Поршневая группа и шатуны

Поршневая группа и шатуны

Поршень. При такте рабочего хода поршень воспринимает давление газов и передает его через шатун на коленчатый вал. Поршень состоит из трехосновных частей: днища, уплотняющей части с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки, поверхность которой соприкасается с зеркалом цилиндра. Днище поршня вместе с внутренней поверхностью головки цилиндра, образующее камеру сгорания, непосредственно воспринимает давление газов: оно может быть плоским (двигатели ЗИЛ-130, ГАЗ-53-11), выпуклым (двигатель автомобидя «Москвич-2140») и фасонным (дизели ЯМЗ, КамАЗ).

Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях получили плоские днища, отличающиеся относительной простотой изготовления. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные кольца. Число колец зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Зазор между головкой поршня и стенкОй цилиндра находится в пределах 0,4—0,6 мм.

Юбка поршня, имеющая форму конуса овального сечения, является направляющей при его движении в цилиндре. С внутренней стороны она имеет охлаждающие ребра и приливы — бобышки с отверстиями для поршневого пальца. На юбке поршня ряда двигателей с одной стороны сделаны Т- или П-об-разные тепловые прорези, предупреждающие заклинивание поршня при нагревании.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Для свободного перемещения поршня необходим и зазор между его юбкой и зеркалом цилиндра, который при их нормальном тепловом состоянии (80—95 °С) для различных моделей двигателей равен 0,04— 0,08 мм.

Для предотвращения задиров поршня при нагреве на его поверхности около торцов поршневого пальца делают местные углубления — холодильники, которые также способствуют отводу тепла от поршня и улучшают условия его смазывания.

Рис. 1. Поршни:
а — карбюраторных двигателей; б — дизелей КамАЗ; в — дизелей ЯМЗ

В дизелях с непосредственным впрыском (дизели КамАЗ-740, ЯМЭ-238) в днище поршня располагается камера сгорания, а юбка поршня имеет также форму конуса овального сечения, но без прорезей, что придает ей необходимую прочность. Кроме того, в нижней части юбки поршня отдельных двигателей (КамАЗ-740, ВАЗ-2108) имеются боковые выемки для прохода противовесов коленчатого вала.

Чтобы уменьшить силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс, поршни, как правило, изготовляют из легких кремнистых алюминиевых сплавов для уменьшения их массы. Для двигателя подбирают поршни, масса которых не отличается более чем на 2—8 г.

На днище поршня действуют высокие температуры, поэтому для повышения износостойкости первой канавки поршня под верхнее поршневое кольцо устанавливают чугунную кольцевую вставку (у двигателей ЗИЛ-130, КамАЗ-740 и др.).

При переходе поршня через в.м.т. он смещается в боковом направлении от одной стенки цилиндра к другой, что сопровождается стуками. Для их устранения на двигателях автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53-12, «Москвич-2140» и др. ось отверстия под поршневой палец смещают на 1,6 мм от диаметральной плоскости поршня в правую сторону двигателя (по ходу движения автомобиля)

Поршни в цилиндры следует устанавливать так, чтобы боковое давление во время рабочего хода испытывала та часть поршня, где нет тепловых прорезей.

С этой целью на днище поршня делают метку или стрелку, которая при установке поршня в цилиндр, должна быть обращена к передней части двигателя.

Поршневые кольца. Основная функция поршневых колец — уплотнение камеры сгорания и обеспечение герметичности соединения деталей поршень — цилиндр — канавки. Кроме того, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отводится от него поршневыми кольцами.

Конструктивно поршневое кольцо представляет собой плоскую разрезную пружину с зазором, который называется замком. Замок позволяет устанавливать кольца на поршень и обеспечивает свободное расширение их при нагревании в процессе работы двигателя. Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца подбирают с определенным зазбром (0,02—0,07 мм) по высоте к канавке поршня. При установке поршня в цилиндр кольца сжимаются до небольшого зазора в замке и плотно прилегают к поверхности цилиндра, что предотвращает прорыв газов в картер двигателя и попадание масла со стенок цилиндра в камеру сгорания.

Маслосъемное кольцо снимает излишки масла со стенок цилиндра и отводит его в поддон картера.

Поршневые кольца изготовляют из легированного чугуна, а для двигателей с большими динамическими нагрузками — из специальной стали.

Поверхность верхнего компрессионного кольца для повышения износостойкости подвергают пористому хромированию, а остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена.

Чугунное маслосъемное кольцо отличается от компрессионного прорезями для прохода масла. В канавке поршня под маслосъемное кольцо сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня. На многих двигателях применяют стальные составные масло-съемные кольца. Например, в двигателе ЗИЛ-130 на каждый поршень устанавливают три компрессионных кольца и одно составное маслосъемное. Составное маслосъемное кольцо разборное, оно состоит из двух стальных кольцевых дисков и двух расширителей: осевого и радиального.

Компрессионные кольца в канавках поршня и в чугунной вставке располагают так, чтобы выточки на внутренних цилиндрических поверхностях колец были обращены вверх, в сторону днища поршня. Наружная поверхность нижнего компрессионного кольца имеет небольшую конусность, большее основание которого обращено вниз, что способствует лучшему уплотнению соединения поршень — цилиндр.

У большинства двигателей зазор в замках двух верхних компрессионных колец и чугунного маслосъем-ного составляет 0,25—0,60 мм, в нижнем компрессионном кольце — 0,15— 0,40 мм, а в замке кольцевых дисков составного маслосъемного кольца — 0,8—1,4 мм.

При наличии чугунного масло-съемного кольца замки всех колец при установке их на поршень располагают по окружности под углом 90°. При установке стального составного маслосъемного кольца на равные угловые интервалы смещаются только замки компрессионных колец.

Поршневой палец. Для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна служит поршневой палец. Через пальцы передаются значительные усилия, поэтому их изготовляют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой ТВЧ (токами высокой частоты). Поршневой палец представляет собой толстостенную трубку с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, проходящую через верхнюю головку шатуна и концами опирающуюся на бобышки поршня.

По способу соединения с шатуном и поршнем пальцы делятся на плавающие и закрепленные (обычно в головке шатуна). Наибольшее распространение получили плавающие поршневые пальцы, которые свободно поворачиваются в бобышках и во втулке, установленной в верхней головке шатуна. Осевое перемещение поршневого пальца ограничивается стопорными кольцами, расположенными в выточках бобышек поршня.

Рис. 2. Поршневые кольца:
а—типы поршневых колец; б—расположение колец на поршне

Рис. 3. Шатунно-поршневая группа

При работающем двигателе в бобышках поршня возможны стуки пальцев из-за различного коэффициента линейного расширения алюминиевого сплава и стали. Для устранения этого явления палец в бобышках устанавливают с натягом 0,01—0,02 мм, нагревая поршень до температуры 80—90 °С, что обеспечивает поддержание нормального теплового зазора (0,01—0,03 мм) в этом сопряжении на всех режимах работы двигателя.

Шатун. Он служит для соединения поршня с кривошипом коленчатого вала и обеспечивает при такте рабочего хода передачу усилия от давления газов на поршень к коленчатому валу, а при вспомогательных тактах (впуск, сжатие, выпуск), наоборот, от коленчатого вала к поршню.

При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого пальца.

Шатун штампуют из легированной или углеродистой стали. Он состоит из стержня двутаврового сечения, верхней головки, нижней головки и крышки. В стержне шатуна при принудительном смазывании плавающего поршневого пальца (в основном у дизелей) сверлится сквозное отверстие — масляный канал.

Нижнюю головку, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра (у дизелей ЯМЗ), плоскость разъема головки делают под углом (косой срез), что позволяет уменьшить радиус окружности, описываемой нижней частью шатуна.

Крышка шатуна изготовляется из той же стали, что и шатун, и обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки. Чтобы обеспечить высокую точность при сборке нижней головки шатуна, его крышку фиксируют шлифованными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шплинтами или шайбами. В нижнюю головку устанавливают шатунный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава.

От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыше делается отверстие для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал (у двигателей ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11):

Для лучшей уравновешенности кривошипно-шатунного механизма разница в массе шатунов не должна превышать 6—8 г. В У-образных двигателях на каждой шатунной шейке коленчатого вала расположены два шатуна. В этих двигателях для правильной сборки шатунно-поршневой группы поршни и шатуны устанавливают строго по меткам.

На крышке и стержне шатуна дизеля КамАЗ-740 метки выбивают в виде трехзначных номеров. Кроме того, на крышке шатуна выбивают порядковый номер цилиндра. Так, у двигателя ЗИЛ-130 метка на днище поршня должна быть направлена к передней части двигателя. При этом метка на шатуне для левого ряда цилиндров должна быть направлена в одну сторону с меткой на поршне, а метка на шатуне для правого ряда цилиндров должна быть направлена в противоположную сторону относительно метки на поршне.

—

В поршневую группу входят поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы. Поршень представляет собой металлический стакан, донышком обращенный вверх. Он воспринимает давление газов при рабочем ходе и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Отливают поршни из алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбка) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня.

Днище поршня вместе с головкой цилиндра образует камеру сгорания. В головке поршня проточены канавки для поршневых колец.

Рис. 4. Головка и блок цилиндров V-образного восьмицилиндрового двигателя 3M3-53: 1 — головка правого ряда цилиндров, 2 — гильза цилиндра, 3 — прокладка гильзы, 4 — направляющий поясок для гильзы, 5 — блок цилиндров, 6 — прокладка крышки распределительных шестерен, 7 — сальник переднего конца коленчатого вала, 8 — крышка распределительных шестерен, 9 — прокладка головки цилиндров

Рис. 5. Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130: 1 — поршень, 2 —вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, 3 — маховик, 4— коренная шейка коленчатого вала, 5 — крышка заднего коренного подшипника, 6 — пробка, 7 — противовес, 8 — щека, 9 — крышка среднего коренного подшипника, 10 — передняя шейка копенчатого вала, 11 — крышка переднего коренного подшипника, 12—шестерня, 13 — носок коленчатого вала, 14 — шкив, 15—храповик, 16 — упорная шайба, 17 — биметаллические шайбы, 18 — шатунные шейки коленчатого вала, 19 — вкладыши шатунного подшипника, 20 — стопорное кольцо, 21 — поршневой палец, 22 — втулка верхней головки шатуна, 23 — шатун, 24 — крышка шатуна, 25 — сальник, 26 — маслоотгонная канавка, 27 — маслосбрасывающий гребень, 28 — дренажная канавка

Поршни двигателя ЯМЗ-740 изготовлены из высококремнистого алюминиевого сплава, имеют вставки из жаропрочного чугуна под верхнее компрессионное кольцо, в толстостенном днище поршня выполнена камера сгорания.

Уплотняющая часть поршня имеет диаметр, увеличивающийся книзу. Юбка поршня имеет две бобышки (приливы) с отверстиями для поршневого пальца. Каждая бобышка связана с днищем поршня двумя ребрами. Юбка поршня двигателя ЯМЗ-740 в нижней части имеет боковые выемки для прохода противовесов коленчатого вала при его вращении.

Юбка поршня обычно имеет прорези, которые предупреждают заедание поршня при нагреве и позволяют уменьшить зазор между гильзой цилиндра и поршнем. Заклинивание поршня исключают также приданием юбке овальной формы. Диаметр поршня в плоскости, перпендикулярной оси пальца, делают больше, чем в направлении оси поршневого пальца (у ЗИЛ-130 на 0,52 мм). При нагревании поршень расширяется сильнее в направлении оси поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла. Поэтому овальный поршень при нагреве получит цилиндрическую форму.

Отверстие под поршневой палец располагается не по оси симметрии поршня, а смещено на 1,5 мм (ЗМЗ-24, 3M3-53) вправо по ходу автомобиля. Этим уменьшается сила удара поршня о стенки гильзы при переходе его через в. м. т. в процессе сгорания — расширения газов.

Для улучшения приработки поршней к гильзам цилиндров и предохранения их от задиров юбку поршня покрывают тонким слоем олова или коллоидного графита (ЯМ3-740).

Поршневые кольца устанавливают в канавки, расположенные в головке поршня. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндра и предотвращают прорыв газов через зазор между юбкой поршня и стенкой гильзы. Маслосъемные кольца, кроме того, снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.

Рис. 6. Поршневые кольца двигателей: а — внешний вид, 6 — расположение колец на поршне (ЗИЛ-130), в — составное маслосъемное кольцо; 1 — компрессионное кольцо, 2 — маслосъемное кольцо, 3 — плоские стальные диски, 4 — осевой расширитель, 5 — радиальный расширитель

Поршневые кольца изготовляют из чугуна или стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, называемый замком. Маслосъемное кольцо отличается от компрессорных колец сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца сверлят один или два ряда отверстий для отвода масла внутрь поршня.

В целях повышения износостойкости поверхность верхнего поршневого кольца подвергают пористому хромированию. Остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова. Нижнее компрессионное кольцо двигателя ЯМЗ-740 покрыто молибденом.

На наружной и внутренней поверхностях компрессионных колец выполняют фаски или канавки.

Маслосъемное кольцо двигателей ЗМЗ и ЗИЛ состоит из двух стальных кольцевых дисков, осевого и радиального расширителей. Вследствие быстрой прирабатываемости и упругости стальные кольца хорошо прилегают к гильзе цилиндра.

Поршневой палец служит для соединения поршня с шатуном и представляет собой короткую трубку. Пальцы изготовляют из легированной цементованной стали или из углеродистой стали, Закаленной токами высокой частоты. Наиболее распространены «плавающие» пальцы, свободно поворачивающиеся во втулке верхней головки шатуна и в бобышках поршня. От осевого смещения поршневой палец предохраняется стопорными кольцами, вставляемыми в выточки обеих бобышек поршня.

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

• Поршнекомплект
  Поршнекомплект – комплект подвижных деталей для одной цилиндропоршневой группы готовых к монтажу. Поршнекомплект является частью поршневой группы в сборе. В состав поршнекомплекта входит:
  1. Поршень для установки в один цилиндр.
  2. Комплект поршневых колец на один поршень.
  3. Поршневой палец для одного поршня.
  4. Комплект стопорных колец для одного пальца

• Поршневая группа в сборе

  Поршневая группа в сборе – комплект деталей для одной цилиндропоршневой группы готовых к монтажу. Как правило, поршневой группой в сборе комплектуются двигатели, где конструкцией предусмотрена установка съемных — «мокрых» гильз. Пред установкой поршневой группы в блок цилиндров, извлекать поршень из гильзы не требуется. В состав поршневой группы входит:

  1. Поршень для установки в один цилиндр.
  2. Комплект поршневых колец на один поршень.
  3. Гильза (1 шт.) блока цилиндров.
  4. Поршневой палец для одного поршня.
  5. Комплект уплотнений для установки одной гильзы.
  6. Комплект стопорных колец для одного пальца

Поставщики поршней в нашем магазине

Различные производители поршней по-разному комплектуют свою продукцию для продажи, при выборе и покупке в нашем магазине обратите внимание на некоторые особенности разной комплектации деталей цилиндропоршневой группы. В зависимости от того, каким образом скомплектована поставщиком его продукция, зависит и цена за единицу покупки. Комплектация деталей цилиндропоршневой группы одинакова для легковых и грузовых автомобилей.

поставщик	фото	примечания по комплектации поршней
Kolbenschmidt		Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец (если предусмотрено конструкцией). Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт. Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы. Транспортная упаковка: по 1 шт. Исключения: Поршни на автомобили ВАЗ и поршни на автомобили ГАЗ продаются целиком на двигатель. Цена указывается за 4 поршнекомплекта.
MAHLE		Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец (если предусмотрено конструкцией). Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт. Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы. Транспортная упаковка: по 1 шт. Исключения: Поршни на автомобили ВАЗ продаются целиком на двигатель. Цена указывается за 4 поршнекомплекта.
AE		Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией). Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт. Поршневая группа в сборе:Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы. Транспортная упаковка: по 1 шт.
Nüral		Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией). Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы. Транспортная упаковка: по 1 шт.
FP-Diesel		Поршнекомплект: Поpшни FP-Diesel могут иметь различную комплектацию, как правило, зависит от оригинальной комплектации запчастей изготовителем автотехники, существуют следующие варианты поставки поршней: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией) Поршень на 1 цилиндр + 1 палец + 1 комплект стопорных колец (без поршневых колец) Поршень на 1 цилиндр(без поршневых колец, пальца и стопорных колец) Верхняя или нижняя часть поршня отдельно от всего (если поршень разделен конструктивно на верхнюю и нижнюю часть) Транспортная упаковка: по 1 шт. Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы. Транспортная упаковка: по 1 шт.
TEIKIN		Поршнекомплект: Комплект поршней Teikin на 1 двигатель (на 4, 6, 8 цилиндров, в зависимости от типа двигателя) + пальцы на все поршни + комплект стопорных колец (поршни фирмы TEIKIN не комплектуются поршневыми кольцами !!!). Транспортная упаковка: по 4 шт., по 6 шт., по 8 шт. Поршневая группа в сборе (комплект на мотор): Поршни + гильзы + комплект поршневых колец + поршневые пальцы + комплект стопорных колец + комплект втулок ВГШ на мотор

Что такое поршень — определение, детали, типы, применение

Поршень описан наряду с основным пониманием, определением, типами, характеристиками, функциями, преимуществами, недостатками и т. д.

Что такое поршень?

Поршень Основы

Поршень является неотъемлемой частью поршневых двигателей. Они являются важным аспектом автомобильных транспортных средств. Встречается не только в двигателях,

• Компрессоры,
• Насосы, 9 шт.0012
• Гидравлические и пневматические цилиндры и многое другое.

По сути, это небольшая движущаяся деталь, плотно окруженная поршневыми кольцами. Мы познакомимся с более подробной информацией о поршнях и всей информацией, связанной с поршнями.

Поршень Определение

Поршень определяется как кусок металла, работающий против давления жидкости в цилиндре.

• В основном, поршень, используемый в двигателях, известен всем, они расширяют и сжимают топливо с помощью шатунов и других деталей внутри цилиндра сгорания.
• В случае насоса усилие передается от коленчатого вала к поршням для сжатия или выброса жидкости.
• Итак, все, что я должен сказать, это то, что поршни имеют более широкое применение, и не только в двигателях.

Что такое определение поршня

Форма поршня и материалы

Говоря о его форме, он имеет цилиндрическую форму. В случае двигателя возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Они сделаны из разных материалов. Как правило, поршни изготавливаются из литых алюминиевых сплавов. Есть и другие материалы, например,

• Чугунные поршни,
• Поршни из литой стали,
• Литой алюминий,
• Заэвтектический,
Алюминиевый сплав
• , кованые поршни из алюминия.

Эти материалы обладают высокой прочностью и используются в соответствии с требованиями. Для низкоскоростных применений используется чугун, а для высокоскоростных — алюминиевый сплав. Итак, прежде чем узнать больше о типах и деталях поршней, давайте узнаем об общих функциях поршней.

Функции поршней

Функции поршня следующие:

• В двигателях передавать силу взрыва на коленчатые валы.
• Служит теплоносителем для стенок цилиндров.
• Поршни также действуют как регулирующий клапан.
• Помогает направлять движение шатуна.
• Поршни как бы уплотняют, чтобы газы не уходили из камеры сгорания в картер.

Итак, чтобы поршень работал эффективно, он должен обладать некоторыми характеристиками. Вот некоторые желаемые характеристики, которыми должен обладать поршень для идеальной работы.

Желательные характеристики поршней

Давайте обратимся к основным желательным характеристикам поршня, как показано ниже:

• Поршень должен работать бесшумно.
• Должен обладать коррозионно-стойкими свойствами.
• Он должен быть легче по весу.
• Поршень должен иметь долгий срок службы и высокую теплопроводность.
• Он должен иметь как можно более короткую длину, а его конструкция должна исключать заедание.

Существуют различные типы поршней, и они называются в соответствии с их различными принципами работы и устройством. Мы рассмотрим обычно используемые поршни в кратких деталях. Давайте узнаем о деталях или компонентах поршней.

Части поршня

Есть несколько частей поршня, а именно:

• Поршневые кольца
• Канавки для поршневых колец
• Юбка поршня
• Поршневые пальцы
• Головка поршня
• Подшипники поршня

Детали поршня

Попробуем рассмотреть все это вкратце,

Поршневое кольцо

Поршневые кольца представляют собой разрезные кольца, которые устанавливаются в углублении поршня.

• Обычно используются 3 типа поршневых колец.
• Поршни могут иметь одно или три кольца в зависимости от требований.
• Кольца монтируются таким образом, что конструкция выглядит конусообразной.

Итак, какова функция поршневых колец? Они изолируют камеру сгорания и регулируют расход смазочного масла. Кроме того, они служат для отвода тепла к отверстию цилиндра. Как мы уже говорили выше, используются 3 типа колец. Давайте проверим каждый из них.

Компрессионные кольца

Компрессионные кольца расположены на верхней стороне поршня ближе к камере сгорания.

• Их также называют газовыми кольцами или прижимными кольцами.
• Как функция колец, компрессионные кольца предотвращают утечку продуктов сгорания и помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.

Маслосъемные кольца

Маслосъемные кольца расположены посередине компрессионных и маслосъемных колец. Они имеют конусообразную поверхность и служат для герметизации камеры сгорания и удаления масла с поршневого цилиндра.

Масляные кольца или Масляные кольца

Они расположены под маслосъемными кольцами. Масляные кольца состоят из двух поверхностей с отверстиями по всему периметру. Эти прорези позволяют маслу стекать обратно в картер. Когда поршень движется вперед и назад, маслосъемные кольца удаляют избыток масла со стенок цилиндра.

Канавки для поршневых колец

Канавки для поршневых колец означают канавки или прорези, в которые входит поршневое кольцо.

Юбка поршня

Круглая часть поршня известна как юбка поршня.

• Изготовлены из чугуна благодаря высокой износостойкости и способности к самосмазыванию.
• Имеет канавки для установки поршневых маслосъемных колец, а также компрессионных колец.

Юбка поршня предназначена для направления поршня вверх и вниз по цилиндру. Конструкция сделана так, что поможет поршню преодолевать боковые силы. Используются два типа юбок.

• Пышная юбка – Пышная юбка известна как сплошная юбка; они имеют трубчатую форму и обычно используются в больших автомобилях.
• Юбка тапочка – Юбка тапочка используется на поршнях мотоциклов и автомобилей. Юбка тапочка имеет часть юбки, которая срезана, чтобы остались только поверхности на задней и передней стенке цилиндра.

Поршневые пальцы

Возможно, вы слышали название «поршневой палец», если когда-либо изучали поршень или знали о нем. Поршневой палец обеспечивает опору подшипника и помогает поршню правильно функционировать. Проще говоря, он соединяет шатун и поршень, как шарнирное соединение. Существует три способа установки пальцев на поршни.

• Фиксированный канцелярский предмет — В этом методе штифт будет крепиться к бобышке поршня с помощью винтов.
• Полуплавающий — этот штифт будет прикреплять шатун посередине, и штифт будет свободно перемещаться внутри подшипника и у бобышек.
• Полностью плавающий – В полностью плавающем штифт фиксируется заглушками. Этот может колебаться на бобышках, а также на шатуне.

Головка поршня

Головка поршня также известна как головка поршня. Как следует из названия, это верхние части поршней. Дымовые газы соприкасаются с днищем поршня. Поскольку температура продуктов сгорания высока, головки поршней изготавливаются из специальных сплавов, стальных сплавов. Вот функции головки поршня.

• Головка поршня создает завихрение, благодаря чему сгорание будет равномерным и равномерным.
• Головка поршня действует как тепловой барьер, поскольку ограничивает попадание высокотемпературного тепла к нижним частям поршня.
• Давления, ответственные за детонацию в цилиндре, головка поршня может их сдерживать.

Подшипники поршня

В месте, где происходят осевые вращения, предусмотрены подшипники.

• Они имеют полукруглую форму и входят в эти отверстия на шарнирах.
• Вкладыши поршневых колец доступны на большой головке, где шток соединяет коленчатые валы.
• Подшипники изготовлены из свинца, меди, кремнийорганических алюминиевых материалов.

Посмотрите хорошее ВИДЕО от Habib Mechanics!

Типы поршней

Существует множество типов поршней в зависимости от их устройства и применения. Итак, вот обычно используемые типы поршней.

• Штифт со смещением
• Тип заземления кулачка
• Тип с масляным охлаждением
• Тип конуса
• Стальной проволочный тип
• Аконогид, тип
• Поршень с тепловой заслонкой
• Автотермический тип
• Биметаллические поршни

Давайте изучим основы всех этих типов поршня,

Поршень со смещенным штифтом

Как следует из названия, в этом типе поршень смещен в сторону основной упорной стороны поршня. Такое расположение помогает уменьшить износ, а также шум поршня.

• Если вам интересно, что такое основная сторона тяги, то сторона тяги нагружается во время события питания.
• Принимая во внимание, что сторона малого осевого усилия нагружается во время сжатия.

Поршень со шлифованным кулачком

В основном используются поршни со шлифованным кулачком. Они не идеально круглые, и диаметр этих поршней большой на ненапорной стороне. Потому что, когда температура поршня увеличивается, они имеют тенденцию к расширению.

Поршень со шлифованным кулачком

Поршень с масляным охлаждением

В этом типе с масляным охлаждением под днищем поршня предусмотрена полость. Почему это? Потому что для снижения температуры поршня на верхнем кольце и предотвращения образования нагара в канавке. Они предусмотрены в средне- и высокоскоростных дизельных двигателях.

Конические поршни

В этом типе головка поршня меньше диаметра юбки. Когда высокая температура доходит до головки, сторона расширяется, и диаметр поршня становится однородным в условиях.

Поршни стальные проволочные

Лента из стальной проволоки под натяжением помещается между маслосъемным кольцом и поршневым пальцем.

Поршень Aconoguide

Эти поршни снабжены выступающими подушками особой формы, способствующими гидродинамической смазке.

Поршень с тепловой заслонкой

В этих поршнях в верхней части поршня имеется канавка. Это уменьшит передачу тепла от короны к юбке. Так юбка будет холоднее бегать и не будет сильно расширяться.

Автотермический поршень

Эти поршни содержат стальные вставки с низким коэффициентом расширения в бобышках поршневого пальца. При более высоких температурах поршень расширяется вместе с поршневым пальцем.

Автотермический поршень

Сжатие происходит в направлении, перпендикулярном поршневому пальцу, за счет металлического воздействия.

Биметаллические поршни

Как следует из названия, они сделаны из двух металлов. Один стальной, другой алюминиевый. Юбка изготовлена ​​из стали, а алюминиевые коты внутри образуют головку поршня и бобышки поршневого пальца. В некоторых случаях может произойти отказ поршня. Поэтому мы должны знать, как происходят обычные повреждения поршня и их описание.

Как работает поршень?

Принцип работы

Энергия вырабатывается в цилиндре в результате процесса сгорания. Поршень работает внутри цилиндра и связан с коленчатым валом через шатун. Итак, после сгорания эта энергия передается коленчатому валу через шатун. Поршень также рассеивает тепло, выделяемое при сгорании. Давайте посмотрим пошагово принцип работы поршня.

Пошаговый принцип работы

• Поршень движется от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке,
• В цилиндре создается вакуум.
• Воздушно-топливная смесь поступает из-за разрежения.
• Поршень сжимает смесь.
• Повышение давления и температуры.
• Рабочий ход или сжигание топлива.
• Поршень перемещается из верхней мертвой точки в нижнюю.
• Мощность передается на шатун.
• От шатуна мощность передается на коленчатый вал.
• Наконец, выхлопные газы удаляются в такте выпуска.

Неисправности поршня

Рассмотрим основные неисправности,

Задиры на поршнях

Задиры на поршнях возникают из-за перегрева, из-за которого поршень расширяется и становится более тугим в цилиндре. Из-за расширения смазка будет выдавливаться из стенок цилиндра, вызывая контакт металла с металлом.

Прогоревший поршень

Прогоревший поршень может быть основной причиной детонации и преждевременного зажигания. При детонации газы выделяют огромное количество энергии. При преждевременном зажигании горящий оккус обычно находится возле головки поршня.

Сухой ход поршня

Выход из строя поршня на сухом ходу может быть вызван конденсацией несгоревшего топлива в цилиндре. Это приводит к длинным узким следам трения из-за взаимодействия скользящих частей.

Повреждение бобышки поршневого пальца

При механическом перенапряжении поршня повреждается бобышка поршневого пальца. Кроме того, при недостаточной подаче масла в бобышке поршневого пальца появится трещина, которая в дальнейшем будет равномерно распространяться при нормальных нагрузках и, в конце концов, поршень расколется.

Преимущества поршней

У поршней много преимуществ, а именно:

• Поршни проще механически.
• Они гибкие и имеют более высокую надежность.
• У них хорошее соотношение веса и мощности.
• Меньше обслуживания, вибрации и шума при работе
• Многотопливная способность, может работать на любом топливе
• Меньше производственных затрат благодаря массовому производству
• Поршень обеспечивает высокую маневренность

Недостатки поршней

У поршней также много недостатков:

• Экономия топлива может ухудшиться
• Стабильность топлива является проблемой
• Низкая эффективность при частичной нагрузке
• Требуется редуктор

Как мы уже говорили ранее, поршни имеют более широкое применение во многих машинах. Общие области применения поршней приведены ниже.

Применение поршня

• Наиболее популярным и известным применением является использование поршня в камере сгорания двигателей внутреннего сгорания.
• В самозарядном огнестрельном оружии поршень используется для толкания затвора.
• Они используются в гидравлических насосах и гидроцилиндрах в качестве цилиндров или приводов двойного действия.
• Воздушный компрессор.
• В кондиционерах для облегчения циркуляции рабочей жидкости.
• В паровых двигателях для преобразования потока в силовое движение.
• Тепловые насосы.
• Прочие автомобильные детали и оборудование.

Заключение

Таким образом, мы получили общее представление о том, что такое поршень, определение поршня, типы, различные детали, преимущества, недостатки и т. д. Если у вас возникнут сомнения, пожалуйста, сообщите нам об этом. Есть много интересных статей, можете сослаться,

Тормозная система

Турбокомпрессор

Нагнетатель

Центробежная муфта

Что такое поршень? | Как работает поршень?

Содержание

Двигатель состоит из топливного насоса, шатуна, коленчатого вала и топливной системы. Поршень известен как сердце поршневого двигателя. Без поршня поршневой двигатель не может сжимать топливовоздушную смесь. Поэтому техническое обслуживание и ремонт поршня очень важны для правильной работы двигателя. Поршни чаще всего используются в бензиновых двигателях и дизельных двигателях. В этой статье в основном объясняется работа, типы и некоторые другие аспекты поршня.

Что такое поршень?

Пожалуйста, включите JavaScript

Как работает поршень

Поршень представляет собой возвратно-поступательный механический диск , который совершает возвратно-поступательные движения вперед и назад внутри камеры сжатия двигателя . Он передает свое движение коленчатому валу через шатун.

Работа двигателя внутреннего сгорания зависит от работы поршня.

Эта часть двигателя внутреннего сгорания имеет подвижную часть из металла с поршневым кольцом. Поршневой палец используется для соединения шатуна с поршнем. Этот шатун дополнительно соединяется с коленчатым валом через шатунные шейки.

Когда жидкость или газ в камере сжатия сжимаются или расширяются, поршневой диск начинает двигаться в камере. В процессе сгорания топливовоздушной смеси выделяется химическая энергия.

При расширении сгоревшей воздушно-топливной смеси вырабатываемая энергия создает тягу. Эта тяга перемещает поршень вперед и назад. Он передает свое движение коленчатому валу, который далее приводит в движение автомобиль.

Ваш поршень должен обладать высокой надежностью и гибкостью, но его вес должен быть как можно меньше. Легкий поршень помогает уменьшить инерцию, создаваемую его возвратно-поступательной массой.

Он должен выдерживать высокую взрывную силу и температуру, возникающие в камере сжатия. Поршень вашего двигателя должен совершать возвратно-поступательные движения с минимальным трением в камере сжатия.

Работа поршня

Поршень является возвратно-поступательным элементом двигателя. Он совершает возвратно-поступательные движения внутри камеры сгорания или цилиндра сжатия. Его возвратно-поступательное движение помогает вырабатывать энергию из воздушно-топливной смеси и вращает колесо автомобиля.

Поршень работает следующим образом:

1. Для такта всасывания поршень перемещается от ВМТ до НМТ. Во время этого движения он создает вакуум внутри камеры сгорания. При достижении BDC создается вакуум, который открывает всасывающий клапан. Когда всасывающий клапан открывается, топливовоздушная смесь поступает из карбюратора в камеру сгорания .
2. После такта всасывания поршень выполняет такт сжатия. Для этого хода он перемещается из НМТ в ВМТ. Во время этого движения он уменьшает объем камеры сгорания.
3. При уменьшении объема камеры сгорания происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Когда поршень достигает ВМТ , топливовоздушная смесь полностью сжимается.
4. Свеча зажигания воспламеняет смесь, когда смесь полностью сжата в соответствии с требованиями. За счет воспламенения топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания вырабатывается тепловая энергия.
5. Когда сгоревшее воздушно-топливное топливо проходит через расширительный клапан, оно расширяется и заставляет поршень двигаться от ВМТ в БМД .
6. Когда поршень получает мощность от расширенной топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движение, а затем и шатун. Шатун вместе с шатунной шейкой преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное и передает его на коленчатый вал. Коленчатый вал также передает вращательное движение маховику, который вращает колеса автомобиля.
7. Наконец, поршень выполняет такт выпуска. Для этого такта поршень снова перемещается из НМТ в ВМТ и выбрасывает выхлопные газы из камеры сгорания. После этого последнего удара весь цикл повторяется.

Типы поршней

Поршень бывает следующих основных типов:

1. Поршни ствола
2. Поршни крейцкопфа
3. Поршень скольжения
4. Поршень стойки из инвара
5. Автотермические поршни
6. Поршни Specialliod

1) Поршни магистральные

Эти типы поршней имеют большой диаметр. Это поршень двойного назначения (т. е. он может работать и как цилиндрическая траверса, и как поршень).

Когда шатун наклоняется почти на всем протяжении своего движения, в нем все еще действует боковая сила, действующая на стенки цилиндра по обе стороны от поршня.

Это наиболее часто используемый тип поршня для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Они используются как в дизельном двигателе, так и в бензиновом двигателе, но высокоскоростные двигатели теперь имеют более легкие проскальзывающие поршни.

Одной из наиболее характерных особенностей этих поршней (особенно для двигателей с КИ) является то, что помимо маслосъемного кольца между днищем поршня и поршневым пальцем они содержат маслосъемную канавку под поршневым пальцем.

Подробнее: Различные типы двигателей

2) Поршни крейцкопфа

Дизельному двигателю с высоким замедлением могут потребоваться дополнительные активы для боковых сил на поршнях. Поэтому в быстроходном дизеле обычно используется крейцкопфный поршень. Главный поршень содержит большой поршневой шток, который проходит вниз от поршня к вторичному поршню меньшего диаметра.

Главный поршень обеспечивает газонепроницаемость и подвижность поршневых колец. Меньший поршень приводится в действие механически. Он работает в небольшой компрессионной камере. Он передает поршневой палец и выполняет роль направляющей ствола.

Смазочное масло крейцкопфа лучше, чем смазочное масло для тронкового поршня. Теплота сгорания не влияет на смазку крейцкопфа. Смазочное масло поршней крейцкопфов не загрязняется горючими частицами сажи, не повреждается при нагревании и может быть разбавлено.

3) Подвижный поршень

Эти типы поршней лучше всего подходят для бензиновых двигателей. Эти поршни имеют наименьшие размеры и массу. В рискованных случаях они имеют только юбку поршня, опору поршневого кольца и головку поршня, чтобы оставить две площадки, которые предотвращают вибрацию поршня в отверстии.

Край юбки поршня отходит от стенки цилиндра вокруг поршневого пальца. Целью этого процесса является уменьшение массы возвратно-поступательного движения, что позволяет легко балансировать двигатель и создавать высокие скорости.

4) Дефлекторные поршни

Эти типы поршней чаще всего используются в двухтактных двигателях с компрессией коленчатого вала, которая аккуратно направляет поток воздуха в цилиндр для обеспечения эффективного выпуска. У бокового пылесоса впускное и выпускное отверстия находятся на стороне, обращенной непосредственно к стенке цилиндра.

Эти поршни имеют приподнятое ребро в верхней части для предотвращения прямого прохождения поступающей воздушно-топливной смеси из одного отверстия во второе отверстие. Это служит для отвода поступающей смеси вокруг камеры сгорания.

5) Гоночные поршни

Гоночные двигатели имеют более жесткие и прочные поршни, чем двигатели легковых автомобилей. Они легче для достижения желаемой скорости двигателя.

6) Поршень стойки из инвара

Поршни стойки инвара имеют инвар, который представляет собой сплав, состоящий из 64% стали и 36% никеля . Его коэффициентом расширения можно пренебречь (т.е. 000000063/°C ). В поршне стойка из инвара фиксирует юбку и бобышки поршневого пальца, что позволяет поршню расширяться примерно до размера цилиндра.

7) Автотермические поршни

Этот тип поршня имеет стальную вставку с низким коэффициентом расширения в бобышках поршневого пальца. Форма этих вставок такова, что их концы закреплены на юбке поршня.

8) Поршни Specialliod

Поршни Specialloid производят широкий спектр двигателей с нулевым поршнем CI и двигателей SI для главных судовых двигателей, железнодорожной тяги, промышленных канцелярских принадлежностей, коммерческих транспортных средств и вспомогательного оборудования.

Новейшие дизельные поршни Specialloid имеют вертикальные зубчатые колеса на внутренней поверхности юбки и прочные опоры, передающие нагрузки непосредственно сверху на опорную зону поршневого пальца.

Части поршня

Поршень состоит из следующих основных частей:

1. Крышка
2. Подшипник шатуна
3. Поршневые кольца
4. Болт
5. Шатун 
6. Поршень 012
7. Юбка поршня
8. Канавки для поршневых колец

1) Поршневые кольца

Поршневое кольцо является наиболее важной частью поршня двигателя. При возвратно-поступательном движении поршня внутри камеры сгорания происходит сгорание воздушно-топливной смеси. Кольцо используется для предотвращения утечки продуктов сгорания через поршень и для уменьшения трения. Это кольцо обеспечивает уплотнение между клапаном цилиндра и поршнем.

Для изготовления этих колец используется легированный чугун или чугун.

Поршневые кольца бывают следующих типов:

1. Кольцо регулятора уровня масла
2. Кольцо компрессора и

2) Головка поршня или головка поршня

Головка поршня устанавливается поверх поршня. Благодаря своему положению он способен выдерживать очень высокие температуры и давление. Корона используется для ограничения времени процесса удержания, пигмент, выходящий из выхлопа, помогает вывести его из двигателя.

3) Канавки для поршневых колец

Состоит из канавки в верхней части поршня, в которой используется кольцо.

4) Юбка поршня

Это цилиндрический материал, прикрепленный к круглой части поршня. Чугунная часть чаще всего используется для строительных юбок, потому что она обладает превосходными характеристиками самосмазывания и износостойкости.

Юбка поршня имеет канавки для установки компрессионных и поршневых маслосъемных колец. Эти юбки имеют несколько дизайнов в зависимости от характера применения:  

Эти юбки бывают следующих основных типов:  

1. Полная юбка: Эту юбку также называют сплошной юбкой. Имеет трубчатую конструкцию. Полные юбки чаще всего используются для двигателей больших автомобилей.
2. Юбка тапочка: Эти юбки чаще всего используются для поршней мотоциклов и некоторых других транспортных средств. На стенке цилиндра остались только задняя и передняя части, т.к. часть юбки срезана. Это снижает вес и минимизирует площадь контакта между поршнем и стенкой цилиндра.

5) Поршневой палец

Также известен как поршневой палец. Он используется для соединения шатуна с поршнем. Эти штифты изготовлены из твердой стали.

6) Болт

Используется для соединения шатуна и хомута.

7) Подшипник шатуна

Подшипник шатуна устанавливается из двух частей. Эти две части соединяются таким образом, что образуют полный круг. Этот подшипник устанавливается между шатунной шейкой и шатуном.

8) Крышка

Это нижняя часть узла поршня. Это нижняя половина шатуна, образующая корпус для поддержки шатуна.

9) Болт шатуна

Болт шатуна является наиболее важной частью поршня. Этот болт используется для соединения шатуна и коленчатого вала. Этот болт имеет подшипник и крышку стержня на нижнем конце. Затем сборка скрепляется гайками.

Болт предназначен для крепления шатуна к коленчатому валу, чтобы шатун мог выдерживать нагрузку, создаваемую вращением коленчатого вала.

Сталь используется для изготовления болтов, а алюминий используется для изготовления легких болтов.

Никель лучше всего подходит для изготовления прочных болтов. Никелевые болты также имеют длительный срок службы и используются для большегрузных транспортных средств.

Функция поршня

• Основной функцией поршня является сжатие только воздуха или воздушно-топливной смеси внутри цилиндра и получение мощности от сгоревшей смеси.
• Принимает тягу, создаваемую сгорающей топливно-воздушной смесью в цилиндре, и передает ее на шатун.
• Имеет возвратно-поступательное движение внутри камеры сгорания. Он выполняет такты всасывания, сжатия, расширения и выпуска. После завершения этих тактов он вращает коленчатый вал, который дополнительно вращает колесо автомобиля.

Поршень Характеристика

• Поршень двигателя должен обладать высокой надежностью и гибкостью.
• Способен выдерживать взрывную силу, высокое давление и температуру сгораемой воздушно-топливной смеси в камере сжатия.
• Он должен выдерживать воздействие переменных нагрузок.
• Должен быть легким. Легкий поршень помогает уменьшить инерцию, создаваемую его возвратно-поступательной массой.
• Поршень вашего двигателя должен работать бесшумно и иметь малый вес.
• Должен быть механически прочным.

Преимущества и недостатки поршня

Преимущества поршня

• Простая конструкция
• Малый вес
• Высокая надежность и гибкость
• Высокое соотношение мощности и веса
• Простота изготовления
• Очень низкая вибрация, так как нет контакта с рабочей частью
• Возможность использования нескольких видов топлива
• Модульность
• Низкая рабочая температура турбины
• 2
• 2
• 2
• Требуют минимального обслуживания
• Низкий уровень выбросов отработавших газов
• Легкий запуск поршневого двигателя
• Низкие производственные затраты
• Обеспечивают высокую степень маневренности
• Лучше всего подходит для утилизации отходящего тепла
• Внутренне сбалансированный
• Предлагает процесс сжигания HCCI

Недостатки Поршень

1. Низкая эффективность топлива 12
2. Требуется редуктор
3. Устойчивость подачи топлива
4. Высокая скорость сгорания
5. Не подходит для работы с частичной нагрузкой
6. Не подходит для перевозки тяжелых грузов на большие расстояния

 

Применение поршня

• Поршни чаще всего используются в двигателях для сжатия воздушно-топливной смеси. Это поршневая часть двигателя.
• Также используются в поршневых насосах. Возвратно-поступательное движение внутри цилиндра насоса. Основное их предназначение – повысить давление жидкости и перекачать ее в нужный участок.
• Используются в компрессорах для сжатия газов или воздуха.

Раздел часто задаваемых вопросов

Что такое поршень двигателя?

Поршень известен как сердце поршневого двигателя . Он сжимает воздух или воздушно-топливную смесь внутри камеры сгорания. Это сжатие воздушно-топливной смеси вызывает взрыв, который создает тягу. Эта тяга совершает возвратно-поступательное движение поршня, который далее передает свое движение коленчатому валу через шатун.

Какие бывают поршни?

Поршни бывают следующих типов:

1. Поршень Specialliod
2. Поршень магистральный
3. Автотермический поршень
4. Поршень инваровой стойки
5. Поршень крейцкопфа
6. Гоночный поршень
111 Дефлектор 900 Скользящий поршень Поршень

Для чего используются поршни?

Поршни служат для сжатия топливно-воздушной смеси.