рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Образование
- /
- Поршневая группа и шатуны
Реферат Курсовая Конспект
Поршневая группа и шатуны
Поршневая группа и шатуны - раздел Образование, КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ Поршень Воспринимает Давление Газов При Так...
Поршень воспринимает давление газов при такте рабочего хода и передает его через шатун на коленчатый вал. Поршень состоит из трех частей (рис. 3.5): днища 5, уплотняющей части 6 с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки 7, которая соприкасается с поверхностью зеркала цилиндра.
Рис.3.5. Поршни: а – карбюраторных двигателей;
б – дизелей КамАЗ; в – дизелей ЯМЗ
Днище поршня вместе непосредственно воспринимает давление газов: оно может быть плоским (двигатели ЗИЛ-130, ГАЗ-53-11), выпуклым (двигатель автомобиля «Москвич-21412») и фасонным (дизели ЯМЗ, КамАЗ). Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях получили плоские днища (см. рис. 3.5, а) из-за простоты изготовления. Днище 5 и уплотняющая часть 6 составляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные кольца 3. Число колец зависит от частоты вращения коленчатого вала и от типа двигателя. Зазор между головкой поршня и стенкой цилиндра находится в пределах 0,4—0,6 мм.
Направляющей при движении поршня в цилиндре является юбка 7 поршня, имеющая форму конуса овального сечения. С внутренней стороны она имеет охлаждающие ребра и приливы - бобышки 2 с отверстиями для поршневого пальца 8 (см. рис. 3.5, б). У некоторых двигателей на юбке поршня с одной стороны сделаны Т- или П-образные тепловые прорези, предупреждающие заклинивание поршня при нагревании. Зазор между его юбкой и зеркалом цилиндра требуется для свободного перемещения поршня. При нормальном тепловом состоянии (80-95 °С) для различных моделей двигателей этот зазор равен 0,04-0,08 мм.
На поверхности поршня около торцов поршневого пальца делают местные углубления — холодильники 1 (см. рис. 3.5, а) для предотвращения задиров при нагреве, отводу тепла от поршня и улучшения условий его смазывания.
В днище поршня в дизелях с непосредственным впрыском (КамАЗ-740, ЯМЗ-238) располагается камера сгорания (см. рис. 3.5, б, в), а юбка поршня имеет форму конуса овального сечения, но без прорезей, что делает ее достаточно прочной. Кроме того, в нижней части юбки поршня отдельных двигателей (КамАЗ-740, ВАЗ-2108) имеются боковые выемки для прохода противовесов коленчатого вала. Для уменьшения силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс поршни, как правило, изготовляют из легких кремнистых алюминиевых сплавов. Поршни на одном двигателе не должны отличаться по массе более чем на 2—8 г.
Для повышения износостойкости первой канавки днища поршня, подвергающегося воздействию высоких температур, под верхнее поршневое кольцо устанавливают чугунную кольцевую вставку (у двигателей ЗИЛ-130, КамАЗ-740 и др.).
Поршень при переходе через ВМТ смещается в боковом направлении от одной стенки цилиндра к другой, что сопровождается стуком. Для его устранения ось отверстия под поршневой палец сдвигают на 1,6 мм от диаметральной плоскости поршня в правую сторону двигателя (по ходу движения автомобиля).
Боковое давление во время рабочего хода должна испытывать та часть поршня, где нет тепловых прорезей. Поэтому на днище поршня делают метку 4 (см. рис. 3.5, а) или стрелку, которая при установке поршня в цилиндр, должна быть обращена к передней части двигателя.
Поршневые кольца предназначены для уплотнения камеры сгорания и обеспечения герметичности соединения деталей поршень - цилиндр - канавки. Также, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отводится от него поршневыми кольцами.
Поршневое кольцо (рис. 3.6) представляет собой плоскую разрезную пружину с зазором, называющимся замком.
Рис.3.6. Поршневые кольца: а – типы поршневых колец;
б – расположение колец на поршне
Благодаря замку кольца могут свободно расширяться при их нагревании в процессе работы двигателя, а также появляется возможность устанавливать кольца на поршень.
Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные.
Компрессионные кольца 1 (рис. 3.6, а) должны иметь определенный зазор (0,02—0,07 мм) по высоте к канавке поршня. Установленные в цилиндр поршневые кольца сжимаются до небольшого зазора в замке и плотно придавливаются к поверхности цилиндра, что предотвращает прорыв газов в картер двигателя и попадание масла со стенок цилиндра в камеру сгорания. Излишки масла со стенок цилиндра и отводит его в поддон картера осуществляет маслосъемное кольцо 2.
Поршневые кольца изготовляют из легированного чугуна, а для двигателей с большими динамическими нагрузками — из специальной стали.
Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию, а остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена.
Чугунное маслосъемное кольцо 2 имеет в отличие от компрессионного прорези 9 для прохода масла. Для отвода масла внутрь поршня в канавке поршня под маслосъемное кольцо сверлят один или два ряда отверстий. На некоторых двигателях устанавливают стальные составные маслосъемные кольца. Так в двигателе ЗИЛ-130 на каждом поршне применяют три компрессионных кольца и одно составное маслосъемное. Составное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков 3 и двух расширителей: осевого 4 и радиального 5.
Выточки 8 на внутренних цилиндрических поверхностях колец должны быть обращены вверх, в сторону днища поршня. Наружная поверхность нижнего компрессионного кольца 6 имеет небольшую конусность, большее основание которого обращено вниз. Это способствует лучшему уплотнению соединения поршень - цилиндр. У большинства двигателей зазор в замках двух верхних компрессионных колец и чугунного маслосъемного 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.
Замки всех колец при наличии чугунного маслосъемного кольца при установке на поршень располагают по окружности под углом 90°. При установке стального составного маслосъемного кольца на равные угловые интервалы сдвигаются только замки компрессионных колец.
Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Через пальцы передаются значительные усилия, поэтому их изготовляют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой токами высокой частоты. Поршневой палец 6 (рис. 3.7) - это толстостенная трубка с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, проходящая через верхнюю головку шатуна и концами опирающаяся на бобышки 3 поршня 2.
Пальцы по способу соединения с шатуном и поршнем делятся на плавающие и закрепленные (обычно в головке шатуна). Плавающие поршневые пальцы получили наибольшее распространение, так как они свободно поворачиваются в бобышках и во втулке 7, установленной в верхней головке шатуна. Стопорные кольца 5, расположенными в выточках бобышек поршня, ограничивают осевое перемещение поршневого пальца.
Рис.3.7. Шатунно-поршневая группа
Так как коэффициент линейного расширения алюминиевого сплава и стали различен, в бобышках поршня при работающем двигателе возможны стуки. 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.
Шатунсоединяет поршень 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 (см. рис. 3.7) состоит из стержня 9 двутаврового сечения, верхней головки 8, нижней головки 13 и крышки 12. В стержне 9 шатуна при принудительном смазывании плавающего поршневого пальца сверлится сквозное отверстие - масляный канал.
Шатун изготавливают из легированной или углеродистой стали. Как правило, нижняя головка 13, должна быть разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. Если нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра (у дизелей ЯМЗ), плоскость разъема головки делают под углом (косой срез).
Крышка шатуна обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки.
Для обеспечения высокой точности при сборке нижней головки шатуна его крышку 12 фиксируют шлифованными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шплинтами или шайбами. В нижнюю головку вставляют шатунный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей 10, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава. От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками) 11, которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки.
Для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал (у двигателей ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11) в нижней головке шатуна и во вкладыше делается отверстие 4.
Разница в массе шатунов для их лучшей уравновешенности не должна превышать 6-8 г.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ
Сокол Николай Александрович... Попов Сергей Иванович КОНСТРУКЦИЯ И РАСЧЕТ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Поршневая группа и шатуны
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.015 сек.
Новости и инфо для студентов