Поршень двигуна.

Поршень двигателя.
Поршень двигуна.
В кривошипно-шатунного механізму поршень виконує декілька функцій, серед яких сприйняття тиску газів і передача зусиль на шатун, герметизація камери згоряння і відвід від неї тепла. Поршень є найбільш характерною деталлю двигуна внутрішнього згоряння, оскільки саме з його допомогою реалізується термодинамічний процес двигуна.

Умови, в яких працює поршень, екстремальні і характеризуються високим тиском, температурою і інерційними навантаженнями. Тому поршні на сучасних двигунах виготовляються з легкого, міцного і термостійкого матеріалу – алюмінієвого сплаву, рідше із сталі. Поршні виготовляються двома способами – литтям під тиском або штампуванням, т. зв. ковані поршні.
Схема поршня двигуна
1.головка поршня;
2.поршневий палець;
3.стопорне кільце;
4.бобишках;
5.поршнева голівка шатуна;
6.спідниця поршня;
7.сталева вставка;
8.перше компресійне кільце (трапецієвидний);
9.друге компресійне кільце (конічне з підрізом);
10.маслосъемное кільце (з пружинним розширювачем і 11.дренажними отворами)
Поршень цілісний конструктивний елемент, який умовно поділяють на голівку (в деяких джерелах її називають днище) і спідницю. Форма і конструкція поршня значною мірою визначаються типом двигуна, формою камери згоряння і процесом згорання, які відбуваються в ній. Поршень бензинового двигуна має плоску або близьку до плоскої поверхню головки. В ній можуть бути виконані канавки для повного відкриття клапанів. Поршні двигунів з безпосереднім уприскуванням палива мають більш складну форму. У голівці поршня дизельного двигуна виконується камера згоряння певної форми, яка забезпечує хороше завихрення і покращує сумішоутворення.
Нижче головки поршня виконуються канавки для установки поршневих кілець. Спідниця поршня має конусоподібну або криволінійну (бочкоподібну форму. Така форма спідниці компенсує температурне розширення поршня при нагріванні. При досягненні робочої температури двигуна поршень приймає циліндричну форму. Для зниження втрат на тертя на бічну поверхню поршня наноситься шар антифрикційного матеріалу (дисульфід молібдену, графіт). У спідниці поршня виконані отвори з припливами (бобишки) для кріплення поршневого пальця.
Охолодження поршня здійснюється з боку внутрішньої поверхні різними способами:
масляний туман в циліндрі;
розбризкування масла через отвір в шатуні;
розбризкування масла спеціальної форсункою;
уприскуванням масла в спеціальний кільцевий канал в зоні кілець;
циркуляція масла з трубчастого змійовика в голівці поршня.
Поршневі кільця, утворюють щільне з'єднання поршня зі стінками циліндра. Вони виготовляються з модифікованого чавуну. Поршневі кільця основне джерело тертя в двигуні внутрішнього згоряння. Втрати на тертя в кільцях досягають до 25% всіх механічних втрат в двигуні.
Число і розташування кілець залежить від типу і призначення двигуна. Найпоширеніша схема – два компресійних і одне маслосъемное кільце. Компресійні кільця перешкоджають прориву газів з камери згорання в картер двигуна. Перше компресійне кільце працює в найбільш важких умовах. Тому на поршнях дизельних і ряду форсованих бензинових двигунів в канавці кільця встановлюється сталева вставка, що підвищує міцність і дозволяє реалізувати максимальну ступінь стиснення. Компресійні кільця можуть мати трапецієподібну, бочкоподібної, конічну форму, деякі виконуються з порізом (вирізом).
Маслосъемное кільце видаляє надлишки масла з поверхні циліндра і перешкоджає потраплянню масла в камеру згоряння. Кільце має безліч дренажних отворів. Деякі конструкції кілець мають пружинний розширювач.
З'єднання поршня з шатуном здійснюється за допомогою поршневого пальця, який має трубчасту форму і виготовляється зі сталі. Є кілька спосіб встановлення поршневого пальця. Найпопулярніший т. н. плаваючий палець, який має можливість провертатися в бобышках і поршневої головки шатуна під час роботи. Для запобігання зміщення пальця він фіксується стопорними кільцями. Значно рідше застосовується жорстке закріплення кінців пальця в поршні або жорстке закріплення пальця в поршневої головки шатуна.
Поршень, поршневі кільця і поршневий палець мають усталену назву поршнева група
04:14
4
RSS