Из какого металла сделан поршень двигателя

Из какого металла сделан поршень двигателя

Материалы для поршней

К материалам, применяемым для изготовления поршней автомобильных двигателей, предъявляются следующие требования: 1) высокая механическая прочность и стабильность ее показателей при повышенной температуре и переменных нагрузках; 2) малая плотность; 3) хорошая теплопроводность; 4) малый коэффициент линейного расширения; 5) стойкость против коррозии; 6) высокие антифрикционные свойства при повышенной температуре и плохой смазке;7)небольшаястоимостьихорошаяобрабатываемость.

Для изготовления поршней применяют серый и ковкий чугун следующих марок: СЧ 24-44, СЧ 28-48, СЧ 32-52. Из легких алюминиевых сплавов наибольшее применение получили сплавы АЛ1, АК2, АК4, ЖЛС. В качестве материала для вставок под первое компрессионное кольцо применяются низкоуглеродистая сталь или чугун.

В последние годы ведутся работы по применению для поршней жаропрочных сталей, которые позволяют получить прочную конструкцию при наименьшей массе, так как стенки юбки могут быть сделаны достаточно тонкими. Основными недостатками такой конструкции являются: повышение стоимости обработки поршня и увеличение износа гильзы цилиндра.

Все поршни подвергаются термической обработке (закалке и старению или только старению). Твердость поршней из алюминиевых сплавов колеблется в пределах НВ 90—120.

Для сокращения периода приработки пары поршень — стенка цилиндра боковую поверхность поршня покрывают легкоплавкими металлами (лужение с толщиной покрытия0,005—0,002мм).

Источник

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕЙ

ПОРШЕНЬ

В конструкции поршня принято выделять следующие элементы (рис. 5.1):

головку 1 и юбку 2. Головка включает днище З, огневой (жаровой) 4 и уплотняющий 5 пояса. Юбка поршня состоит из бобышек б и направляющей части.

На рис. 5.2 и 5.3 представлены наиболее типичные в настоящее время Конструкции поршней автотракторных двигателей различного типа.

Сложная конфигурация поршня, быстро меняющиеся по величине и направлению тепловые потоки, воздействующие на его элементы, приводят к неравномерному распределению температур по его объему и, как следствие, к значительным переменным по времени локальным термическим напряжениям и деформациям (рис. 5.4).

Теплота, подводимая к поршню через его головку, контактирующую с рабочем телом в цилиндре двигателя, отводится в систему охлаждения через отдельные его элементы в следующем соотношении, %: в охлаждаемую стенку цилиндра через компрессионные кольца — 60. 70, через юбку поршня — 20. 30, в систему смазки через внутреннюю поверхность днища поршня — 5. 10. Поршень также воспринимает часть теплоты, выделяющейся в результате трения цилиндра и поршневой группы.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОСНОВНЫХ

ЭЛЕМЕНТОВ ПОРШНЯ

При проектировании поршня используются статистические данные по конструктивным параметрам его элементов, отнесенным к диаметру цилиндра 1) (рис. 5.5, табл. 5.1).

Высота поршня Н определяется в основном высотой головки h При малой Н существенно возрастает влияние на характер движения поршня несоблюдение при производстве и эксплуатации зазоров, допускаемых между его элементами и зеркалом цилиндра, что может интенсифицировать процессы перекладин, нарушение газо- и маслоуплотнения, повышенные износы стенок канавок компрессионных колец.

Высота головки поршня определяет его габариты и массу, в связи с чем ее выбирают минимально необходимой для обеспечения нормального температурного режима ее элементов. Особое внимание при этом обращается на температуру в зоне канавки верхнего компрессионного кольца и в бобышках поршня.

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕЙ

Для изготовления поршней автотракторных ДВС в настоящее время в основном используют алюминиевые сплавы, реже серый или ковкий чугун, а также композиционные материалы.

Алюминиевые сплавы имеют малую плотность, что позволяет снизить массу поршня и, следовательно, уменьшить инерционны нагрузки на элементы цилиндропоршневой группы и КШМ. При этом упрощается также проблема уменьшения термического со противления элементов поршня, что в сочетании с хорошей теплопроводностью, свойственной данным материалам, позволяет уменьшать теплонапряженность деталей поршневой группы. К положительным качествам алюминиевых сплавов следует отнести малые значения коэффициента трения в паре с чугунными или стальными гильзами.

Однако поршням из алюминиевых сплавов присущ ряд серьезных недостатков, основными из которых являются невысокая усталостная прочность, уменьшающаяся при повышении температуры, высокий коэффициент линейного расширения, меньшая, чем у чугунных поршней, износостойкость, сравнительно большая стоимость.

В настоящее время при изготовлении поршней используют два вида силуминов: эвтектические с содержанием кремния 11. 14% и заэвтектические — 17. 25%.

Увеличение содержания Si в сплаве приводит к уменьшению коэффициента линейного расширения, к повышению термо- и износостойкости, но при этом ухудшаются его литейные качества и растет стоимость производства.

Для улучшения физико-механических свойств силуминов в них вводят различные легирующие добавки. добавка в алюминиево-кремниевый сплав до 6% меди приводит к повышению усталостной прочности, улучшает теплопроводность, обеспечивает хорошие литейные качества и, следовательно, меньшую стоимость изготовления. Однако при этом несколько снижается износостойкость поршня. Использование в качестве легирующих добавок натрия, азота, фосфора увеличивает износостойкость сплава. Легирование никелем, хромом, магнием повышает жаропрочность и твердость конструкции.

Заготовки поршней из алюминиевых сплавов получают путем отливки в кокиль или горячей штамповкой. После механической обработки они подвергаются термической обработке для повышения твердости, прочности и износостойкости, а также для предупреждения коробления при эксплуатации. Кованые поршни пока используются реже, чем литые.

Чугун в качестве материала для поршней по сравнению с алюминиевым сплавом обладает следующими положительными свойствами: более высокими твердостью и износостойкостью, жаропрочностью, одинаковым коэффициентом линейного расширения с материалом гильзы. Последнее позволяет существенно уменьшить и стабилизировать по режимам работы зазоры в сочленении юбка поршня — цилиндр. Однако большая плотность не позволяет использовать его широко для поршней высокооборотных автомобильных двигателей. Данный недостаток может быть частично нивелирован включением в структуру чугуна шаровидного графита, что позволяет отливать элементы поршня существенно меньшей толщины. Как следует из сказанного выше, ни силумины, ни чугун в полной мере не являются оптимальными материалами для изготовления поршней.

В связи с этим в настоящее время ведется активная работа по использованию для поршней керамических материалов, которые наилучшим образом отвечают требованиям, предъявляемым к материалам поршневой группы. Это малая плотность при высокой прочности, термо-, химико- и износостойкости, низкой теплопроводности и необходимом значении коэффициента линейного расширения.

Один из практических способов использования керамики состоит в изготовлении деталей поршня из металло- или полимерокомпозиционных материалов. Матрицей (основой) первого типа материалов является алюминий или магний, а в качестве наполнителя используют керамические и металлические порошки или волокла пористых материалов. Основу полимерокомпозиционных материалов составляют полимерные материалы с наполнителем из волокон углерода, стекла, порошков металлов или керамики. Они обладают малой плотностью, высокими антифрикционными свойствами и применяются для элементов с небольшими тепловыми нагрузками, например для изготовления юбки поршня.

Перспективным является армирование элементов поршня керамическими волокнами из оксида алюминия и диоксида кремния.

При содержании в основном материале до 40. 50% оксида алюминия получается аморфное керамическое волокно с диаметром 2. 3 мкм, успешно работающее при температуре 1200. 1300°С. Если содержание оксида алюминия превышает 70%, получается структура волокна, приближающаяся к кристаллической, что способствует высокой термической стабильности изделия.

Основными проблемами, сдерживающими широкое использование керамики для изготовления поршней автотракторных двигателей, являются хрупкость, низкая прочность на изгиб, склонность к трещинообразованию и усталости, а также высокая стоимость.

Материал поршня должен быть возможно малой плотности, иметь низкий коэффициент линейного расширения, обладать износостойкостью, высокой теплопроводностью, в том числе при повышенных температурах, иметь хорошую обрабатываемость. При этом важными являются комплексные характеристики материала, а не только отдельные его свойства. Так, уровень термических напряжений зависит от величины Еt и т.д. В зависимости от назначения двигателя и типа конструкции поршня могут быть применены различные материалы. Поршни двигателей многих типов, прежде всего автомобильных и тракторных, изготовляют из легких сплавов литьем в кокиль или штамповкой. В первом случае применяются эвтектические силумины типа 4Л25 (11-13% Si) и заэвтектические. содержащие присадки меди, никеля, магния и марганца. Поршни штампуют из сплавов АК4 и АК4-1, отличающихся высокими прочностными свойствами при повышенных темперах.

Читайте также:  Двигатель яаз м204г технические характеристики

Несмотря на то, что масса поршней из алюминиевого сплава меньше массы поршней из чугуна, последний также применяется для изготовления поршней быстроходных двигателей. Из легированного серого и высокопрочного чугунов типов СЧ 24-СЧ 45 и ВЧ 45-5 изготовляют поршни форсированных тепловозных и среднеоборотных двигателей. При повышенной по сравнению с алюминиевыми сплавами температуре плавления чугуна устраняется обгорание кромок на поверхностях, обращенных к камере сгорания.

В составных поршнях для изготовления головки применяют жаростойкие стали типа 2ОХЗМВФ. На изготовление из стали переходят, если максимальная температура в наиболее нагретых зонах поршня превышает ориентировочно 450С. В ряде случаев (накладки поршней двухтактных двигателей) применяют высоколегированные жаропрочные стали. В табл. 11 приведены некоторые теплофизические и механические характеристики ряда материалов поршней с учетом зависимости их от температуры.

Источник

Что такое поршень гидроцилиндра, как и из чего его делают?

Поршень гидроцилиндра – своеобразная опора для давления со стороны рабочей жидкости в приводе. Торцовой поверхностью поршень воспринимает нагрузку, цилиндрическая служит для размещения уплотнений и направляющих элементов.

Конструкция

Поршень может быть как цельной деталью, так и сборочной единицей. Это напрямую зависит от метода установки уплотнений. Крупногабаритные сложные уплотнения, которые держат высокие давления и скорости скольжения, невозможно поместить в канавку, растянув вручную или инструментом. Приходится делить поршень на составные части, соединяя их с помощью винтов, по резьбе, по прессовой посадке или затягивать совместно с установкой штока.

Заготовки и материалы

Для изготовления поршней применяют стали марок 45 и 40Х с объемной закалкой до твердости 320..360 НВ . Если наружная цилиндрическая поверхность напрямую контактирует с гильзой гидроцилиндра, то поршень наплавляют бронзой (БрОФ7-02, БрАЖ9-4) или латунью, а также выполняют целиком из антифрикционного чугуна. Некоторые зарубежные производители озвучивают изготовление поршней из стали марки 9SMn28, что приблизительно соответствует отечественной 15Г.

В качестве заготовок используется круглый прокат, штамповка или отливка. Последний вариант актуален только для чугуна и в случаях, когда требуется существенно сэкономить расход материала, поскольку зачастую стальное литье скрывает массу дефектов, и уже в процессе эксплуатации под воздействием давления могут вскрыться раковины и трещины.

Требования

ГОСТ 6540-68 определяет ряд нормальных значений для диаметров поршня – от 10 до 800 мм (в исключительных случаях до 900 мм). На практике гидроцилиндры с полостью свыше 300 мм встречаются крайне редко.

Рабочая контактная поверхность поршня выполняется с полем допуска f7, а в случае установки направляющих колец – на 0,5 мм меньше диаметра полости. Биение цилиндра относительно отверстия под установку штока должно быть не более 0,03 мм, тогда как точность самого отверстия ограничивается полем допуска H8. Канавки под установку уплотнений и направляющих колец выполняют по h9.

Шероховатость поверхности контакта – не выше Ra 0,8 мкм, что требует применения полировки или иных доводочных операций. Торцы поршня обрабатывают вплоть до Ra 2,5 мкм, канавки – Ra 1,25 мкм.

Процесс обработки

В процессе производства поршень обтачивается, отверстие под установку штока сверлится и развертывается. После закалки деталь шлифуется до требуемой точности и полируется. Острые края должны быть скруглены или сбиты фасками – задиры и заусенцы на элементах гидроаппаратуры не допускаются, поскольку могут повредить уплотнения при сборке.

Источник

Из чего сделан поршень в двигателе. Большая энциклопедия нефти и газа. Материалы и технология изготовления поршней

Поршни двигателей внутреннего сгорания, особенно бы­строходных, работают в тяжелых условиях с точки зрения механической и тепловой нагрузки. Горячие газы ускоряют процесс коррозии днища поршня, температура которого до­стигает в отдельных местах 400…500 °С. Стенки поршня трутся о поверхность цилиндра при значительных давлениях от боковых сил шатуна и линейных скоростях движения. Бобышки поршня испытывают знакопеременную нагрузку.

Пластинчатая плита обеспечивает жесткое размещение коленчатого вала, что абсолютно необходимо для удовлетворительной работы двигателя. Пластинчатая плита построена из глубокой продольной балки и поперечной балки или поперечной балки. Поперечные и продольные балки соединены вместе сваркой.

Поперечная балка — Чугун Продольная балка — Мягкая сталь. . Рамки предусмотрены для поддержки опоры двигателя, а на каждую поперечную балку установлена ​​отдельная рама. Рамки состоят из мягких стальных плит и труб. Направляющие предусмотрены в сборочном узле. Они имеют две основные части, и они состоят из следующих материалов.

Исходя из этого, к материалу поршней предъявляются следующие требования:

1) хорошая теплопроводность;

2) высокая механическая прочность;

3) достаточная жаропрочность;

4) плотность материала

5) хорошее сопротивление износу и коррозии;

6) невысокий коэффициент трения;

7) коэффициент линейного расширения поршня должен быть близок к коэффициенту линейного расширения мате­риала цилиндра.

Материал: Перлитовый серый чугун. Свойства материала лайнера цилиндра.

  • Материал для лайнеров должен обеспечивать достаточную прочность и усталость.
  • Сопротивляйте истиранию и коррозии и легко переносите тепло.
  • Удерживайте пленку смазочного масла на рабочих поверхностях.
  • Имеют скорость теплового расширения, совместимую с смежными частями.

Чтобы удовлетворить эти требования, вкладыши отливают в перлитные серые литые чугуны, к которым добавляются легирующие элементы, такие как ванадий и титан, для повышения прочности, износа и коррозионной стойкости.

В двигателях мало- и среднеоборотных основным мате­риалом служит чугун марок СЧ24 и СЧ28 легированный хромом и другими присадками. Иногда используют высокопрочный чугун. Для отъемных головок поршней боль­ших размеров применяют материалы, не обладающие анти­фрикционными свойствами, но более жаропрочные: поковки и отливки из легированных сталей 20ХМ, ЗОМ и других, высокопрочного чугуна ВЧ50.

Должна иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать газовую нагрузку при максимальном давлении. Имейте скорость теплового расширения, совместимую со смежными частями, и легко переносите тепло. Сопротивляйте изгибу и будьте симметричным по форме. . Поршень имеет разные детали, и они состоят из следующих материалов.

Материалы, используемые для поршня, требуют аналогичных свойств для материалов для гильз цилиндров и крышек цилиндров. Свойства материала для поршневой короны. Длительная усталостная жизнь, чтобы выдержать колебания механического и термического напряжения.

  • Высокая механическая прочность, чтобы выдерживать высокую газовую нагрузку.
  • Высокая теплопроводность и низкий коэффициент расширения.
  • Высокое поверхностное свойство, т.е. твердость, антикоррозионная.
  • Металл должен сопротивляться высокотемпературной ползучести, коррозии и эрозии.

Свойства материала поршневого кольца.

Поршни для легких многооборотных двигателей, а в не­которых случаях и для более крупных двигателей изготавли­вают из алюминиевых сплавов. преимуществам которых яв­ляется малая плотность сплавов и высокая теплопроводность. Недостатком алюминиевых сплавов, не считая меньшей со­противляемости износу, следует считать высокий коэффи­циент линейного расширения, требующий больших зазоров между цилиндром и поршнем в холодном состоянии.

Должна легко переносить тепло и совместима с материалом цилиндра. Совместим с поршнем для теплового расширения для поддержания зазоров кольцевых пазов.

  • Высокая механическая прочность и хорошие свойства растяжения.
  • Эластичность и износостойкость при низком трении.
  • Должна быть коррозионная стойкость при низком трении.
  • Должна быть коррозионной стойкостью и устойчивостью к высокой температуре.
  • Смазочные свойства.

Материалы: Это некоторые из обычно используемых материалов для сборки коленчатого вала.

Читайте также:  Должен ли быть расход масла после капитального ремонта двигателя

Свойства материалов коленчатого вала. Помимо прочности, материал должен обладать высоким пределом выносливости для отказа от усталости. Но это должно подтвердить выравнивание линии подшипника.

  • Материал должен иметь хорошую отделку поверхности.
  • Должен быть упрочнен, чтобы противостоять износу журналов и кривошипных штифтов.
  • Должно быть трудно переносить груз.
  • Должен быть жестким, чтобы противостоять изгибу валов.

Выпускные клапаны состоят из следующих материалов.

В быстроходных двигателях литые сплавы вытесняются кованными, обладающими более высокой прочностью: АК4, АК4-1, а также АК2 с пределом прочности s в = 400…450 МПа.

В качестве заготовок для поршней применяют отливки и штамповки.

В серийном производстве чугунных и алюминиевых поршней широко применяется литье в металлические формы (в кокиль).

Шпиндель — Нимоническая материальная крышка — Нимоническое сиденье материала — Материал из стеллитового материала — Перлитный чугунный гид — Перлитный чугунный бункер — Бронза. Верхние кольца — Бронзовый сплав Нижние кольца — Чугунный сплав. . Распределительный вал — стальной сплав с закаленной поверхностью.

Кажется, чем больше вы знаете, тем больше нужно учиться. Для среднего парня — запасные поршни отлиты, гоночные поршни кованые, а остальное не очень важно. В случае кованых поршней это сводится к чуть более сложному выбору лучшего из двух сплавов. Слишком много информации может быть неудобно в определенных ситуациях, но когда дело доходит до поршней, более подробная информация всегда хорошая. Мы должны начать эту дискуссию с небольшой базовой металлургии. Наш подход будет полностью сосредоточен на кованых поршнях.

Поршни из сплавов АК2 и АК4 изготавливаются штам­повкой. При штамповке непосредственно из слитка часто появляются трещины и ухудшается структура; поэтому поршни штампуют из катаных или прессованных заготовок.

На объем и сложность технологического процесса изготовления детали большое влияние оказывают требования к механической обработке. Для большинства ответственных деталей эти требования, как правило, приводятся в государ­ственных или отраслевых стандартах.

Эти произведения искусства не являются чистым алюминием. Вместо этого рабочие поршни поставляются в двух совершенно разных сплавах. Этот сплав создан с высоким содержанием кремния — всего 12 процентов. Добавление кремния значительно уменьшает скорость расширения алюминия, а это означает, что с этим единственным дополнением к своей смеси поршень теперь может работать с более жесткими холодными зазорами.

Это дополнительное содержание кремния, также улучшает долговечность этого сплава, снова делает его отличным выбором для уличного двигателя, когда он подвергается тысячам миль с низкой нагрузкой. Помимо типичного износа, который вы можете видеть вдоль юбок поршня, наиболее критическое положение для максимальной производительности — это в кольцевых канавках.

Требования к механической обработке заготовок поршней следующие:

1) ось отверстия под поршневой палец должна быть пер­пендикулярна к образующей поршня (во избежание перекоси поршня в цилиндре). Допуск перпендикулярности 0,1. 0,15 мм на 1 м длины контрольного валика;

2) ось отверстия под палец должна лежать и папой плоскости с осью поршня. Допуск пересечения осей 0.2. 0,3 мм для чугунных поршней и 0,1. 0,2 мм для алюминиевых;

Хотя они выглядят одинаково, их материальные свойства существенно различаются. Однако это меньшее содержание кремния также означает, что поршень имеет больший линейный коэффициент расширения, который должен быть скомпенсирован большими зазорами от поршня к стене.

Он более пластичный, что позволяет ему сопротивляться растрескиванию и может выдерживать высокие температуры цилиндра. Для поршней, используемых в конкурсных приложениях, это не является серьезным соображением, поскольку они будут заменены в поисках максимальной мощности задолго до того, как будет введен значительный износ.

3) боковые плоскости канавок для колец должны быть перпендикулярны к образующей поршня. Допуск перпендикулярности 0,02. 0,03 мм;

4) контур днища поршня должен быть выдержан с точностью 0,2. 0,5 мм.

5) должна быть обеспечена герметичность полости охлаждения;

6) обработка по размерам (рис. 1) ведется с точностью, указанной в табл. 1;

Процесс анодирования не газируется, проникает на поверхность, а также добавляет слой окисленного алюминия, который намного тверже, чем исходный алюминий. Учитывая, что износ кольца земли напрямую связан с кольцевым уплотнением, это может быть популярным вариантом для применения в двигателях с выносливостью в качестве способа повышения эффективности уплотнения баллонов, о чем свидетельствуют снижение скорости утечки.

Это дает поршни исключительную ударную вязкость для служебных улиц и некоторых гоночных приложений, сохраняя при этом уличные манеры. Часть того, что делает любой металлический сплав более сильным, — это процесс термической обработки, который использует производитель. Каждый из этих сплавов требует немного другого процесса для достижения максимальной производительности из материала.

7) отклонение массы поршня от указанной в чертеже не должно превышать 0,8. 1,2 % для алюминиевых и 1. 2 % для чугунных поршней;

8) шероховатость обработанных поверхностей обычно аналогична приведенной на рис. 1.

В качестве примера рассмотрим типовой технологический процесс обработки чугунного поршня для средне­оборотного двигателя в условиях серийного производ­ства. Такой выбор поршня и типа производства обусловлен тем, что в дизелестроении мелкосерийное производство явля­ется наиболее распространенным, а при обработке поршня такого размера и материала применяются наиболее харак­терные способы и приемы. При этом необходимо учесть следующее:

Это делает его предпочтительным выбором для прямых гонок — особенно в расширенном соревновании с широким открытием дроссельной заслонки. Это также может быть превосходным выбором для серьезного применения в уличной власти. И, если долговременный износ кольцевых пазов является соображением, опция анодирования — отличный способ продлить его производительность.

Если вы окажетесь на обочине сплава, хорошая новость — сложно принять плохие решения. Поршневой сплав действительно является одним из многих решений, которые вам необходимо будет сделать на вашем пути к сборке вашего следующего двигателя. Но вооруженный правильной информацией — этот двигатель обладает превосходной возможностью сделать большую силу и одновременно улыбнуться на вашем лице.

1) основными обрабатываемыми поверхностями поршней являются поверхности тел вращения; их обработка произ­водится, главным образом, на токарных и расточных стан­ках;

2) поршни являются тонкостенными деталями и поэтому легко деформируются, что затрудняет обеспечение высокой точности обработки. Для ее повышения пользуются вспомо­гательными, точно обработанными базирующими поверхно­стями, установка на которые позволяет зажимать поршень без значительных деформаций. Чаще всего за такие базы принимают точно обработанный поясок юбки поршня и ее торец.

Выбор материала мудрый, у домашнего конструктора есть несколько вариантов, но каждый из них имеет свои собственные характеристики, преимущества и недостатки. Наиболее распространенные варианты в возрастающем порядке опыта. Таким образом, приведенные ниже записи предполагают — за исключением поршневых колец — что финиш будет производиться путем поворота и хонингования, при этом части остаются в «мягком» состоянии.

Даже в этом состоянии хорошо построенный двигатель будет производить вполне приемлемый срок службы. Важные вещи, которые нужно достичь при использовании этой комбинации, — это то, что отверстие должно быть сужающимся, шире ниже выхлопных отверстий. На самом деле, трудно создать полностью параллельное отверстие! Итак, эта настройка идеально подходит для новичков.

а) чугунный литой; б) алюминиевый штампованный

Точность обработки поршня

Поршень двигателя

Устройство и работа двигателя

Поршень представляет собой металлический стакан, установленный в цилиндре с некоторым зазором. При рабочем ходе поршень днищем воспринимает давление газов, а при других ходах осуществляет вспомогательные такты. Верхняя усиленная часть поршня, воспринимающая давление газов, называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Приливы в стенках юбки, служащие для установки поршневого пальца, называются бобышками.

Поверните порты цилиндров и зачистите внутренние отверстия, насколько сможете, используя прекрасный швейцарский шаблонный файл. Завершите внутреннюю часть поршня, затем сверлите и потяните за штифт для запястья. Поместите этот поршень до тех пор, пока коронка не пройдет верхнюю часть выпускного отверстия, а затем застрянет в конусе когда гильза подталкивается вручную на поршень, установленный на оправки. Это все!

  • Отверните цилиндр от нижнего отверстия, достигнув наилучшего завершения.
  • Не поддавайтесь соблазну попытаться потянуть за цилиндр.
  • Не останавливайтесь, поскольку любые глубокие царапины нужно отточить.
Читайте также:  На старексе двигатель не развивает обороты

Это делает его предпочтительным выбором как для новичков, так и для экспертов.

Поршни карбюраторных двигателей изготовляют из алюминиевых сплавов. Алюминиевые поршни обладают малым весом, вследствие чего уменьшаются силы инерции, а следовательно, и нагрузки на детали двигателя при его работе. Кроме того, алюминиевые поршни, так же как и алюминиевые головки, обладают лучшей теплопроводностью, поэтому они меньше нагреваются при работе и способствуют снижению температуры рабочей смеси.

Из-за этого лайнер требует осторожности и немного предыдущего опыта в работе. Кроме того, мягкий характер этих двух компонентов приводит к сокращению срока службы, если только лайнер не обрабатывается. В этом процессе цилиндр отгорожен, затем отверстие закончено, но не отточено. Затем он упаковывается с упрочняющим корпусом с помощью болта и двух больших шайб для покрытия концов. Сборка доводят до вишнево-красного цвета, пропитывают в течение 5 минут, затем дают охладиться на воздухе. Затем он заканчивается снаружи, порты разрезаются, а отверстие оттачивается, как указано выше.

В результате этого можно повысить степень сжатия двигателя, не опасаясь, что возникнет детонационное сгорание топлива.

В целях повышения износостойкости поршней для их изготовления в последние годы стали применять высококремнистые алюминиевые сплавы с большим содержанием кремния (до 20-25%). Поршни из алюминиевых сплавов изготовляют путем отливки в металлические формы. Для снятия внутренних напряжений в материале литые заготовки поршней подвергают длительному отжигу, а затем подвергают механической обработке.

Процесс увеличивает содержание углерода на несколько тысяч глубин, что приводит к изменению кристаллической структуры, которая продлевает срок службы комбинации. Он не «затвердевает» как таковой и значительно более мягкий, но результаты заслуживают внимания.

Плюс чугун стоит дорого, и изготовление цилиндра из материала потребует много искренней токарной очистки после этого. Избегайте этого, если вы не преданный пурист или мазохист. Сталь также будет иметь лучшее уплотнение для переноса с меньшим конусом цилиндра и может иметь более тонкий, более низкий массовый поршень с одинаковой прочностью.

В карбюраторных двигателях головка поршня имеет плоское днище и толстые стенки с внутренними ребрами, повышающими ее прочность и обеспечивающими хороший отвод тепла. В головке на боковой наружной поверхности имеются канавки для установки поршневых колец. В верхней части головки поршня у двигателей некоторых типов (ГАЗ ) делают глубокую узкую канавку, уменьшающую передачу тепла от днища к верхнему компрессионному кольцу, работающему в особенно неблагоприятных условиях, чтобы устранить опасность его пригорания. В некоторых двигателях (ЗИЛ ) в головку при заливке поршня заделывается чугунная кольцевая вставка, в которой протачивается канавка для верхнего компрессионного кольца. Такое мероприятие повышает долговечность поршня.

В конструкции или эксплуатации нельзя допускать смещения. Вот часть развития Питера по теме. Также помогает увеличение «бегущих зазоров». И, действительно, все наши «дела» и консольные кривошипы должны немного искажаться при нагрузке и тепловом расширении. Разве мы строим это для этого? Итак, у кого есть ресурс и способность доказать конструктивные особенности?

Стальной лайнер, алюминиевый поршень с кольцом из чугуна

Мне нравятся умственные упражнения, но проектирование, экспериментирование и создание механизма конкуренции за производительность превосходят мои нынешние ресурсы. Пища для размышлений. Используйте метод Джорджа Тримбала, чтобы сделать и умерить свои кольца, и отточить лайнер как можно параллельны.

  • Кроме того, кольцевой поршень не нужен.
  • Поверните его на 002 дюйма на дюйм на дюйм, и все будет хорошо.
  • Сбросьте группу выше верхнего кольца до короны еще на 001, если хотите.

Поршень представляет собой сплошной цилиндр или диск, который плотно прилегает к полым цилиндрам и движется вперед и назад под давлением жидкости, перемещает или сжимает жидкость, как в насосе или компрессоре.

Для улучшения приработки поршней в цилиндрах и для уменьшения износа на юбку 2 поршня наносят специальные покрытия. Обычно трущуюся поверхность юбки лудят — покрывают очень тонким слоем олова (толщиной 0,004-0,006 мм). В средней части юбки делают приливы-бобышки 3 с отверстиями для установки поршневого пальца.

Для того чтобы при нагревании поршень мог расширяться без заедания в цилиндре, поршень устанавливают с зазором между стенкой цилиндра и юбкой. Алюминий расширяется при нагревании значительно больше, чем чугун. Чтобы в холодном двигателе зазор между поршнем и цилиндром не был чрезмерно большим, что может вызвать стуки поршня и утечку газов из цилиндра, в алюминиевых поршнях применяют пружинящие разрезные юбки. При боковом разрезе по всей длине юбка несколько пружинит, и поршень вставляется в цилиндр холодного двигателя плотно, с малым зазором. При нагревании поршня разрез дает возможность юбке расшириться без заедания поршня в цилиндре. Применяют также поршни с частичным, несквозным разрезом Т- или П-образной формы, что повышает жесткость юбки.

Для уменьшения бокового зазора сечение юбки делают не круглой формы, а овальной. Величина овальности (разность осей овала) юбки равна примерно 0,15-0,29 мм. Поршень устанавливают в цилиндре холодного двигателя с минимальным зазором по большой оси овала юбки, располагаемой в плоскости качания шатуна, где действуют боковые силы, прижимающие поршень к стенкам цилиндра. При нагревании поршня юбка может расширяться в направлении малой оси овала, где между юбкой и цилиндром имеется большой зазор. Поршни по длине изготовляют ступенчатыми или конусными, так как зазор вверху между стенкой цилиндра и головкой поршня должен быть больше, чем внизу, вследствие большего нагревания головки. Величина зазора между юбкой поршня и цилиндром для двигателей разных марок колеблется в пределах 0,012-0,08 мм.

Рис. 1. Конструкция поршня

Чтобы при нагревании поршни меньше расширялись, а также для повышения их прочности, в поршни двигателей некоторых марок при отливке заделывают пластинки из специальной малорасширяющейся стали. Для уменьшения веса у некоторых поршней вырезают нерабочую часть юбки. Эти вырезы служат также для прохода противовесов при вращении коленчатого вала у короткоходных двигателей.

Для обеспечения лучшего уравновешивания двигателя поршни к каждому двигателю подбирают равного веса. С этой целью на днище поршня, кроме указания группы по размеру, выбивают соответствующую метку весовой группы. Разница в весе поршней, подбираемых для одного двигателя, не должна превышать 6-8 г.

При сборке поршни обычно устанавливают разрезом на левую сторону двигателя, так как во время работы к этой стороне поршень прижимается с меньшей силой. Для удобства сборки на днище поршня в этом случае делают специальную метку, которая должна быть обращена к передней части двигателя.

Рис. 2. Типы поршней

В дизелях применяют поршни из специального чугуна (двухтактные дизели ЯАЗ ) или из высококремнистого алюминиевого сплава (четырехтактные дизели ЯМЗ ) с неразрезной юбкой, имеющей большую жесткость. Так как в дизелях боковая сила, прижимающая поршень к стенке цилиндра, достигает значительной величины, то для получения нормального удельного давления между цилиндром и поршнем юбку делают большей длины, Днище поршня, воспринимающее значительное давление газов, делают более прочным с усилением его внутренней стороны большим количеством ребер. Для обеспечения хорошего смесеобразования при непосредственном впрыске топлива в днище поршня располагается камера сгорания специальной формы.

К атегория: — Устройство и работа двигателя

Источник

Adblock
detector