Поршневая группа

15Фев

Поршневая группа включает в себя поршень в сборе с комплектом колец, поршневым пальцем и средствами его фиксации. Поршень выполняет следующие действия:

  • Изменяет надпоршневой объем цилиндра, необходимый для осуществления рабочего цикла.
  • Воспринимает давление газов и передает силу давления газов коленчатому валу через шатун. В результате возвратно-поступательное движение поршня преобразуется в вращательное движение коленчатого вала.
  • Предохраняет надпоршневую полость цилиндра от прорыва газов в картер и от излишнего проникновения смазочного масла.

На боковой поверхности головки поршня имеются канавки для поршневых колец. Число поршневых колец зависит от типа двигателя. Чем меньше давление газов в цилиндре и продолжительность рабочего цикла, тем меньше пропуск газов поршневыми кольцами, и следовательно, меньшее число колец устанавливается.

Поршневые кольца по назначению делятся на уплотнительные и маслосъемные. Уплотнительные кольца служат для предотвращения утечки газов из надпоршневого пространства и отвода тепла от поршня к стенкам цилиндра. Уплотнительные кольца изготавливаются разрезными и в свободном состоянии их диаметр несколько больше диаметра цилиндра. Поэтому кольцо плотно прижимается к его стенкам. В канавках поршня кольца образуют лабиринт с малыми зазорами. Газы, попадая в этот лабиринт, теряют давление и скорость и прижимают кольца к стенке цилиндра. Маслосъемные кольца служат для удаления излишка масла с рабочей поверхности цилиндра и предупреждения попадания его в камеру сгорания. При движении вверх кольца всплывают в масляном слое, при движении вниз острая кромка соскабливает масло.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном и для передачи усилия от поршня на шатун и наоборот. Верхняя головка шатуна охватывает среднюю часть пальца. По способу соединения с шатуном и поршнем пальцы подразделяются на плавающие и закрепленные в головке шатуна. От осевых перемещений плавающие пальцы фиксируются разрезными кольцами. Поршневые пальцы изготавливаются из высококачественных сталей. После термической обработки токами высокой частоты материал пальцев с внутренней стороны стенок сохраняет свои вязкие свойства и хорошо сопротивляется ударным нагрузкам, а наружный слой приобретает повышенную износостойкость.


Поршневая группа

1 — поршень
2 — поршневой палец
3 — стопорные кольца
4 — верхнее компрессионное кольцо
5 — нижнее компрессионное кольцо
6 — маслосъёмное кольцо

При работе поршень подвергается значительным механическим и тепловым нагрузкам. В тепловом отношении поршень – это одна из наиболее нагруженных деталей двигателя. При форсировании двигателя температура поршня возрастает и ограничивает дальнейшее повышение мощности. Следствием перегрева поршня может быть прогорание его днища, задир рабочей поверхности цилиндра, заклинивание поршня, залегание поршневых колец.

Чтобы снизить температуру поршня, площадь его поверхности теплоотвода увеличивают при помощи охлаждающих ребер, одновременно повышающих прочность поршня.

Поршни изготавливаются из алюминия и чугуна. Поршни из высококремнистого алюминиевого сплава имеют вставку из жаропрочного чугуна для улучшения условий работы верхнего компрессионного кольца.  На юбке поршня нанесено коллоидно-графитовое покрытие. Рабочие поверхности компрессионных колец покрываются  у верхнего – слоем хрома, у нижнего – слоем молибдена. Маслосъемное кольцо имеет коробчатое сечение и хромированную рабочую поверхность. В канавке этого кольца устанавливается витой пружинный расширитель, прижимающий кольца к стенкам цилиндра. Поршень соединяется с шатуном с помощью пальца. В головке поршня располагается тороидальная камера сгорания и имеются выемки, предотвращающие касание днища поршня клапанами. Форма днища поршня зависит от типа двигателя. Например, дизели с разделенной камерой сгорания имеют поршни с плоским днищем или с небольшой выемкой.

Если понравилась статья, то самый хороший способ поблагодарить автора – это поделиться ссылкой на статью в соц. сетях: