Меню

Шатуны пальцы кольца поршня

Шатуны пальцы кольца поршня

Поршень. При рабочем ходе поршень воспринимает и передает через палец шатуну силу давления газов и, нагреваясь, отводит от них теплоту через кольца в стенки цилиндра. При вспомогательных тактах с помощью поршня создается разрежение в цилиндре для впуска воздуха или горючей смеси, сжимается этот воздух (или смесь) и выталкиваются из цилиндра отработавшие газы. В двухтактных двигателях поршень, кроме того, открывает и закрывает окна газораспределения.

Работая в условиях высоких температур и больших давлений, поршень испытывает также значительные нагрузки от сил инерции, вызванные переменной скоростью движения. К тому же трущиеся поверхности поршня и колец нельзя обильно смазывать во избежание попадания масла в камеру сгорания.

Изготавливают поршень из легкого, но прочного алюминиевого сплава, обладающего высокой теплопроводностью и небольшим коэффициентом трения. Различают четыре части поршня: днище А, головку Б, юбку В и бобышки Г.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Днище поршня карбюраторных двигателей плоское, поэтому проще в изготовлении и меньше нагревается при работе. Днище поршня двухтактных двигателей для лучшей продувки цилиндров выпуклое. В днище поршня дизелей имеется выемка — часть камеры сгорания. Форма выемки способствует лучшему перемешиванию воздуха с поступающим в цилиндр топливом и более полному его сгоранию. Для улучшения смесеобразования камеру сгорания смещают от оси поршня на 1…3 мм в сторону форсунки, а для увеличения прочности и улучшения отвода теплоты днище поршня делают массивным и с внутренними ребрами.

Головка поршня имеет четыре (в дизелях) или три (в карбюраторных двигателях) канавки под кольца. Вместе с кольцами она служит уплотняющей частью поршня. В нижней канавке и под ней просверлены отверстия 5 для отвода масла, снимаемого кольцом со стенок цилиндра. В головке поршня дизелей СМД -62, КамАЗ-740, СМД -18Н, Д-245 имеется чугунная или стальная вставка под верхнее поршневое кольцо. Она в 2…3 раза уменьшает изнашивание канавки по высоте.

В приливах под головкой поршня (бобышках) сделаны отверстия под поршневой палец и для подвода масла к нему, а также кольцевые канавки для стопорных колец. У поршней некоторых Двигателей с наружной стороны бобышек выполнены неглубокие выемки — холодильники. В них накапливается масло, охлаждающее бобышки.

Юбка поршня направляет движение поршня в цилиндре. В дизелях А-41, Д-240, ЯМЗ -240Б и Д-144 на ней проточена канавка для пятого поршневого кольца. Иногда нижний торец юбки выполнен в виде скребка, счищающего масло с зеркала цилиндра. Нижняя утолщенная часть придает ей жесткость.

Юбка поршня некоторых дизелей под бобышками укорочена. Благодаря этому снижается масса, а щеки коленчатого вала не задевают за поршень. Юбку делают конусной или бочкообразной, овальной в сечении, а у карбюраторных автомобильных двигателей еще и с разрезами. Это позволяет получить наименьший зазор между ней и стенками цилиндра в холодном двигателе и предупредить заклинивание поршня при его нагревании.

У нагревшегося во время работы поршня форма юбки приближается к цилиндрической, а зазор становится минимальным. Разрез юбки несколько ослабляет ее прочность, поэтому при установке поршня в цилиндр разрез нужно расположить со стороны наименьшего давления на цилиндр.

Некоторые конструктивные особенности. Для свободного перемещения поршня в цилиндре между ними имеется зазор, который выбирают так, чтобы расширяющийся от нагревания поршень не заклинило в цилиндре и было обеспечено образование масляной пленки. Излишне большой зазор может вызвать стук поршня о стенку цилиндра. Так как верхняя часть поршня нагревается больше нижней, вверху диаметр его несколько меньше, чем внизу.

Поверхность поршня нередко покрывают тонким слоем олова, чтобы улучшить его приработку и уменьшить изнашивание в первоначальный период работы. По массе, диаметрам юбки и отверстия под поршневой палец поршни делятся на несколько групп. Метки группы проставлены на днище поршня. На двигатель ставят поршни и цилиндры одинаковых групп. На некоторых поршнях имеются стрелки или иные обозначения, указывающие правильное расположение поршня в цилиндре.

Поршневые кольца. От их состояния зависят работоспособность и длительность нормальной работы двигателя. На поршне установлено от трех до пяти колец (рис. 2).

Компрессионные кольца установлены в верхней части поршня и нужны для уплотнения между цилиндром и поршнем. Они свободно входят в канавки поршня, но не пропускают газы из надпоршневого пространства в картер, и передают теплоту от нагретого поршня охлаждаемым стенкам цилиндра.

Кольца отливают из специального чугуна. Наружный диаметр кольца, имеющего вырез в стыке (замок), больше внутреннего диаметра цилиндра и свободно входит в канавку поршня. При установке поршня с кольцами в цилиндр за счет выреза их сжимают. Силой упругости, а также давлением газов, проникающих в канавку поршня, кольцо плотно, без просвета, прижимается к зеркалу цилиндра по всей окружности.

Читайте также:  Как проверить юбку поршня

В сечении поршневые кольца имеют разную форму. Верхнее кольцо наиболее нагружено от давления газов, сильно нагревается и работает при недостаточном смазывании. Оно прямоугольного сечения и прижимается к зеркалу цилиндра всей рабочей поверхностью. Чтобы эта поверхность кольца истиралась меньше, ее покрывают тонким пористым слоем хрома. Хром стоек против истирания, а его поры заполняются маслом. Кольцо тоже прямоугольного сечения, но с внутренней выточкой или фаской. Сопротивление изгибу такого кольца в верхней части уменьшается благодаря выточке. Поэтому при установке в цилиндр кольцо «скручивается» и прижимается к зеркалу цилиндра нижней кромкой. При этом края его торца упираются в верхнюю и нижнюю плоскости канавки, чем устраняется осевое перемещение кольца в ней, а его уплотняющее действие улучшается.

Кольцо — прямоугольное, но с небольшим наклоном рабочей поверхности. Рабочая поверхность кольца 4 бочкообразной формы и хромирована, поэтому лучше скользит по масляной пленке зеркала цилиндра; соприкасающиеся поверхности изнашиваются меньше.

Рабочая поверхность кольца наклонена под углом от 30’ до 90’, поэтому кольцо называется «минутным». У кольца наклон рабочей поверхности больше (до 10°). При движении поршня вверх масляная пленка, имеющаяся на зеркале цилиндра, подобно клину отжимает такое кольцо от поверхности трения, а при движении поршня вниз кольцо счищает масло с этой поверхности.

В кольце имеется проточка на нижней рабочей поверхности. Так образуется скребок для лучшего снятия масла с зеркала цилиндра. Сечение кольца представляет собой одностороннюю трапецию с наклоном к центру кольца. Трапециевидные кольца лучше прилегают к зеркалу и при появлении нагара в канавках не заклинивают в них.

Во время движения поршня кольца прижимаются то к верхним, то к нижним плоскостям канавок и создают этим необходимое уплотнение, препятствующее прорыву газов в картер через канавки. Однако при этом компрессионные кольца могут перекачивать в камеру сгорания масло, снимаемое ими со стенок цилиндра: когда поршень движется вниз, масло собирается в зазоре между кольцом и нижней плоскостью канавки, а когда перемещается вверх, это масло выдавливается в зазор между кольцом и верхней плоскостью канавки. Разрежение в цилиндре при такте впуска тоже способствует этому.

Маслосъемное кольцо установлено ниже компрессионных и необходимо для предотвращения чрезмерного поступления масла в камеру сгорания. Оно направляет снятое со стенок цилиндра масло в картер. Масло будет сниматься больше,

если увеличить удельное давление кольца на зеркало цилиндра. Для этого сечение кольца коробчатое. Сила упругости этого широкого кольца передается зеркалу цилиндра через две узкие рабочие кромки, между которыми имеется проточка и сквозные щели для отвода масла в картер.

В некоторых двигателях давление кольца на стенку цилиндра повышают установкой в канавку пружинящего радиального расширителя А в форме многогранника. Вместо одного кольца коробчатого сечения в канавку ставят два кольца 10 скребкового типа, иногда с общим радиальным расширителем.

В качестве радиального расширителя используют также упругую витую пружину Б с пропущенной в нее стальной проволокой.

Маслосъемное кольцо — сборное, состоит из двух тонких с хромированными рабочими кромками разрезных колец В, распираемых осевым Г и радиальным А расширителями. Вместо двух расширителей А и Г иногда ставят один тангенциальный расширитель Д.

В замках поршневых колец, вставленных в цилиндр, должен быть зазор для их расширения (удлинения) при нагревании. Чтобы Затруднить прорыв газов через этот зазор, его делают как можно меньшим, а замки соседних колец разводят в противоположные стороны по окружности, но так, чтобы они не оказались против бобышек поршня. На каждом изучаемом двигателе имеется свой набор поршневых колец (форма их сечения рассматривается на лабо-раторно-практических занятиях).

Поршневые пальцы шарнирно соединяют поршни с шатунами. Палец стальной, для облегчения пустотелый. Наружную его поверхность цементуют на глубину 1…2 мм, а затем шлифуют и полируют. Поэтому его трущаяся поверхность — твердая и износостойкая, а сердцевина остается вязкой и выдерживает большие ударные нагрузки. Во втулку головки шатуна палец вставляют с небольшим зазором, а в бобышки поршня — без зазора. Во время работы двигателя между нагретыми бобышками и пальцем появляется зазор, тогда палец может свободно поворачиваться и в шатуне, и в бобышках, поэтому его называют плавающим. От продольного смещения в бобышках палец удерживается двумя пружинящими стопорными кольцами.

Читайте также:  Поршень для м51 бмв

Источник статьи: http://stroy-technics.ru/article/porshenporshnevye-koltsa-i-paltsy

Шатуны пальцы кольца поршня

Основные размеры поршня, шатуна, поршневого пальца и поршневых колец

Выпрессовка поршневого пальца

Снимать палец необходимо на прессе с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в которую укладывается поршень. Перед выпрессовкой пальца снимите поршневые кольца.

Если снятые детали мало изношены и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке их пометьте, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями.

Очистка

Удалите нагар, образовавшийся на днище поршня и в канавках поршневых колец, а из смазочных каналов поршня и шатуна удалите все отложения.

Тщательно проверьте, нет ли на деталях повреждений. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, пальце, шатуне и крышке недопустимы и требуют замены деталей. Если на рабочей поверхности вкладышей глубокие риски, или они слишком изношены, замените вкладыши новыми.

Подбор поршня к цилиндру

Расчетный зазор между поршнем и цилиндром (для новых деталей) составляет 0,05–0,07 мм. Он определяется промером цилиндров и поршней и обеспечивается установкой поршней того же класса, что и цилиндры. Максимально допустимый зазор (при износе деталей) — 0,15 мм.

ВНИМАНИЕ: Диаметр поршня измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 52,4 мм от днища поршня. По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (A, B, C, D, E) через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец — на три категории через 0,004 мм. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня

Если у двигателя, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0,15 мм, то необходимо заново подобрать поршни к цилиндрам, чтобы зазор был возможно ближе к расчетному.

В запасные части поставляются поршни классов A, C, E. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Проверка зазора между поршнем и пальцем

Палец установлен в верхней головке шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках цилиндра. По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категории указываются цветной меткой на торце пальца: синяя — первая категория, зеленая — вторая, красная — третья. Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяем, вставляя поршневой палец (смазанный моторным маслом) в отверстия бобышек поршня. Поршневой палец должен устанавливаться от простого нажатия большого пальца руки и не выпадать при вертикальном положении пальца.

Проверка зазоров между поршневыми канавками и кольцами

Проверка зазора между поршневыми кольцами и канавками

1 — поршневое кольцо; 2 — поршень; 3 — набор щупов

Проверка зазора между вкладышами и коленчатым валом

Зазор между вкладышами и шейкой коленчатого вала можно проверять расчетом (измерив детали), или калиброванной пластмассовой проволокой. Для чего:

— тщательно очистите рабочую поверхность вкладышей и шатунной шейки и установите группу шатун–поршень на шейке коленчатого вала согласно нумерации;

— поместите отрезок калиброванной проволоки на поверхность шатунной шейки, установите крышку на шатун и затяните гайки моментом 51 Н·м (5,2 кгс·м);

Измерение с помощью шкалы ширины калиброванной проволоки после сплющивания

1 — калиброванная проволока; 2 — вкладыш; 3 — крышка шатунного подшипника; 4 — шкала для калиброванной проволоки

— снимите крышку и по шкале, нанесенной на упаковке, по сплющиванию проволоки определите величину зазора.

Номинальный (расчетный) зазор составляет 0,036–0,086 мм. Если он меньше предельного (0,1 мм), то можно снова использовать эти вкладыши.

При зазоре большем предельного замените на этих шейках вкладыши новыми. Если шейки коленчатого вала изношены и шлифуются до ремонтного размера, то вкладыши замените ремонтными (увеличенной толщины, см. табл.).

Толщина вкладышей шатунных подшипников, мм

Номинальная

Увеличенная (ремонтная)

Цифры 0,25; 0,50 и т. д. указывают величину уменьшения диаметра шеек коленчатого вала после шлифовки.

Контроль массы поршней

По массе поршни одного двигателя не должны отличаться друг от друга более, чем на ±2,5 г.

Схема удаления металла с поршня для подгонки его веса. Стрелками указаны места, на которых можно удалять металл

Если нет комплекта поршней одной весовой группы, можно удалить часть металла на основании бобышек под поршневой палец. Место съема металла указано стрелками на рис. Съем металла, однако, не должен превышать 4,5 мм по глубине относительно номинальной высоты поршня

(59, 40 мм), а по ширине ограничивается диаметром 66,5 мм.

Сборка шатунно-поршневой группы

Надеваем палец 4 на оправку 2, не затягивая сильно упор 3.

Читайте также:  Масляные каналы в поршне

Палец шатуна охлаждаем в морозильной камере. Нагреваем верхнюю головку шатуна до 240 °С паяльной лампой или промышленным феном, зажимаем шатун в тисках и надеваем на него поршень (метка «П» на поршне должна находиться со стороны отверстия для выхода масла на нижней головке шатуна).

Проталкиваем установленный на оправку палец в отверстия бобышек поршня и верхнюю головку шатуна до упора кольцевого пояска 1 на рукоятке в поршень.

После охлаждения шатуна смазываем палец маслом для двигателя через три отверстия в каждой бобышке поршня и через зазор между бобышкой и шатуном.

Смазываем поршневые кольца и канавки маслом для двигателя. Устанавливаем на поршень кольца и ориентируем замки колец. Замок верхнего компрессионного кольца должен располагаться под углом 30-45° к оси поршневого пальца, замок нижнего компрессионного кольца должен быть направлен в противоположную сторону, а замок маслосъемного кольца — под углом 30-45° к оси поршневого пальца между замками компрессионных колец. Нижнее компрессионное кольцо устанавливаем выточкой вниз. Если на кольце нанесена метка «ВЕРХ» или «ТОР», она должна быть направлена, к днищу поршня. Стык пружинного расширителя маслосъемного кольца должен располагаться со стороны, противоположной замку кольца.

Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы. Чтобы их не перепутать при сборке, на шатуне и соответствующей ему крышке клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны.

Проверка запрессовки пальца

После сборки группы шатун–палец– поршень проверьте прочность запрессовки пальца с помощью динамометрического ключа и приспособления А.95615:

Собранный комплект поршень– палец–шатун, установленный на приспособление А.95615 для испытания на выпрессовывание пальца

  • зажмите основание 4 приспособления в тиски и установите на нем шатунно-поршневую группу;
  • опустите кронштейн 8 индикатора, вставьте в отверстие пальца резьбовой стержень 3 и продвиньте его в отверстие бобышки до упора головки 2 стержня в торец пальца;
  • на конец стержня наверните гайку 5 и затяните ее так, чтобы она, соприкасаясь с опорой, выбрала возможные зазоры;
  • приподнимите кронштейн 8 до горизонтального положения, закрепите его рукояткой 7 и установите штифт 1 индикатора 9 на головке 2 стержня, вставленного в палец;
  • установите на ноль индикатор и вставьте в паз резьбового стержня упор 6, чтобы стержень не проворачивался;
  • динамометрическим ключом приложите к гайке 5 стержня момент 12,7 H.м (1,3 кгс.м), что соответствует осевой нагрузке 3,92 кH (400 кгс).

Посадка пальца в шатуне будет правильной, если после прекращения действия динамометрического ключа и возвращения гайки в исходное положение, стрелка индикатора возвратится на ноль.

В случае проскальзывания пальца в верхней головке шатуна замените шатун новым.

Проверка параллельности осей нижней головки шатуна и поршневого кольца

Проверка параллельности осей поршневого пальца и нижней головки шатуна

1 — собранный комплект шатун–палец–поршень; 2 — выдвижные ножи; 3 — упор; 4 — калибр

Перед установкой собранной шатунно-поршневой группы на двигатель проверьте параллельность осей группы специальным прибором.

Для проверки нижнюю головку шатуна (без вкладышей) центрируйте на выдвижных ножах 2, а на днище поршня установите калибр 4. Набором щупов проверьте зазор между вертикальной плитой приспособления и вертикальной плоскостью калибра на расстоянии 125 мм от угла или верхнего конца калибра (в зависимости от того, чем он касается плиты — углом или верхним концом).

Зазор не должен превышать 0,4 мм. Если зазор больше, замените шатун.

Размеры основных сопрягаемых деталей двигателя

Сопрягаемые детали двигателя
автомобиля ваз 2107
Размеры деталей, мм Допустимый зазор сопрягаемых деталей двигателя , мм
Вал Отверстие
Поршень — цилиндр (для двигателей ваз 2103 и ваз 2104) класс A 75,94-75,95 76,00-76,01 0,15
класс B 75,95-75,96 76,01-76,02
класс C 75,96-75,97 76,02-76,03
класс D 75,97-75,98 76,03-76,04
класс E 75,98-75,99 76,04-76,05
Поршень — цилиндр (для двигателей ваз 2106 и ваз 2107) класс A 78,94-78,95 79,00-79,01 0,15
класс B 78,95-78,96 79,01-79,02
класс C 78,96-78,97 79,02-79,03
класс D 78,97-78,98 79,03-79,04
класс E 78,98-78,99 79,04-79,05
Поршневой палец — поршень 1-я категория
(синяя метка)
21,970-21,974 21,982-21,986
2-я категория
(зеленая метка)
21,974-21,978 21,986-21,990
3-я категория
(красная метка)
21,978-21,982 21,990-21,994
Поршневой палец — верхняя головка шатуна 21,970-21,982 21,940-21,960

Зазоры в замках поршневых колец

Наименование поршневого кольца Величина зазора поршневого кольца, мм
верхнее компрессионное кольцо 0,30 — 0,45
нижнее компрессионное кольцо 0,25 — 0,40
маслосъемное кольцо 0,25 — 0,40

Зазоры в сопряжении канавок и поршней колец

Источник статьи: http://vazik.ru/plugins/content/content.php?content.396

Adblock
detector