.

  1. Обрыв резьбы стержня. Нить может оборваться по любой из многих причин. С точки зрения приложения, выбор неправильного потока может быть первой ошибкой. Диаметр резьбы играет важную роль в ее прочности, поэтому выбор стандартной наружной резьбы, когда полноразмерная резьба будет более прочной, является большой ошибкой.

    Качество резьбы также играет важную роль в надежности. Если радиус загиба резьбы (зазор между буртиком стержня и его резьбой) обработан неправильно, окно остается открытым для поломки.

  1. Царапины на стержне, ведущие к повреждению уплотнения. Царапины на штоке редко влияют на прочность цилиндра, особенно если они незначительны. Однако вмятины и царапины на штоке трутся о грязесъемник и уплотнение штока, со временем повреждая его.

    Использование стержня только из стали с индукционной закалкой предотвратит образование вмятин на поверхности. Кроме того, не забудьте выбрать хром толщиной не менее одной тысячной дюйма. Толстая хромированная поверхность дополнительно укрепляет внешнюю оболочку стали, что обеспечивает критическую коррозионную стойкость.Коррозия на штоке также создает ямки, которые могут повредить уплотнения штока.

  1. Коррозия резьбы стержня. Когда вы стачиваете всю корку резьбы стержня, хрома больше не остается. Поскольку хром защищает от коррозии, резьба стержня теперь предоставлена ​​элементам. Если ваш цилиндр работает во влажной среде или вокруг вредных химикатов, коррозия или ржавчина могут со временем ослабить конец штока.

    Выберите сплав, подходящий для вашего применения. Материал стержня легко доступен из различных сплавов нержавеющей стали.Нержавеющая сталь не ржавеет, а если вы заказываете ее с хромированием, она обеспечивает такую ​​же защиту поверхности, как описано ранее.

  1. Механическое повреждение. Хотя промышленные гидроцилиндры редко сталкиваются с объектами или другим оборудованием, мобильная техника подвержена таким случайным повреждениям. Даже массивные штанги, используемые на экскаваторах, не могут сравниться по мощности, на которую способны гидроцилиндры стрелы, рукояти и ковша. Установка цилиндров в мост в вертикальном положении вызовет вмятину или вмятину на штоке, независимо от толщины хрома или упрочнения корпуса.

Piston - обзор | Темы ScienceDirect

21.3.1.3 Скважинный поршневой насос

Скважинные поршневые насосы обычно лучше удаляют воду из угольных пластов. Он неплохо справляется с перекачкой угольной мелочи. Газовую пробку можно устранить или уменьшить, установив насос на 60 футов ниже завершенного интервала. Если насос должен быть установлен выше завершенного интервала, может оказаться эффективным скважинный газосепаратор или газовый якорь.

Рис. 21.7 представляет собой вид в разрезе, изображающий составные части скважинной насосной системы.Скважинный насос установлен в посадочном ниппеле, расположенном у основания эксплуатационной колонны. Он приводится в движение колонной насосных штанг. На поверхности насосная установка поднимает и опускает колонну штанг, создавая движение, необходимое для работы скважинного насоса. Наземный агрегат может приводиться в движение электродвигателем или газовым двигателем.

Рис. 21.7. Компоненты внутрискважинной насосной системы.

Опыт показал, что верхний прижимной насос легче снять, чем нижний прижим. Когда насос установлен с использованием нижнего прижима, мелкие частицы могут накапливаться вокруг цилиндра насоса, что затрудняет его вытягивание.

Скважинный высокочастотный сквозной насос Harbison-Fischer диаметром 2½ дюйма рекомендуется для горизонтального заканчивания в открытом стволе. Функция сквозного хода помогает насосу производить газообразные жидкости. Плунжер может справляться с умеренным потоком мелочи. Он может вытеснять 12,5 галлонов в минуту воды, перекачивая со скоростью 14 фунтов в минуту, используя длину хода 46 дюймов.

Газовые двигатели с низкой частотой вращения рекомендуются в случаях, когда отсутствует электроэнергия. Эти двигатели обычно дороже, чем двигатели с более высоким числом оборотов в минуту. Однако их низкие затраты на техническое обслуживание компенсируют более высокие капитальные затраты, особенно в ситуациях, когда добыча из скважины является долгой.

Изменение частоты вращения первичного двигателя имеет важное значение. Это может помешать откачке скважины. Удар жидкости, возникающий во время откачки, может серьезно повредить погружной насос и колонну штанг. Бензиновые двигатели могут изменять скорость, уменьшая настройку дроссельной заслонки. Электродвигатели могут снижать скорость за счет использования частотно-регулируемого привода (ЧРП). ЧРП может быть установлен на однофазном электродвигателе в паре с трехфазным преобразователем.

Скважинный поршневой насос - лучший выбор для операций по добыче метана из угольных пластов; однако это не идеально.Коррозия штанги и НКТ, образование накипи и газовая пробка могут вызвать эксплуатационные проблемы. Как указывалось ранее, газовую пробку можно свести к минимуму, установив прием насоса ниже завершенного интервала. Кольцевое пространство между НКТ и эксплуатационной колонной служит газоотделителем. Рис. 21.8 - вид в разрезе скважинного насоса. На нем изображено действие поршня и клапанов во время хода вверх и вниз. Во время газовой пробки между ходовым и стоячим клапанами остается объем газа.Пиковое давление захваченного газа при ходе вниз недостаточно для преодоления гидростатического напора на ходовом клапане. Затем давление недостаточно уменьшается при ходе вверх, чтобы позволить стоячему клапану открыться и впустить новую жидкость. Оба клапана фактически застревают в закрытом положении, и насос отказывается перекачивать.

Рис. 21.8. Вид в разрезе скважинной насосной системы.

Присутствие диоксида углерода может вызвать сильную коррозию штанг и насосно-компрессорных труб. CO 2 коррозию можно уменьшить путем введения ингибитора коррозии в кольцевое пространство между НКТ и обсадной колонной.Ингибитор покрывает поверхность насосно-компрессорных штанг, предотвращая коррозию CO 2 . Ингибиторы могут быть несколько токсичными, убедитесь, что остаток ингибитора совместим с системой удаления воды.

Сульфид железа может образовываться как побочный продукт сульфатредуцирующих бактерий. Бактерии обитают в пластовой воде в неглубоких пластах, где вода обычно более свежая. Непрерывная закачка биоцида в кольцевое пространство обсадной колонны должна убить бактерии и предотвратить образование сульфида железа.

Отложения карбоната кальция и / или сульфата кальция могут образовываться в цилиндрах насоса или на колоннах штанг. Скважины, заполненные несколькими пластами, кажутся более приемлемыми для образования отложений. Воды из разных пластов смешиваются в стволе скважины и образуют залежь. Эти чешуйки можно лечить ингибиторами.

Разъяснение мифов, тайн и заблуждений

Зазор между поршнем и стенкой является важным измерением для любого двигателя, и для различных применений могут потребоваться совершенно разные спецификации.Мы объясняем науке почему.

Среди блестящих предметов, которые появляются из новой коробки с высокопроизводительными поршнями, вам также представлена ​​спецификация с подробным описанием критических размеров поршня и, среди прочего, исключительно важного зазора между поршнем и стенкой цилиндра. Это основная спецификация, которой производители двигателей всегда стремятся обеспечить безотказную работу двигателей, которые они создают.

Чтобы получить еще больше советов, приемов и приемов по сборке двигателя, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ!

Зазор между поршнем и стенкой устанавливается около нижней части юбки со стороны упора, как показано здесь.Между точкой зазора и пакетом колец ни одна часть поршня не приближается к стенке цилиндра. Общеизвестно, что правильный зазор необходим для успешной работы, и что слишком большой или слишком маленький зазор может легко привести к фатальному повреждению двигателя. Некоторый небольшой зазор необходим для обеспечения пространства для смазочной среды, но большая часть зазора встроена для обеспечения скорости расширения компонентов при достижении двигателем рабочей температуры. Ваш новый набор поршней Wiseco обеспечит максимальную производительность, если вы будете следовать инструкциям, которые прилагаются к каждой упаковке.Рекомендуемый зазор между поршнем и стенкой обеспечивает правильную установку и бесперебойную работу.

Большинство конечных пользователей рассматривают рекомендуемый зазор между поршнем и стенкой как исчерпывающий показатель оптимальной посадки поршня в отверстии цилиндра для безопасной работы.

В общем смысле они верны, и внимательное отношение к рекомендуемой подгонке почти всегда предотвратит ужасные бедствия чрезмерного трения, удара поршня, повреждения колец и сопутствующих отказов.

Рекомендуемая точка измерения на поршне - это точка наибольшего диаметра поршня, поэтому она должна быть установлена ​​с надлежащим зазором производителя.Думайте об этом как о точках безопасности, которые производители предоставляют для предотвращения неправильной установки и последующего повреждения двигателя. Но это еще не все. Когда двигатель работает при рабочей температуре, каждая точка на юбке поршня и контактной поверхности кольца имеет определенный зазор, предназначенный для обеспечения надлежащего функционирования поршня и связанного с ним пакета колец.

Юбка поршня - это точка контакта с упорными сторонами поршня. Здесь зазор измеряется в рекомендованной производителем точке, которая варьируется в зависимости от поршня.Это наибольший диаметр поршня и точка критического зазора.

При определении оптимального зазора поршня до стенки конструкторы учитывают все физические и тепловые условия эксплуатации поршня, оценивая следующие факторы и их взаимосвязь для каждой конструкции поршня.

  • Приложение
  • Тип блока (материал)
  • Материал поршня (сплав)
  • Тип, (литой, кованый, заэвтектический}
  • Размер поршня
  • Смазка
  • Охлаждение

ЗАЯВКА:

Различные приложения предъявляют разные требования.Скорость двигателя, давление в цилиндре, нагрузка на юбку, угол наклона штока и другие факторы - все это играет роль в оценке конструктором требований к окончательному зазору поршня. Во многих низкооборотных двигателях по-прежнему используются недорогие литые поршни с очень контролируемыми характеристиками расширения. Они могут быть очень плотно установлены в отверстии и прослужат долгое время при нормальной эксплуатации. Они не болтают при запуске, что является серьезной проблемой для автопроизводителей, и год за годом обеспечивают бесперебойную и бесперебойную работу.

Зазор между поршнем и стенкой является важным измерением, на которое влияет множество факторов. Знание размера поршня, основного материала, типа двигателя и многих других деталей имеет решающее значение для правильной работы. Непрерывная работа в режиме WOT резко увеличивает тепловую нагрузку на поршень, что приводит к его большему расширению. Двигатели, подвергающиеся длительному воздействию WOT, почти всегда требуют дополнительного зазора, чтобы обеспечить повышенное расширение и обеспечить достаточное пространство для разбрызгивания масляной пленки на стенки цилиндра.Гоночные двигатели и судовые двигатели, которые выдерживают длительную работу WOT, являются яркими примерами необходимости увеличения клиренса. Высокопроизводительные уличные двигатели, работающие с впрыском закиси азота, требуют большего зазора между поршнем и стенкой, чем, скажем, обычный ежедневный водитель с четырьмя цилиндрами. Другие соображения включают двигатели с сильным форсированием и двигатели с впрыском закиси азота. Рекомендуемые зазоры зависят от области применения, и конструкторы поршней учитывают это, помогая вам с набором индивидуальных поршней.Такие высоконагруженные двигатели, как правило, испытывают большие тепловые нагрузки и гораздо более высокое давление в цилиндрах, что может увеличить прогиб поршня и потребовать большего зазора. В то время как поршень и шток являются механизмом, с помощью которого сила передается на коленчатый вал, поршень также отвечает за поддержание устойчивой платформы для поддержки колец. Нестабильный поршень снижает кольцевое уплотнение и, следовательно, снижает мощность.

Тип и материал блока

Блочный тип имеет огромное значение для требований к зазору поршня до стенки.Алюминиевый блок, такой как этот блок Chevrolet LS3, расширится больше, чем чугунный блок, значительно изменив требования к зазору.

Чугун и алюминий являются преобладающими материалами, из которых изготавливаются корпуса цилиндров. Эти материалы оказывают значительное влияние на зазор между поршнем и стенкой, в первую очередь из-за их характеристик теплового расширения. Чугунные блоки расширяются меньше, чем алюминиевые блоки с чугунными гильзами цилиндров, и, таким образом, более термически стабильны.

В некоторые блоки входят алюминиевые цилиндры с покрытием Nikasil без гильз - они расширяются еще больше. В любом случае необходимо учитывать размерные изменения из-за нагрева, чтобы достичь надлежащего зазора поршня. И это включает в себя учет тепловых характеристик материала поршня. Деформация отверстия из-за зажимной нагрузки на крепежный элемент головки блока цилиндров также влияет на окончательные значения зазора поршня. В зависимости от двигателя и конструкции блока, другие крепежные детали также могут деформировать канал ствола.Сюда могут входить крепления двигателя, насосы, кронштейны и так далее.

МАТЕРИАЛ ПОРШНЯ

Основной материал поршня, вероятно, является самым большим определяющим фактором, определяющим расстояние от поршня до стенки. Поршни из материала 2618 потребуют немного больших зазоров, чем поршни из материала 4032, который содержит термостабилизирующий силикон.

Литые поршни со встроенной распорной стойкой были обычным явлением в течение многих лет, и они по-прежнему обеспечивают очень надежную работу в условиях малой мощности и низких оборотов.Около века назад было обнаружено, что добавление 12% кремния в качестве легирующего компонента значительно стабилизирует расширение алюминиевых компонентов, таких как поршни.

Известный как эвтектический сплав алюминия и кремния, он позволил разработать литые поршни с высоким содержанием кремния с содержанием кремния до 20 процентов. Они известны как заэвтектические поршни, и их главное преимущество - очень низкая скорость расширения. Они могут быть установлены с минимальным зазором между поршнем и стенкой в ​​0,0005 дюйма на большом диаметре.

Интересно, что когда современный кованый поршень с большим начальным холодным зазором достигает рабочей температуры, разница в рабочем зазоре меньше, чем можно было бы предположить. Например, Wiseco использует сплавы 2618 и 4032 для всех своих поковок. Хотя степень расширения различается для каждого сплава, Wiseco создала поршни из каждого сплава для одного и того же двигателя, успешно работающие при почти одинаковом рабочем зазоре. Поршень 2618 с большим расширением может иметь больший начальный зазор, чем поршень 4032, но как только двигатель достигнет рабочей температуры, оба поршня будут иметь одинаковые рабочие зазоры.

Профиль поршня

Форма цилиндра поршня обеспечивает точку критического контакта ниже на юбке, чтобы обеспечить точку стабилизации рядом с нижней частью поршня. Поршни также овальные, а не круглые, чтобы уменьшить трение на неупорных поверхностях.

Профиль поршня играет важную роль в определении зазора. Более узкие зазоры, как правило, уменьшают удар поршня (грохот) при холодном запуске и обеспечивают более стабильную посадку, что способствует хорошему кольцевому уплотнению.

Утверждается, что поршни с юбками полного радиуса (в отличие от бочкообразных профилей) имеют более плотную посадку.Реальность такова, что поршень с полной юбкой, поскольку он имеет профиль полного радиуса, измеряется в самом низу и имеет гораздо больший зазор везде, кроме точки измерения. Это пример общего зазора поршня, значительно отличающегося от опубликованных технических характеристик зазора.

Размер поршня

Чем больше размер поршня, тем больше он расширяется. В Hot Rod и американских двигателях V8 обычно используются большие поршни, которые требуют большего начального зазора между поршнем и стенкой, чем, скажем, двигатель Honda с меньшим размером внутреннего диаметра.

Для поршней большего размера обычно требуется больший зазор, чем для поршней меньшего размера. Сравнение крайностей иллюстрирует эту точку зрения, если мы рассмотрим разницу в двух не связанных между собой поршнях, используемых для полета. Поршень размером с гильзу от авиадвигателя модели Cox .049 отлично работает с таким минимальным зазором, что даже не требуется какой-либо формы поршневого кольца для уплотнения газообразных продуктов сгорания.

И наоборот, поршень диаметром 5,400 дюйма от двигателя Merlin V-12, который приводил в действие истребитель P-51 времен Второй мировой войны, требует.Зазор от 012 "до 0,014" для удовлетворительной работы. Здесь мы также отметим, что тепловая нагрузка от трения в двигателе Мерлина намного больше, чем в двигателе Кокса. В экстремальных условиях гонок на самолетах в двигателе Merlin возникает значительная тепловая нагрузка, и поршни соответственно расширяются.

Установка зазора поршня до стенки часто является функцией процесса хонингования. Большинство механических мастерских не будут затачивать блок, пока у них не будут под рукой поршни и спецификации. Хонинговальные бруски очень медленно удаляют материал, а также обеспечивают гладкость стенок цилиндров и наличие необходимых впадин для прилипания к ним масла.

Смазка

Масло на стенке цилиндра адаптируется к местным условиям при рабочей температуре, но зазор поршня должен оставлять некоторое пространство, чтобы смазочная пленка выполняла свою работу. Масляная пленка создается за счет брызг, срывающихся с быстро вращающегося коленчатого вала. Проще говоря, утечка масла из боковых зазоров штока и коренного подшипника отбрасывается на стенки цилиндра и регулируется масляным кольцом тонкой пленкой. Масляная пленка может быть меньше 0,001 дюйма и учитывается в конечном зазоре поршня.Масляная пленка должна присутствовать не только для смазки поверхностей, но и для передачи тепла от поршня к блоку цилиндров, а затем к системе охлаждения.

Тип охлаждения двигателя влияет на расстояние между поршнями и стенками. Поскольку двигатели с воздушным охлаждением зависят от температуры окружающего воздуха и обтекают охлаждающие ребра двигателя (показаны), они видят более широкий диапазон рабочих температур и требуют дополнительных зазоров.

Тип системы охлаждения

Существует значительная разница в требованиях к зазорам для двигателей с воздушным охлаждением и жидкостного охлаждения.Системы с воздушным охлаждением, такие как автомобили Volkswagen или Porsche, по сути, являются нерегулируемыми системами, зависящими от условий воздушного потока. Они более склонны к деформации отверстия и неравномерному расширению. Воздушное охлаждение более требовательно из-за значительных колебаний воздушного потока. Например, в авиационном двигателе охлаждение также уменьшается с высотой, потому что воздух тоньше и уносит меньше тепла.

Жидкостное охлаждение обеспечивает большую стабильность благодаря легко регулируемой системе и более быстрому нагреву в качестве бонуса.Охлаждающая среда подается внутрь и наружу в соответствии с температурными условиями и регулированием, обеспечиваемым термостатом. Эти факторы влияют на результирующий зазор между поршнем и цилиндром.

Двигатели сверхвысокой мощности с сумматорами мощности, такими как турбины, нагнетатели и закись азота, требуют большего зазора, чтобы справиться с чрезмерным нагревом, выделяемым в условиях WOT.

Инженеры прилагают все усилия, чтобы определить надлежащий зазор между поршнем и стенкой. Это включает в себя испытания в реальных условиях работающих двигателей с различными конфигурациями юбки и различными зазорами для определения пригодности каждого поршня для конкретного применения.