конструкция, функции, причины износа и способы его предотвращения

Поршень двигателя – один из основных составных элементов цилиндро-поршневой группы. Он воспринимает давление газов, образующихся при сгорании топливно-воздушной смеси, а затем передает его на шатун.

Экстремальные условия эксплуатации поршней – высокие давления, инерционные нагрузки и температуры – требуют использования для их изготовления материалов с особыми параметрами:

• Высокой механической прочностью
• Хорошей теплопроводностью
• Малой плотностью
• Незначительным коэффициентом линейного расширения
• Антифрикционными свойствами
• Коррозионной устойчивостью

Такими свойствами обладают специальные алюминиевые сплавы, отличающиеся легкостью и термостойкостью. Реже в изготовлении поршней используются серые чугуны и сплавы стали.

Поршни могут быть литыми или коваными. Первые производятся путем литья под давлением, вторые – методом штамповки из алюминиевого сплава с небольшим добавлением кремния (около 15 %). Это значительно увеличивает их прочность и снижает степень расширения материала в диапазоне рабочих температур.

Устройство поршня

Стандартный поршень автомобильного двигателя состоит из трех основных частей: днища, поршневых колец и направляющей (юбки).

Рассмотрим каждый компонент подробнее.

Днище поршня

Форма днища зависит от типа двигателя, особенностей камеры сгорания и многих других факторов. Поршень может иметь плоское, вогнутое или выпуклое днище.

Детали с плоским днищем наиболее просты в производстве, используются как в бензиновых, так и дизельных двигателях вихрекамерного и предкамерного типа.

Поршни с вогнутым днищем свойственны для дизельных двигателей. Они обеспечивает более эффективную работу камеры сгорания, однако способствуют большему образованию отложений при сгорании топлива.

Выпуклая форма днища улучшает производительность поршня, но при этом снижает эффективность процесса сгорания топливной смеси в камере.

Днище поршня принимает на себя основную термонагрузку, в связи с чем имеет самую большую, по сравнению с другими деталями, толщину: 7-9 мм в обычных бензиновых двигателях, 11 мм – в турбомоторах, 10-16 мм – в дизельных двигателях.

Существуют также автомобили, в которых установлены поршни с толщиной днища меньше стандартной – например, в некоторых моделях Honda она составляет всего 5,5-6 мм.

Днища некоторых поршней в целях увеличения прочности, снижения вероятности перегрева и прогорания подвергаются твердому анодированию: на верхний слой алюминия накладывается керамическое покрытие толщиной 8-12 мкм.

Уплотняющая часть

К уплотняющей части поршня относятся поршневые кольца, установленные в специальных канавках. В большинстве современных двигателей используется три кольца – одно маслосъемное и два компрессионных.

Маслосъемные кольца, как следует из названия, предназначены для удаления излишков масла со стенок цилиндра и предотвращения их попадания в камеру сгорания. Для этих целей служат сквозные отверстия, расположенные по периметру кольца.

Сквозь них масло поступает внутрь поршня, а затем отводится в поддон картера двигателя.

Компрессионные кольца предотвращают попадание отработавших газов из камеры сгорания в картер. По форме они могут быть трапециевидными, коническими или бочкообразными. Некоторые виды колец оснащены пружинным расширителем.

Наибольшие нагрузки воспринимает первое (верхнее) компрессионное кольцо, поэтому для увеличения ресурса данной детали ее канавку укрепляют при помощи стальной вставки.

Диаметр уплотняющей части поршня меньше диаметра его направляющей части. Это связано с неодинаковым нагревом этих зон – в районе колец он больше. Минимальный диаметр жарового пояса позволяет избежать задиров и заклинивания колец в канавках.

Качество колец имеет огромное значение для уплотнения поршня. В этом отношении чугунные маслосъемные кольца намного надежнее составных, так как при их установке возникает меньше ошибок.

Направляющая часть

Направляющая (тронковую) часть поршня называют юбкой. С внутренней стороны она имеет бобышки, в которых находится отверстие под поршневой палец.

Нижняя кромка юбки предназначена для расточки и подгонки поршня. На ней имеется специальный буртик, с внутренней стороны которого в процессе механической обработки снимается часть металла.

В местах отверстий под поршневой палец с наружной части юбки вырезаются специальные углубления, вследствие чего стенки этих зон не взаимодействуют со стенками цилиндра, образуя так называемые «холодильники».

Стенки юбки предназначены для восприятия бокового давления. Естественно, что трение поршня о стенки цилиндра и нагрев обеих деталей при этом увеличивается.

Чтобы обеспечить свободное перемещение поршня в цилиндре, между юбкой и стенками гильзы предусмотрен зазор. Его величина зависит от линейного расширения металла поршня и цилиндра при нормальной работе двигателя. При слишком маленьком зазоре возникает перегрев, грозящий образованием задиров на поверхностях и заклиниванием поршня в цилиндре. Большой зазор также не рекомендован, так как поршень при этом не выполняет своих уплотняющих свойств.

Многие автопроизводители еще на этапе производства поршней наносят на юбки специальные антифрикционные покрытия. Это позволяет защитить их поверхности от преждевременного износа и облегчить приработку.

В последнее время большую популярность не только в промышленности, но и в частном использовании приобрело антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС. Оно предназначено не только для поршней, но и для других деталей двигателя: коренных подшипников коленчатого вала, втулок пальцев, распредвалов, дроссельной заслонки.

Данное покрытие эффективно снижает износ и трение, предотвращает скачкообразное движение сопряженных поверхностей, появление на них задиров и заклинивание поршня в цилиндре.

Средство устойчиво к длительному воздействию моторного масла, сохраняет работоспособность двигателя в режиме масляного голодания.

Полимеризация покрытия MODENGY Для деталей ДВС возможна как при комнатной температуре (за 12 часов), так и при нагреве до +200 °С (за 20 минут).

Удобная аэрозольная упаковка с тщательно настроенными параметрами распыления упрощает процесс нанесения состава.

Перед использованием покрытия производитель рекомендует провести предварительную подготовку деталей Специальным очистителем-активатором MODENGY. Это гарантирует отличную адгезию материала и его долговременную работу.

MODENGY Для деталей ДВС и Специальный очиститель-активатор MODENGY доступны в одном наборе. Поэтапное использование этих средств не требует особых навыков и дополнительного оборудования.

Причины износа поршней

При ежедневной эксплуатации транспортного средства двигатель работает стабильно лишь до определенного момента. Поршни, как и любые другие элементы двигателя, подвержены износу и возникновению неисправностей.

О некорректной работе поршневой группы свидетельствуют:

• Повышенный расход моторного масла и топлива
• Выделение из выхлопной трубы синего дыма
• Нестабильная работа двигателя на холостых оборотах (вибрация рычага КПП)
• Снижение мощности двигателя и т. д.
• Нагар на свечах зажигания

При демонтаже ЦПГ могут наблюдаться проблемы, требующие срочного решения и определения причин.

Так, задиры на днище поршня возникают вследствие его перегрева, к которому, в свою очередь, могли привести нарушения процесса сгорания топливно-воздушной смеси, деформация или засорение масляной форсунки, установка поршней неправильного размера и параметров, неисправности в системе охлаждения.

Следы от ударов на днище свидетельствуют о слишком большом выступе детали, неправильной посадке клапана, отложениях масляного нагара, неподходящем уплотнении ГБЦ и др. проблемах.

К появлению трещин на днище приводят недостаточная компрессия в цилиндрах, плохое охлаждение поршня, неисправность впрыскивающей форсунки.

Поршневые кольца могут повреждаться вследствие неправильной установки поршней. В таких случаях кольца подвергаются вибрации и сильному износу в области канавок.

Радиальный износ поршней возникает вследствие избыточного количества топлива в камере сгорания: из-за сбоев в приготовлении смеси, нарушения процесса сгорания, недостаточного давления сжатия, неправильного размера выступов поршней.

Осевой износ происходит в результате загрязнения поршней продуктами износа, образующимися во время приработки двигателя.

Повреждения юбки поршня могут возникать по многим причинам. Например, вследствие ассиметричного пятна контакта, которое вызвано скручиванием и/или деформацией шатуна, большим люфтом шатунного подшипника.

Задиры, расположенные под углом, образуются из-за слишком тесной посадки поршней, ошибок при монтаже шатуна горячим прессованием, недостаточной смазки при первом пуске двигателя.

Поверхности юбки подвергаются усиленному трению из-за переобогащения топливно-воздушной смеси, ее недостаточного сжатия, неисправности пускового устройства холодного двигателя, перебоев в зажигании и т. д.

Основной причиной выхода из строя гильз является кавитация, вызванная недостаточным охлаждением, применением некачественной охлаждающей жидкости, неправильной или неточной посадкой гильз цилиндров, а также использованием неподходящих уплотнительных колец с круглым сечением.

Блестящие места в верхней части цилиндра – не что иное как масляный нагар. Он возникает вследствие неисправности некоторых деталей и проникновения масла вместе с газами во всасывающий тракт.

Возникновение вышеописанных проблем, особенно в комплексе, требует серьезного внимания и безотлагательных действий. Промедление в таких случаях грозит дорогостоящим ремонтом или полной заменой двигателя.

Поршни. Основные части днища — презентация онлайн

Похожие презентации:

Грузоподъемные машины. (Лекция 4.1.2)

Зубчатые передачи

Гидравлический домкрат в быту

Детали машин и основы конструирования

Газораспределительный механизм

Свайные фундаменты. Классификация. (Лекция 6)

Ременные передачи

Редукторы

Техническая механика. Червячные передачи

Фрезерные станки. (Тема 6)

1. ПОРШЕНЬ

2. ГДЕ УСТАНАВЛИВАЮТ ПОРШНИ?

3. ПОРШНИ УСТАНАВЛИВАЮТ В…

4. …..В ГИЛЬЗАХ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ

5. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ПОРШЕНЬ ?

6. Поршень состоит из трех основных частей днища, уплотняющей части с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки, поверхность ко

Поршень состоит из трех основных частей днища, уплотняющей
части с проточенными в ней канавками для поршневых колец и
юбки, поверхность которой соприкасается с зеркалом
цилиндра

7. НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЯ?

8. Во время рабочего хода поршень воспринимает давление газов и передает его через шатун на коленчатый вал

9. Каким может быть днище поршня?

10. Днище поршня непосредственно воспринимает давление газов: оно может быть плоским (двигатели ЗИЛ-508, ЗМЗ-511),

11. выпуклым (на некоторых двигателях автомобилей «Москвич»)

12.

Днище поршня непосредственно воспринимает давление газов: оно может и фасонным (дизели ЯМЗ, КамАЗ).

13. Что образует камеру сгорания?

14. Днище поршня, вместе с внутренней поверхностью головки цилиндра образующее камеру сгорания,

15. Какие поршни применяются в бензиновом двигателе?

16. Наибольшее распространение в бензиновых двигателях по- лучили плоские днища отличающиеся относительной простотой изготовления.

Наибольшее распространение в бензиновых двигателях получили плоские днища отличающиеся относительной
простотой изготовления.

17. ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ ГОЛОВКА ПОРШНЯ ?

18. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные поршневые кольца

19. От чего зависит число колец поршня?

20. Число колец зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала.

21. Какой зазор между головкой поршня и стенкой цилиндра?

22. Зазор между головкой поршня и стенкой цилиндра находится в пределах 0,4.

..0,6 мм.

23. УСТРОЙСТВО И НАЗНАЧЕНИЕ ЮБКИ ПОРШНЯ ?

24. Юбка поршня, имеющая форму конуса овального сечения, является направляющей при его движении в цилиндре. С внутренней стороны она имеет охл

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.

25. Что делают с поршнем для предупреждения его заклинивания ?

26. На юбке поршня ряда двигателей с одной стороны сделаны Т- или П-образные тепловые прорези, предупреждающие заклинивание поршня при нагрева

На юбке поршня ряда двигателей с одной стороны сделаны Т- или
П-образные тепловые прорези, предупреждающие заклинивание
поршня при нагревании.

27. Для предупреждения заклинивания поршня вместо тепловых прорезей на юбке в головку алюминиевого поршня залита термокомпенсационная сталь

Для предупреждения заклинивания поршня вместо тепловых
прорезей на юбке в головку алюминиевого поршня залита
термокомпенсационная стальная пластина, ограничивающая его
тепловое расширение.

28. Для предотвращения задиров поршня при нагреве на его поверхности около торцов поршневого пальца делают местные углубления — холодильник

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

29. Какой зазор необходим для свободного перемещения поршня между его юбкой и зеркалом цилиндра, который при их нормальном тепловом состоянии

(80…95*С)?

30. Для свободного перемещения поршня необходим зазор между его юбкой и зеркалом цилиндра, который при их нормальном тепловом состоянии (80…95*

Для свободного перемещения поршня необходим 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.

31. ГДЕ МОЖЕТ РАСПОЛОГАТЬСЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ В ДИЗЕЛЬНЫХ ДВС ?

32.

В дизелях с непосредственным впрыском (дизели КамАЗ-740, HM3-236M2, -238М2) в днище поршня располагается камера сгорания (рис. 2.5,6, в), а юбка поршня им

В дизелях с непосредственным впрыском (дизели КамАЗ-740, HM3236M2, -238М2) в днище поршня располагается камера сгорания
(рис. 2.5,6, в), а юбка поршня имеет форму конуса овального
сечения, но без прорезей, что придает ей необходимую прочность.

33. ЧТО ДЕЛАЮТ С ПОРШНЯМИ ЧТО БЫ СБАЛАНСИРОВАТЬ ДВС ?

34. Чтобы уменьшить силы инерции возвратно-поступательно дви-j жущихся масс, поршни, как правило, изготавливают из легких; кремнистых алюминие

Чтобы уменьшить силы инерции возвратно-поступательно дви-j
жущихся масс, поршни, как правило, изготавливают из легких;
кремнистых алюминиевых сплавов для уменьшения их массы. При
сборке двигателя подбирают поршни, масса которых не отличается более чем на 3…7 г.

35. Что устанавливают в поршни ЗИЛ-508, КамАЗ-740 и, там где действуют высокие температуры?

36.

На днище поршня действуют высокие температуры, поэтому для повышения износостойкости первой канавки поршня под верхнее поршневое кольцо

На днище поршня действуют высокие температуры, поэтому для
повышения износостойкости первой канавки поршня под верхнее
поршневое кольцо устанавливают чугунную кольцевую вставку (у
двигателей ЗИЛ-508, КамАЗ-740 и др.).

37. Как устанавливают поршни в цилиндры ?

38. Поршни в цилиндры следует устанавливать так, чтобы боковое давление во время рабочего хода испытывала та часть поршня, которой нет тепловы

Поршни в цилиндры следует устанавливать так, чтобы боковое
давление во время рабочего хода испытывала та часть поршня,
которой нет тепловых прорезей. С этой целью на днище поршня
делают метку или стрелку, которая при установке поршня цилиндр
должна быть направлена на переднюю часть двигателя.

39. Зачем в поршне канавки ?

40. Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым, иметь канавки, для того чтобы при полном открытии клапанов они не касались поршня.

У ди

Днище поршня может быть плоским, выпуклым, вогнутым, иметь
канавки, для того чтобы при полном открытии клапанов они не
касались поршня. У дизельного двигателя камера сгорания может
быть выполнена в поршне.

41. КАКИЕ НЕИСПРАВНОСТИ МОГУТ БЫТЬ С ПОРШНЯМИ И ПОЧЕМУ?

42. ЗАКЛИНИЛ ПОРШЕНЬ – ПОЧЕМУ?

43. Что произошло и почему ?

44. Что произошло и почему ?

45. Что произошло и почему ?

46. Что произошло и почему ?

47. Что произошло и почему ?

48. Что произошло и почему ?

49. Что произошло и почему ?

50. Что произошло и почему ?

51. Что произошло и почему ?

52. Что произошло и почему ?

53. Что произошло и почему ?

54. Что произошло и почему ?

55. Что произошло и почему ?

56. Что произошло и почему ?

57. Что произошло и почему ?

58. Что произошло и почему ?

59. Что произошло и почему ?

60. Что произошло и почему ?

English    
Русский
Правила

Основные части поршня и их функции

Части поршня работают вместе для преобразования тепловой энергии в механическую работу и наоборот. Он движется вверх и вниз внутри цилиндра, расширяя и сжимая топливовоздушную смесь. По этой причине поршень в двигателе внутреннего сгорания неизбежен.

Читать Все, что вам нужно знать об автомобильных поршнях

Сегодня мы углубимся в основные компоненты поршней и их функции.

Содержание

Ниже приведены в объяснении основных компонентов. на участке выемки поршня. В двигателе обычно три поршневых кольца. Иногда кольцо может быть и одно, в зависимости от типа двигателя.

Основной функцией поршневого кольца является герметизация камеры сгорания и контроль расхода смазочного масла. Кольца также помогают отводить тепло к отверстию цилиндра.

Первое кольцо, ближайшее к камере сгорания, известно как компрессионное кольцо . Его также называют газовым или напорным кольцом. Он предотвращает утечку продуктов сгорания и передачу тепла от поршня к стенкам цилиндра.

Грязесъемное или маслосъемное кольцо — кольцо, расположенное посередине компрессионного и маслосъемного колец. Он имеет коническую поверхность и выполняет функцию первого и последнего колец. В его задачу входит герметизация камеры сгорания и вытирание масла со стенок цилиндра поршня.

Наконец, маслосъемное кольцо является нижним кольцом на поршне. Он состоит из двух тонких поверхностей с отверстиями вокруг них. Его функция состоит в том, чтобы обеспечить обратный поток масла обратно в картер и удалить излишки масла со стенок цилиндров.

Читать: Компоненты автомобильного двигателя

Как работает поршень

Пожалуйста, включите JavaScript

Как работает поршень

Юбка поршня:

поршень. Обычно он изготавливается из чугуна, чтобы противостоять износу и обладает самосмазывающимися свойствами. На юбке имеются канавки, что позволяет идеально сесть поршневым кольцам.

Юбка поршня перемещается вверх и вниз по цилиндру. Он разработан, чтобы противостоять боковым силам, возникающим при изменении угла наклона шатуна. Существует два основных типа юбок поршня, а именно; пышная юбка и юбка-тапочка.

Полная юбка поршня также известна как сплошная юбка. Он имеет трубчатую форму, обычно используемую в больших автомобильных двигателях. В то время как юбка поршня с тапочками обычно используется на мотоциклах и некоторых автомобилях. В юбке есть часть, которая вырезается, оставляя только поверхности на задней и передней стенке цилиндра. Это снижает вес и минимизирует площадь контакта между цилиндром и стенкой поршня.

Если юбка изношена, будет трудно обеспечить надлежащее уплотнение для эффективного сгорания. Поршень также будет бесконтрольно грабить цилиндр, что приведет к ударам поршня. При этом будет слышен стук поршня, особенно при холодном пуске. Шум внезапно исчезнет, ​​как только двигатель прогреется. Это связано с тем, что возникающее расширение закрывает зазор между поршнем и цилиндром.

В ситуациях, когда шум не прекращается, может потребоваться подтяжка цилиндра и, возможно, какие-либо другие меры. В противном случае проблема может привести к большему повреждению двигателя.

Читать: Применение дизельного двигателя

Поршневой палец:

Поршневой палец — это часть поршня, также известная как поршневой палец или поршневой палец. Этот штифт представляет собой полый или сплошной вал в секции юбки. На этом пальце шарнирно закреплен поршневой шток, удерживаемый во втулке поршневого кольца.

Поршневые пальцы изготовлены из легированной стали, чтобы обеспечить хорошую прочность на растяжение. затем он подвергается механической обработке, чтобы соответствовать поршневым подшипникам. Масло подается к этому штифту через отверстия в шатуне, помогая уменьшить трение.

Функция поршневого пальца состоит в том, чтобы обеспечивать поддержку подшипника, чтобы поршень мог нормально функционировать. Это связано с тем, что поршневые пальцы образуют соединение или точку поворота поршней и шатуна. Это означает, что штифт способствует возвратно-поступательному движению поршня. Существует три типа поршневого пальца.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Стационарный или фиксированный штифт относится к одному из трех типов. Он крепится к бобышкам поршня с помощью винта, который позволяет установить в него шток поршня.

Полуплавающий штифт — это другой тип штифта, который крепится к шатуну посередине. Он предназначен для свободного перемещения подшипника поршня и бобышек. Наконец,

Полностью плавающий штифт не крепится к поршневому шатуну. Тем не менее, он надежно заглушен зажимом или стопорным кольцом, прикрепленным к бобышкам поршня. Затем эта конструкция позволяет штифту колебаться на бобышках и стержне.

Прочтите: Общие сведения об автоматической трансмиссии

Головка поршня:

Эта часть поршня, также известная как головка или купол, представляет собой верхнюю поверхность. Это часть, которая контактирует с дымовыми газами, из-за чего она подвергается чрезвычайно высокой температуре.

Поршень изготовлен из специальных сплавов, таких как стальной сплав, который выдерживает температуру и предотвращает его плавление.

Функция поршня состоит в том, чтобы воспринимать давление, температуру и другие воздействия расширяющегося газа.

Головка поршня также служит для других целей, таких как создание завихрения для обеспечения равномерного сгорания и регулирования детонации. Головка поршня действует как тепловой барьер между камерой сгорания и нижними частями поршня.

Поршни доступны в различных типах, подходящих для определенного типа двигателя. Существует множество факторов, определяющих конструкцию головки поршня, таких как тип двигателя и требуемая производительность.

Шатун:

Шатун является одной из основных частей поршня, который чаще всего укорачивается как шатун или шток. Он соединяет поршень с коленчатым валом двигателя и обеспечивает движение поршня в камере.

Компонент рассчитан на механическую нагрузку, поэтому он достаточно прочный. Детали поршня изготавливаются методом ковки, а иногда и литья.

Большинство поршней изготавливаются из стали, поскольку они подходят для высокопроизводительных двигателей. Алюминий используется, когда для более мягких двигателей требуется более легкий поршень.

Функция шатуна заключается во вращении коленчатого вала, что создает движение, позволяющее двигателю двигаться. Этот стержень имеет просверленное отверстие, через которое смазочное масло подается на стенки цилиндра и поршневой палец.

Соединительные стержни имеют различную конструкцию, которая включает в себя фрезерное соединение, стыковое соединение, прямой и угловой разделительный стержень, а также параллельную и коническую конструкцию стержня. В шатуне есть различные детали, в том числе:

• Малый конец: это самый маленький конец шатуна, состоящий из проушины шатуна и втулки поршня. Этот маленький конец соединяется с поршнем через поршневой палец.
• Большой конец: часть, противоположная малому концу стержня. Он соединен с коленчатым валом. Наконец,
• Балка шатуна: эта часть находится между малой и большой частью шатуна. Обычно это двойная Т-образная конструкция, которая может содержать или не содержать масляный канал для подачи масла в цилиндр.

Читайте: Понимание работы маховика

Болт шатуна:

Еще одна часть поршня, которую нельзя оставлять без внимания, это шатунный болт. Он используется для крепления шатуна к коленчатому валу. На нижнем конце шатунных болтов есть крышки и подшипники. Затем гайка используется для фиксации компонентов вместе с болтом.

Болт изготовлен из стали, но когда требуется более легкая деталь, используется алюминий. Никель также используется, когда требуется более прочный стержень, что часто требуется в большегрузных транспортных средствах.

Болты предназначены для крепления шатуна к коленчатому валу, помогая шатуну выдерживать нагрузку, вызванную вращением коленчатого вала.

Шток сломается и повлияет на работу деталей двигателя, если исключить болт. Этот шток фиксирует каждый ход поршня и обеспечивает плавную работу двигателя.

Подшипники поршня:

Подшипники — это отличные детали поршня, которые способствуют эффективности движения. Он расположен в точках, где происходит осевое вращение. Эти подшипники обычно представляют собой полукруглые металлические детали, которые входят в отверстия этих точек.

Вкладыши в большой головке, где шатун соединяется с коленчатым валом, являются частью подшипника поршня. Компонент часто изготавливается из металлов, таких как медь, кремний, алюминий и т. д. На него дополнительно наносится покрытие для повышения твердости и придания ему способности выдерживать нагрузку поршня и соединительные движения.

Читайте: Как работает автомобильный двигатель

Вот и все для этой статьи «Основные части поршней и их функции». Я надеюсь, что знания достигнуты, если это так, любезно прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим техническим студентам. Спасибо!

Что такое поршень — определение, детали, типы, применение

Поршень описан вместе с основными понятиями, 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,
• 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, который работает 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. Существуют и другие материалы, например,

• Чугунные поршни,
• Поршни из литой стали,
• Литой алюминий,
• Заэвтектика,

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 поршня

Функции поршня следующие:

• В двигателях передать силу взрыва коленчатым валам.
• 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, как ожидается, 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 установлены таким образом, что конструкция выглядит скошенной.

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 поршней 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.

• Полная юбка – Полная 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 или знали о поршне. 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.

• Фиксированная канцелярская принадлежность – В этом методе штифт будет крепиться к бобышке поршня с помощью винтов.
• Полуплавающий — этот штифт будет крепить 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 имеются в большом конце, где шток соединяет коленчатые валы.
• Подшипники изготовлены из свинца, меди, кремнийорганических алюминиевых материалов.

Посмотрите красивое 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
• Кулачок шлифованный
• 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 имеется 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 оснащены выступающими подушками особой формы, которые способствуют гидродинамической смазке.

Поршень с тепловой заслонкой

В этих поршнях имеется канавка, прорезанная в верхней части поршня. 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 происходит повреждение бобышки 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 тоже есть много недостатков:

• Может стать плохой экономия топлива
• Стабильность топлива является проблемой
• Низкая эффективность при частичной нагрузке
• Требуется редуктор

Как мы уже говорили ранее, поршни имеют более широкое применение во многих машинах.