Меню

Чугунные поршня где используются

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Чугунные поршни

Чугунные поршни отличаются высокими прочностью и износостойкостью и малым коэффициентом линейного расширения, но имеют большую массу. [2]

Чугунные поршни применяются ТМЯОХОДНЫХ двигателях, там км механически нагрузки от сия инерция яи поршней аыша, чем при ис-польмаамям поршней из алюминиевых сплавоа. [3]

Чугунные поршни имеют сравнительно высокую прочность, износоустойчивость, малый коэффициент линейного расширения и относительно низкую стоимость. Однако вследствие значительного веса чугунные поршни применяются, как правило, только в сравнительно малооборотных двигателях. [4]

Чугунные поршни обладают высокой прочностью и износостойкостью, имеют малый коэффициент линейного расширения и относительно низкую стоимость. Однако вследствие значительной массы их применяют, как правило, только в малогабаритных двигателях. [6]

Чугунные поршни применяют главным образом на второй и последующих ступенях компрессора, если нужно увеличить массу поршня для уравновешивания силы инерции. Для ступеней низкого давления дисковые поршни выполняют сварными из стали или отливают из алюминиевых сплавов. Масса тех и других примерно составляет 0 6 массы чугунных поршней при прочих равных условиях. Для горизонтальных компрессоров поршни большого диаметра снабжают специальной несущей поверхностью. Для обеспечения возможности теплового расширения поршня несущую поверхность ограничивают углом 90 или 120, обрабатывая этот участок по размеру цилиндра. Поршни с большими ( более 1000 мм) диаметрами и массами подвешиваются на штоке. Подвеска поршня уменьшает износ и устраняет одностороннюю выработку поверхности цилиндра под влиянием веса поршня. При меньших диаметрах поршней рабочие поверхности заливают баббитом. У чугунных поршней заливка облегчает приработку, снижает износ и способствует восстановлению изношенной поверхности, а у стальных, кроме того, предотвращает надиры. [8]

Чугунные поршни могут применяться также в двухтактных двигателях с воспламенением от сжатия, к поршням которых не предъявляются повышенные требования в отношении веса поршня. В этом случае для снижения температуры поршня необходимо масляное охлаждение. Для обеспечения необходимой надежности при значительных термических деформациях в качестве материала для изготовления поршней двухтактных двигателей используется более вязкий ковкий чугун или модифицированный серый чугун. [9]

Чугунные поршни , ранее повсеместнр применявшиеся, в настоящее время в большинстве быстроходных двигателей заменены поршнями из алюминиевых сплавов. [10]

В новых компрессорах чугунные поршни применяют главным образом для второй или следующих ступеней компрессора, если увеличение массы поршня нужно, чтобы уравновесить силы инерции. [12]

Наряду с этими положительными качествами чугунные поршни по сравнению с поршнями, изготовленными из легких сплавов, воспринимают от газов больше тепла и медленнее отдают его стенкам цилиндров, поэтому температуры чугунных поршней всегда выше температуры поршней из легких сплавов. Мощность двигателя при замене чугунных поршней поршнями из легких сплавов повышается, а нагрузка деталей силами инерции уменьшается. [14]

Обычно этот насос имеет чугунный корпус и чугунные поршни . Поршни изготовляются с кожаными манжетами — — для перекачивания холодных, слегка загрязненных жидкостей, не разрушающих кожу, или с металлическими кольцами — для перекачивания чистой горячей воды, керосина, нефти, спирта и других жидкостей, вредно действующих на кожу. Этот насос относится к группе всасывающих и нагнетательных ручных насосов. [15]

Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id293434p1.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Чугунные поршни

При выработке отверстия под поршневой палец выше допустимого чугунные поршни растачивают до следующего ремонтного размера, а в алюминиевых меняют бронзовую втулку. По размеру отверстия подбирают новый поршневой палец. Зазор между пальцем и отверстием в поршне должен быть после сборки 0 01 — 0 02 мм. Поверхность пальца закалена и шлифована и обработке во время ремонта не поддается. Поэтому, если невозможно точно подобрать палец по размеру отверстия в поршне, выбирают палец данного ремонтного размера и разверткой доводят отверстие в поршне до действительного размера пальца. При отклонении от допустимых размеров по диаметру и по высоте канавок поршни бракуются. [16]

Поршни из алюминиевого сплава весят меньше, чем чугунные поршни . Удельный вес алюминиевого сплава ( — 2 9 г / см8) меньше удельного веса чугуна ( — 7 3 г / см3), поэтому поршень, изготовленный из алюминиевого сплава, несмотря на его массивность ( по соображениям прочности), на 25 — 30 % легче чугунного поршня. Уменьшение же веса поршня, как отмечалось выше, уменьшает силы инерции и, следовательно, удельное давление на шатунные и коренные шейки, износ и работу трения, а также снижает напряжение в деталях кривошипного механизма. [17]

Читайте также:  9443612895 датчик поршня опережения впрыска mitsubishi pajero 4m41t 3200cc

Поршневой палец закрепляют в бобышках поршня либо неподвижно, с натягом ( чугунные поршни на фиг. Во втулке шатуна палец в обоих случаях сидит свободно. В редких случаях палец жестко скреплен с шатуном ( фиг. Палец, закрепленный в поршне, фиксируют от осевого смещения стопорным винтом ( фиг. [18]

Поршни I ступени — дисковые сварные скользящие; II и III ступеней — чугунные литые скользящие; IV-VI и V-VI — дифференциальные составные; чугунные поршни IV и V ступеней — скользящие. [19]

С, /, 150 — 200 С — алюминиевые поршни, / г 250 — 450 С, ю 180 — 240 С — чугунные поршни ; при воздушном охлаждении величины г я tIO можно принимать примерно на 30 — 40 % больше, чем при водяном охлаждении. [20]

Поршни дизелей изготовляют не только из алюминиевых сплавов, но и перлитного ковкого чугуна. Чугунные поршни выдерживают большие газовые нагрузки и тепловой режим их, несмотря на меньшие зазоры между поршнем и цилиндром, выше. Чугунные поршни двухтактных двигателей ЯМЗ-204 имеют температуру по краю днища 390, а в центре 360 С. Высокий тепловой режим нежелателен и для чугунных поршней поэтому применяют масляное охлаждение, при котором снижение температуры в указанных точках поршня происходит на 60 и 80 С соответственно. [21]

Наиболее часто применяют чугун и алюминиевые сплавы. Чугунные поршни имеют высокую прочность и износостойкость и малый коэффициент линейного расширения. Однако вследствие сравнительно высокой плотности ( 7 3 г / см3) чугунные поршни получаются тяжелыми и, как правило, применяются в тихоходных двигателях и в двигателях средней быстроходности. [22]

Фундаментная рама, блок цилиндров и стойки изготовлены из чугуна. Чугунные поршни двигателя соединены с коленчатым валом шатунами 7; вкладыши 6 нижних головок шатуна залиты баббитом. Нижняя головка скрепляется двумя стальными шатунными болтами. Верхняя не разъемная головка шатуна надевается на поршневой палец 10, проходящий через залитый баббитом вкладыш. Вогнутое днище поршня служит для образования камеры сжатия. [23]

Дисковые поршни ( рис. 6.29) применяются только у крейцкопф-ных машин. Литые чугунные поршни делают полыми, а днища связывают между собой ребрами. Во избежание возникновения литейных напряжений и усадочных раковин ребра не доходят до внутренней цилиндрической поверхности, образующей стенки поршня. В торцовых стенках поршня имеются специальные отверстия для удаления формовочной земли, которые закрывают пробками. [24]

Чтобы предотвратить повреждение алюминиевых поршней при установке пальцев, поршни подогревают в водяной или масляной ванне до 80 — 100 С. В чугунные поршни пальцы целесообразно не забивать, а запрессовывать при помощи пресса или какого-либо приспособления. Если установка пальца в поршень производится ударами кувалды, то, чтобы не повредить сопрягаемые детали, на палец ставят медный или бронзовый цилиндрический отрезок ( выколотку) с ручкой, по которому наносят удары. Излишне плотная посадка пальца в отверстие проушины вызывает деформацию поршня и появление трещин. Для облегчения правильной посадки пальца относительно смазочных и стопорных отверстий на проушине и пальце наносится риска. [25]

Чугунные поршни имеют сравнительно высокую прочность, износоустойчивость, малый коэффициент линейного расширения и относительно низкую стоимость. Однако вследствие значительного веса чугунные поршни применяются, как правило, только в сравнительно малооборотных двигателях. [26]

Коленчатый вал 2 через шатун 4 приводит в движение чугунные поршни , перемещающиеся в чугунных цилиндровых втулках 6, вставленных в блок. Пространства между блоками и втулками представляют собой водяные рубашки. Цилиндры закрыты отдельными крышками 9, которые крепятся к блоку шпильками. Пространство между крышкой и вогнутым днищем поршня образует камеру сжатия. [27]

Литейные сплавы алюминия различных типов, применяемые для поршней, обладают по сравнению с серым чугуном рядом преимуществ, а именно: высокой теплопроводностью, низким удельным весом и хорошей обрабатываемостью. Однако в тяжелых условиях работы ( например, в тракторах) чугунные поршни могут обнаружить большую износостойкость, чем алюминиевые, которые, кроме того, могут заедать в чугунных цилиндрах вследствие более высокого коэфициента теплового расширения. [28]

Читайте также:  Что такое поршень в страйкбольном приводе

Вследствие термических и структурных напряжений, возникающих в чугунных отливках при их охлаждении, они могут получить пониженную прочность. Устранение этих напряжений после механической обработки вызывает деформацию деталей: например, круглые чугунные поршни становятся овальными, а направляющие станков утрачивают свою прямолинейность. Поэтому ответственные и крупные отливки выдерживают длительное время на дворах заводов, чтобы освободить отливки от внутренних напряжений под действием климатических факторов. Такая выдержка иногда длится до двух лет. [29]

Источник статьи: http://www.ngpedia.ru/id293434p2.html

Поршень двигателя: функции,конструкция,типы,фото,видео

Поршень занимает центральное место в процессе преобразования химической энергии топлива в тепловую и механическую. Поговорим про поршни двигателя внутреннего сгорания, что это такое и основное назначение в работе.

ЧТО ТАКОЕ ПОРШЕНЬ ДВИГАТЕЛЯ?

Поршень двигателя — это деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления. Изначально поршни для автомобильных двигателей внутреннего сгорания отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий, т.к. он давал следующие преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

С тех пор мощность моторов выросла многократно, температура и давление в цилиндрах современных автомобильных двигателей (особенно дизельных моторов) стали такими, что алюминий подошёл к пределу своей прочности. Поэтому в последние годы подобные моторы оснащаются стальными поршнями, которые уверенно выдерживают возросшие нагрузки. Они легче алюминиевых за счет более тонких стенок и меньшей компрессионной высоты, т.е. расстояния от днища до оси алюминиевого пальца. А еще стальные поршни не литые, а сборные.
Помимо прочего, уменьшение вертикальных габаритов поршня при неизменном блоке цилиндров дает возможность удлинить шатуны. Это позволит снизить боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр, что положительно скажется на расходе топлива и ресурсе двигателя. Или, не меняя шатунов и коленвала, можно укоротить блок цилиндров и таким образом облегчить двигатель

Поршень выполняет ряд важных функций:

  • обеспечивает передачу механических усилий на шатун;
  • отвечает за герметизацию камеры сгорания топлива;
  • обеспечивает своевременный отвод избытка тепла из камеры сгорания

Работа поршня проходит в сложных и во многом опасных условиях – при повышенных температурных режимах и усиленных нагрузках, поэтому особенно важно, чтобы поршни для двигателей отличались эффективностью, надежностью и износостойкостью. Именно поэтому для их производства используются легкие, но сверхпрочные материалы – термостойкие алюминиевые или стальные сплавы. Поршни изготавливаются двумя методами – литьем или штамповкой.

Экстремальные условия обуславливают материал изготовления поршней

Поршень эксплуатируется в экстремальных условиях, характерными чертами которых являются высокие: давление, инерционные нагрузки и температуры. Именно поэтому к основным требованиям, предъявляемым материалам для его изготовления относят:

  • высокую механическую прочность;
  • хорошую теплопроводность;
  • малую плотность;
  • незначительный коэффициент линейного расширения, антифрикционные свойства;
  • хорошую коррозионную устойчивость.

Требуемым параметрам соответствуют специальные алюминиевые сплавы, отличающиеся прочностью, термостойкостью и легкостью. Реже в изготовлении поршней используются серые чугуны и сплавы стали.
Поршни могут быть:

В первом варианте их изготовляют путем литья под давлением. Кованые изготовляются методом штамповки из алюминиевого сплава с небольшим добавлением кремния (в среднем, порядка 15 %), что значительно увеличивает их прочность и снижает степень расширения поршня в диапазоне рабочих температур.

Конструкция поршня

Поршень двигателя имеет достаточно простую конструкцию, которая состоит из следующих деталей:

  1. Головка поршня ДВС
  2. Поршневой палец
  3. Кольцо стопорное
  4. Бобышка
  5. Шатун
  6. Юбка
  7. Стальная вставка
  8. Компрессионное кольцо первое
  9. Компрессионное кольцо второе
  10. Маслосъемное кольцо

Конструктивные особенности поршня в большинстве случаев зависят от типа двигателя, формы его камеры сгорания и типа топлива, которое используется.

Днище

Днище может иметь различную форму в зависимости от выполняемых им функций – плоскую, вогнутую и выпуклую. Вогнутая форма днища обеспечивает более эффективную работу камеры сгорания, однако это способствует большему образованию отложений при сгорании топлива. Выпуклая форма днища улучшает производительность поршня, но при этом снижает эффективность процесса сгорания топливной смеси в камере.

Поршневые кольца

Ниже днища расположены специальные канавки (борозды) для установки поршневых колец. Расстояние от днища до первого компрессионного кольца носит название огневого пояса.

Читайте также:  Ход поршня домкрата что такое

Поршневые кольца отвечают за надежное соединение цилиндра и поршня. Они обеспечивают надежную герметичность за счет плотного прилегания к стенкам цилиндра, что сопровождается напряженным процессом трения. Для снижения трения используется моторное масло. Для изготовления поршневых колец применяется чугунный сплав.

Количество поршневых колец, которое может быть установлено в поршне зависит от типа используемого двигателя и его назначения. Зачастую устанавливаются системы с одним маслосъемным кольцом и двумя компрессионными кольцами (первым и вторым).

ТИПЫ ПОРШНЕЙ

В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.

Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.

В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под поршневой палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

Достоинство составных поршней — возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.

Отвод излишков тепла от поршня

Наряду со значительными механическими нагрузками поршень также подвергается негативному воздействию экстремально высоких температур. Тепло от поршневой группы отводится:

  • системой охлаждения от стенок цилиндра;
  • внутренней полостью поршня, далее — поршневым пальцем и шатуном, а также маслом, циркулирующим в системе смазки;
  • частично холодной топливовоздушной смесью, подаваемой в цилиндры.

С внутренней поверхности поршня его охлаждение осуществляется с помощью:

  • разбрызгивания масла через специальную форсунку или отверстие в шатуне;
  • масляного тумана в полости цилиндра;
  • впрыскивания масла в зону колец, в специальный канал;
  • циркуляции масла в головке поршня по трубчатому змеевику.

Маслосъемное кольцо и компрессионные кольца

Маслосъемное кольцо обеспечивает своевременное устранение излишков масла с внутренних стенок цилиндра, а компрессионные кольца – предотвращают попадания газов в картер.

Компрессионное кольцо, расположенное первым, принимает большую часть инерционных нагрузок при работе поршня.

Для уменьшения нагрузок во многих двигателях в кольцевой канавке устанавливается стальная вставка, увеличивающая прочность и степень сжатия кольца. Кольца компрессионного типа могут быть выполнены в форме трапеции, бочки, конуса, с вырезом.

Маслосъемное кольцо в большинстве случаев оснащено множеством отверстий для дренажа масла, иногда – пружинным расширителем.

Поршневой палец

Это трубчатая деталь, которая отвечает за надежное соединение поршня с шатуном. Изготавливается из стального сплава. При установке поршневого пальца в бобышках, он плотно закрепляется специальными стопорными кольцами.

Поршень, поршневой палец и кольца вместе создают так называемую поршневую группу двигателя.

Направляющая часть поршневого устройства, которая может быть выполнена в форме конуса или бочки. Юбка поршня оснащается двумя бобышками для соединения с поршневым пальцем.

Для уменьшения потерь при трении, на поверхность юбки наносится тонкий слой антифрикционного вещества (зачастую используется графит или дисульфид молибдена). Нижняя часть юбки оснащена маслосъемным кольцом.

Обязательный процесс работы поршневого устройства – это его охлаждение, которое может быть осуществлено следующими методами:

  • разбрызгиванием масла через отверстия в шатуне или форсункой;
  • движением масла по змеевику в поршневой головке;
  • подачей масла в область колец через кольцевой канал;
  • масляным туманом

Уплотняющая часть

Уплотняющая часть и днище соединяются в форме головки поршня. В этой части устройства расположены кольца поршня – маслосъемное и компрессионные. Каналы для колец имеют небольшие отверстия, через которые отработанное масло попадает на поршень, а затем стекает в картер двигателя.

В целом поршень двигателя внутреннего сгорания является одной из самых тяжело нагруженных деталей, который подвергается сильным динамическим и одновременно тепловым воздействиям. Это накладывает повышенные требования как к материалам, используемым в производстве поршней, так и к качеству их изготовления.

Выхлопная система: описание,фото,назначение,тюнинг

Как провести замену поршневых колец своими руками?

Самостоятельная замена тормозных колодок и тормозных дисков

Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео.

Источник статьи: http://seite1.ru/zapchasti/porshen-dvigatelya-funkciikonstrukciyatipyfotovideo/.html

Adblock
detector