Что входит в поршневую группу двигателя

Что входит в поршневую группу двигателя?

Корректное функционирование ДВС в немалой степени зависит от кривошипно-шатунной группы. Именно этот механизм обеспечивает трансформацию энергии от сжигания топлива в движение. Существует ряд технических нюансов и характерных симптомов, которые явно указывают на грядущие или уже возникшие проблемы с поршневой группой. В особенности это касается коммерческого и промышленного транспорта. Нагрузки на него в несколько раз превышают эксплуатационные нормы частных (легковых) автомобилей.

Поршневые ЯМЗ можно приобрести в Интернете. Подобные двигатели, прежде всего, ценят за высокую ремонтопригодность. Отметим, что техника с ЯМЗ под капотом эксплуатируется по всему земному шару. Благодаря столь широкому распространению, удалось достичь максимально сниженных цен за запасные детали.

Состав поршневой группы

В подавляющем большинстве случаев предприятия закупают сразу моторкомплекты. Это своеобразные тул-киты, в которых уже присутствует всё необходимое для технического обслуживания поршневой группы двигателя.

Однако, при необходимости всегда можно осуществить и покупку конкретного элемента в отдельности. Ниже перечислен стандартный набор запасных частей для поршневой группы ЯМЗ:

  • компрессионные кольца;
  • шатун;
  • поршень;
  • крышка шатуна и гайка крепления;
  • маслосъёмные кольца;
  • поршневой палец;
  • втулка шатуна (верхняя головка);
  • стопорное кольцо для поршневого пальца и т.д.

Естественно, данные запасные детали машин производят из специализированных сплавов. Они должны выдерживать заявленные нагрузки. Более того – обладать запасом прочности.

Ни для кого не секрет, что ЯМЗ ходят на 25% дольше технически прописанного срока эксплуатации. Но это не означает, что мероприятия по ремонту и техобслуживанию можно регулярно переносить.

Характерные признаки, которые указывают на проблемы в поршневой группе

К таковым симптомам можно отнести: затруднение при пуске двигателя, расход масла увеличивается, состав выхлопных газов изменяется (двигатель больше дымит), состав масла изменяется (в нём имеются мелкие металлические фрагменты и т.д.).

Если с вышеозначенными признаками ещё можно мириться, то со снижением мощности силового агрегата – нет. Чтобы не доводить до глобальной реставрации двигателя (из-за задиров на поршне, деформации поршневых колец и т.д.), настоятельно рекомендуется иметь достаточное количество ремкомплектов для ЯМЗ в запасе (не только для штатных, но и внеплановых ремонтных работ).

Смотрите также:

  • Знаете ли Вы, что собой представляет с технической точки зрения вилочный погрузчик?
  • Рекомендации, касающиеся выбора автобуса — http://classical-news.ru/kak-vyibrat-avtobus/

В видео демонстрируется поршневая группа для ряда тракторов:

Источник:
http://classical-news.ru/chto-vhodit-v-porshnevuyu-gruppu-dvigatelya/

  • Поршнекомплект
    Поршнекомплект – комплект подвижных деталей для одной цилиндропоршневой группы готовых к монтажу. Поршнекомплект является частью поршневой группы в сборе. В состав поршнекомплекта входит:
    1. Поршень для установки в один цилиндр.
    2. Комплект поршневых колец на один поршень.
    3. Поршневой палец для одного поршня.
    4. Комплект стопорных колец для одного пальца

Поршневая группа в сборе

Поршневая группа в сборе – комплект деталей для одной цилиндропоршневой группы готовых к монтажу. Как правило, поршневой группой в сборе комплектуются двигатели, где конструкцией предусмотрена установка съемных — «мокрых» гильз. Пред установкой поршневой группы в блок цилиндров, извлекать поршень из гильзы не требуется. В состав поршневой группы входит:

  1. Поршень для установки в один цилиндр.
  2. Комплект поршневых колец на один поршень.
  3. Гильза (1 шт.) блока цилиндров.
  4. Поршневой палец для одного поршня.
  5. Комплект уплотнений для установки одной гильзы.
  6. Комплект стопорных колец для одного пальца

Поставщики поршней в нашем магазине

Различные производители поршней по-разному комплектуют свою продукцию для продажи, при выборе и покупке в нашем магазине обратите внимание на некоторые особенности разной комплектации деталей цилиндропоршневой группы. В зависимости от того, каким образом скомплектована поставщиком его продукция, зависит и цена за единицу покупки. Комплектация деталей цилиндропоршневой группы одинакова для легковых и грузовых автомобилей.

Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец (если предусмотрено конструкцией).
Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт.
Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы.
Транспортная упаковка: по 1 шт.
Исключения: Поршни на автомобили ВАЗ и поршни на автомобили ГАЗ продаются целиком на двигатель. Цена указывается за 4 поршнекомплекта.

Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец (если предусмотрено конструкцией).
Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт.
Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы.
Транспортная упаковка: по 1 шт.
Исключения: Поршни на автомобили ВАЗ продаются целиком на двигатель. Цена указывается за 4 поршнекомплекта.

Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией).
Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт. по 6 шт.
Поршневая группа в сборе:Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы.
Транспортная упаковка: по 1 шт.

Поршнекомплект: Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией).
Транспортная упаковка: по 1 шт., по 2 шт., по 4 шт.
Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы.
Транспортная упаковка: по 1 шт.

Поршнекомплект: Поpшни FP-Diesel могут иметь различную комплектацию, как правило, зависит от оригинальной комплектации запчастей изготовителем автотехники, существуют следующие варианты поставки поршней:

  • Поршень на 1 цилиндр + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец ( если предусмотрено конструкцией)
  • Поршень на 1 цилиндр + 1 палец + 1 комплект стопорных колец (без поршневых колец)
  • Поршень на 1 цилиндр(без поршневых колец, пальца и стопорных колец)
  • Верхняя или нижняя часть поршня отдельно от всего (если поршень разделен конструктивно на верхнюю и нижнюю часть)

Транспортная упаковка: по 1 шт.
Поршневая группа в сборе: Поршень на 1 цилиндр + 1 гильза + комплект поршневых колец на 1 цилиндр + один поршневой палец + комплект стопорных колец + 1 комплект уплотнений для установки гильзы.
Транспортная упаковка: по 1 шт.

Поршнекомплект: Комплект поршней Teikin на 1 двигатель (на 4, 6, 8 цилиндров, в зависимости от типа двигателя) + пальцы на все поршни + комплект стопорных колец ( поршни фирмы TEIKIN не комплектуются поршневыми кольцами . ).
Транспортная упаковка: по 4 шт., по 6 шт., по 8 шт.
Поршневая группа в сборе (комплект на мотор): Поршни + гильзы + комплект поршневых колец + поршневые пальцы + комплект стопорных колец + комплект втулок ВГШ на мотор

Источник:
http://www.motorzona.ru/manuals/chapter.spravochnaya-i-tekhnicheskaya-informatsiya-o-detalyakh-dvigateley/komplektatsiya-porshney/

Поршневая группа определение износа, выбор, снятие и установка + Видео

Поршневая группа или ПГ активно участвует в процессах работы автомобильного двигателя — трансформирует давление газов в механическую энергию. Без неё представить себе работу мотора невозможно. Замена поршневой является следствием механического износа или различных повреждений.

Причины износа поршневой группы

Постоянная эксплуатация машины неминуемо приводит к повреждениям ПГ. Как и любые другие элементы силового агрегата, поршни изнашиваются по причине устаревания или из-за перегрева, вызванного нарушением процесса сгорания.

Чем вызывается износ днища поршня?

Задиры на днище поршня образуются по причине засорения или деформации масляной форсунки, установки элементов с другими размерами, неисправности в системе охлаждения.

На поршнях подержанных машин часто заметны следы от ударов. Вызываются они чересчур большим выступом поршня или неправильной подгонкой торцевой стороны ГБЦ. Это же происходит из-за отложений моторного масла на головке элемента, необычно узким зазором в клапанном приводе и неправильной установкой фаз ГРС.

Повреждения также определяются по наплывам металла на элементах. Такое происходит при неисправном инжекторе — количество впрыска определяется в этом случае системой неверно. Это же укажет на недостаточное сжатие, позднее или ранее зажигание.

Если на днище поршня и в полости камеры сгорания наблюдаются трещины, это свидетельство неисправной форсунки или недостаточной компрессии. Подобное также возможно при неграмотной чиповке двигателя, когда за счёт модернизации пытаются увеличить мощность агрегата.

проверка поршня на износ

Причины повреждения колец

Как правило, это случается из-за эрозии материала в зоне колец, вызванного неправильной установкой, избытком горючего в камере сгорания, нарушением теплового зазора между поршнем и его цилиндром. Такое же происходит при сильном осевом истирании канавки поршней и вибраций.

Другая причина — радиальный износ, связанный с приготовлением смеси. Любое нарушение процесса сгорания топлива, а также недостаточное давление сжатия приводят к такой неисправности.

Осевой износ возможен и в результате банального загрязнения, когда частички сажи прилипают в канавке из-за недостаточного фильтрования. Это могут быть опилки, остатки после струйной очистки или любые другие продукты истирания.

Отчего повреждается юбка поршня?

Несколько причин способствуют этому — деформация шатуна, криво установленные цилиндры, чрезмерный люфт шатунного подшипника. В этих случаях на юбке образуется асимметричное, чётко различимое пятно.

Возможны также задиры под углом 45 градусов и другие следы трения, вызванные чрезмерно тесной посадкой пальца или ошибкой при установке шатуна горячего прессования. Причиной также называют малый процент сжатия, перебои в зажигании, разбавление масла бензином.

Основные признаки, указывающие на выработку ресурса:

  • синий цвет выхлопа;
  • активный нагар свечей зажигания;
  • падение мощности ДВС;
  • неустойчивая работа агрегата на нейтральных оборотах — быстро определяется по сильным вибрациям ручки КПП.

И, конечно, самый главный признак — повышенный расход моторного масла.

Как выбрать новые поршни при покупке?

На отечественном рынке представлен большой ассортимент данной продукции. Обычно затрудняются выбрать между технологией изготовления поршней — кованые или литые. Первые разновидности значительно дороже. Вторые — более распространены. Перед тем, как делать выбор — нужно понять, требуется ли автомобилю увеличение стандартной мощности. Если да, то однозначно дать предпочтение кованым аналогам.

Читайте также  Как рассчитать транспортный налог в 2020 году?

Поршни регулярно подвергаются высоким нагрузкам, поэтому от их качества непосредственно зависит отдача ДВС. Немаловажным параметром также является масса изделия. Производители стараются делать их лёгкими, но одновременно прочными.

При выборе рекомендуется обратить внимание на немецкие бренды Kolbenschmidt, Mahle, Prima. Неплохо зарекомендовали себя выпуском такой продукции российские Мотордеталь-Кострома и СТК.

Поршень 6D16 ME072549 (комплект 6 шт.) для двигателя 6D16 на Mitsubishi

Какие инструменты нужны для замены поршней

Следующий набор инструментов обязателен для проведения замены поршневой двигателя:

  • гаечные ключи;
  • тяжёлый молоток;
  • съёмник поршневых колец, представляющий собой щипцы — если такого приспособления нет, можно использовать обычную тонкую отвёртку с плоским жалом;
  • тиски;
  • горелка;
  • микрометрический нутромер;
  • динамометрический ключ;
  • направляющая втулка и оправка с ручкой и резьбовым отверстием на конце специального или самодельного исполнения — можно выточить на токарном станке;
  • выколотка под размер пальца поршня — должна заходить внутрь отверстия;
  • напильник;
  • деревянные бруски;
  • трещотка с головками различного размера.

Безусловно, надо подготовить новый комплект поршней. Рекомендуется обратить внимание на качество колец и внешний вид упаковки — наименование изготовителя, материал. На кольцах должна иметься маркировка, указывающая на верхнюю сторону. В целях максимального увеличения ресурса поршней на юбки изделий наносят антифрикционное покрытие. Например, подходит такой вариант — твёрдая смазка Modengy.

Самостоятельная замена поршней

Всё начинается с подготовительных работ. Сначала нужно обесточить аккумулятор, слить антифриз и моторное масло из поддона картера. Потом провести этап квалифицированной диагностики. Это делается двумя способами: без снятия и со снятием моторной установки.

Чтобы обойтись малой кровью, демонтируется только головка блока цилиндров и поддон. С верхней части цилиндров напильником снимается нагар. Последующие действия:

  • замерить диаметр между стенками цилиндра нутромером и сверить с паспортными данными;
  • убедиться прокручиванием коленвала, что на гильзах имеются расточки — если состояние гильз не вызывает сомнений, двигатель можно не снимать;
  • осмотреть дно поддона — насторожить должна металлическая стружка в масляной плёнке, указывающая на износ колец, вкладышей;
  • проверить состояние поршней, аккуратно сняв их вместе с шатунами и кольцами — в норме не должно быть глубоких задиров на юбке, прогара днища, износа верхней канавки больше допустимого значения.

проверка поршней на двигателе

Как проводить на двигателе замену поршневых колец подробно описано ниже.

Как установить новый поршень вместо старого?

Если повреждения значительны, надо заменить поршень. Для этого его следует отделить от шатуна, удалив из отверстий в бобышках стопорные кольца. Палец достаётся с помощью выколотки.

Подробнее о том, как разъединить (выбить) поршень от шатуна:

  • уложить поршень на два деревянных бруска;
  • вдеть выколотку в отверстие под цилиндрический стержень на поршне;
  • ударить сверху по выколотке молотком несколько раз, пока не выскочит палец.

Чтобы установить новый поршень, сначала нужно вдеть в него палец. Данный элемент также рекомендуется заменить. Палец должен войти в отверстие с небольшим усилием. Если он вываливается, то однозначно не подходит по размерам. В этом случае подбирают другой стержень для шарнирного подвижного соединения.

Запрессовка пальца выполняется на «горячую» специальной оправкой или самодельным приспособлением с направляющей втулкой. Она должна быть диаметром на несколько микром толще элемента шарнирного соединения. Собирается «приспособа» перед вдеванием пальца на шатун и поршень так: сначала на оправку надевается палец, затем сверху ставится выколотка. Всё это дело затягивается на конце прута удерживающим винтом.

Крайне желательно перед запрессовкой проводить этап подгонки. Палец вдевается в отверстие поршня, без шатуна. Затем проверяется, как он вошёл. Если неравномерно, то на приспособление добавляется шайба.

  • зажать шатун в тисках;
  • 1,5-2 минуты нагревать ручной горелкой внутреннюю часть шейки шатуна;
  • поставить сверху поршень, стрелкой в сторону замков шатуна — указывается производителем на головке элемента;
  • вдеть оправку с пальцем в поршень и шатун до упора;
  • вывернуть фиксатор, убрать всё лишнее, оставив палец внутри поршня.

запрессовка поршня в шатун

После остывания проверяется хождение поршня. Минимальная его подвижность укажет на правильное проведение работы.

Как заменить поршневые кольца?

Обязательно должен быть демонтирован поддон картера. Дополнительно снимается также маслонасос — рекомендуется проверить его состояние. Далее откручиваются крышки шатунов, последние выталкиваются с поршнями вверх.

Внимание! Крышки шатунов нельзя менять местами. Каждая на завершающем этапе прикручивается к «родному» шатуну.

Замена поршневых колец проводится специальными съёмными щипцами. После снятия изношенных колец из канавок удаляется весь нагар. Можно это сделать куском жёсткой проволоки или обломком старого кольца. Отложения также следует убрать с днища поршней. Для удобства поверхность можно смочить керосином.

Щипцы-съёмник для колец

Установка маслосъемных новых колец проводится по инструкции. Первым ставится маслосъёмное кольцо, затем оба компрессионных кольца. При монтаже проявляется максимальная осторожность, так как элементы крайне хрупкие, легко ломаются. Исключение составляет первое компрессионное кольцо — оно прочное.

Особое внимание обращается на расположение замков поршневых колец. Лучше ставить их под углом 120°. Если схема замков будет неправильной, газы могут прорваться из камеры сгорания в картер.

Смотрите замену поршневой видео, для полного представления картины https://www.youtube.com/watch?v=iOhU9w1e8Ow

Стоимость замены

Вот примерны цены на замену поршневых колец в сервисах:

  • легковые автомобили отечественного производства — от 7-8 тыс. рублей;
  • иномарки в кузовах седан, хэтчбек, универсал — от 10 тыс. рублей;
  • джипы, кроссоверы, микроавтобусы — от 15 тыс. рублей.

А на замену поршневой цена, как правило, высокая. Это объясняется тем, что процедура входит в перечень капитального ремонта двигателя. Поэтому стоимость соответствующая — от 20 до 40 тыс. рублей.

Обкатка двигателя после замены поршневой

Замена поршневой группы всегда сопровождается обкаткой или проверкой работоспособности двигателя. Делается это просто — мотор запускается на холостых оборотах. Если в течение 5-10 минут работы нет спада оборотов и других признаков нестабильности, проводится обкатка на 2-3 тыс. километров (дизельные агрегаты обкатываются не менее 8-10 тыс. км). Желательно проводить её на третьей скорости. Перед обкаткой рекомендуется проверить состояние АКБ — она должна быть заряженной на 90-100%. И самое главное — первые 300 км рекомендуется преодолеть за один заезд по загородной трассе!

Совет, как избежать проблем во время первого заезда. Двигатель авто после замены поршневой нужно хорошо прогреть, а для этого лучше сделать так. Сначала дать ему поработать на холостых оборотах до 80 градусов. Затем остановить мотор, дать остыть до 40 градусов. Снова запустить на ХХ, дав прогреться до 80°. Процедуру повторить 8-10 раз.

В ходе обкатки запрещено:

  • сильно нагружать автомобиль — например, сажать пассажиров или брать на буксир;
  • резко ускоряться;
  • ехать в гору;
  • повышать обороты выше 3000/мин;
  • тормозить двигателем;
  • передвигаться на пониженных оборотах;
  • ездить на недостаточно прогретом моторе.

Что даёт обкатка. Она позволяет новым деталям мотора после замены поршневой без лишних перегрузок приработаться. На СТО обкатка часто проводится посредством стенда. К двигателю машины после замены поршневой подключается электродвигатель, который и «притирает» его. В домашних условиях это делается прямо на машине, описанным выше способом.

Видео: как выбрать поршня для своего авто

Автор даёт несколько простых и эффективных советов, как выбрать поршень. Одна из рекомендаций касается поверхности юбки. На оригинальных изделиях обязательно должна иметься стальная пружинная вставка, придающая поршню упругость. Если деталь не имеет такой вставки, то через некоторое время перегревается и быстро сплющивается.

Источник:
http://vdvigatel.ru/articles/porshnevaya-gruppa-snyatie-i-ustanovka/

Как работает поршень двигателя внутреннего сгорания?

В цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) происходит один из основных процессов, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания функционирует: выделение энергии в результате сжигания топливовоздушной смеси, которая впоследствии преобразуется в механическое действие – вращение коленвала. Основной рабочий компонент ЦПГ — поршень. Благодаря ему создаются необходимые для сгорания смеси условия. Поршень — первый компонент, участвующий в преобразовании получаемой энергии.

Поршень двигателя имеет цилиндрическую форму. Располагается он в гильзе цилиндра двигателя, это подвижный элемент – в процессе работы он совершает возвратно-поступательные движения и выполняет две функции.

  1. При поступательном движении поршень уменьшает объем камеры сгорания, сжимая топливную смесь, что необходимо для процесса сгорания (в дизельных моторах воспламенение смеси и вовсе происходит от ее сильного сжатия).
  2. После воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания резко возрастает давление. Стремясь увеличить объем, оно выталкивает поршень обратно, и он совершает возвратное движение, передающееся через шатун коленвалу.

Что такое поршень двигателя внутреннего сгорания автомобиля?

Устройство детали включает в себя три составляющие:

Указанные составляющие имеются как в цельнолитых поршнях (самый распространенный вариант), так и в составных деталях.

Днище — основная рабочая поверхность, поскольку она, стенки гильзы и головка блока формируют камеру сгорания, в которой и происходит сжигание топливной смеси.

Главный параметр днища — форма, которая зависит от типа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его конструктивных особенностей.

В двухтактных двигателях применяются поршни, у которых днище сферической формы – выступ днища, это повышает эффективность наполнения камеры сгорания смесью и отвод отработанных газов.

В четырехтактных бензиновых моторах днище плоское или вогнутое. Дополнительно на поверхности проделываются технические углубления – выемки под клапанные тарелки (устраняют вероятность столкновения поршня с клапаном), углубления для улучшения смесеобразования.

В дизельных моторах углубления в днище наиболее габаритны и имеют разную форму. Такие выемки называются поршневой камерой сгорания и предназначены они для создания завихрений при подаче воздуха и топлива в цилиндр, чтобы обеспечить лучшее смешивание.

Читайте также  Как сделать подиумы для динамиков своими руками, подробная инструкция по изготовлению и установке с фото и видео - АвтоНоватор

Уплотняющая часть предназначена для установки специальных колец (компрессионных и маслосъемных), задача которых — устранять зазор между поршнем и стенкой гильзы, препятствуя прорыву рабочих газов в подпоршневое пространство и смазки – в камеру сгорания (эти факторы снижают КПД мотора). Это обеспечивает отвод тепла от поршня к гильзе.

Уплотняющая часть

Уплотняющая часть включает в себя проточки в цилиндрической поверхности поршня — канавки, расположенные за днищем, и перемычки между канавками. В двухтактных двигателях в проточки дополнительно помещены специальные вставки, в которые упираются замки колец. Эти вставки необходимы для исключения вероятности проворачивания колец и попадания их замков во впускные и выпускные окна, что может стать причиной их разрушения.

Перемычка от кромки днища и до первого кольца именуется жаровым поясом. Этот пояс воспринимает на себя наибольшее температурное воздействие, поэтому высота его подбирается, исходя из рабочих условий, создаваемых внутри камеры сгорания, и материала изготовления поршня.

Число канавок, проделанных на уплотняющей части, соответствует количеству поршневых колец (а их может использоваться 2 — 6). Наиболее же распространена конструкция с тремя кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъемным.

В канавке под маслосъемное кольцо проделываются отверстия для стека масла, которое снимается кольцом со стенки гильзы.

Вместе с днищем уплотнительная часть формирует головку поршня.

Вас также заинтересует:

Юбка выполняет роль направляющей для поршня, не давая ему изменить положение относительно цилиндра и обеспечивая только возвратно-поступательное движение детали. Благодаря этой составляющей осуществляется подвижное соединение поршня с шатуном.

Для соединения в юбке проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Чтобы повысить прочность в месте контакта пальца, с внутренней стороны юбки изготовлены специальные массивные наплывы, именуемые бобышками.

Для фиксации пальца в поршне в установочных отверстиях под него предусмотрены проточки для стопорных колец.

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 палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

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

Материалы изготовления

В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.

Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя. Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).

Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.

Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:

  • возможность использования только в дизельных двигателях;
  • больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
  • необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
  • более высокая цена;

Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.

Видео: Принцип работы поршня двигателя. Устройство

Источник:
http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/porshen/

Конструкция деталей поршневой группы

К деталям поршневой группы относят поршень, поршневой палец и детали его крепления, поршневые кольца, поршневой шток.

Поршни бывают цельные и составные, охлаждаемые и неохлаждаемые. Они снабжены канавками для компрессионных и маслосъемных колец.

С обеих сторон юбки приливы (бабышки) с отверстиями под поршневой палец.

Число компрессионных колец от 2 до 5. Маслосъемных колец как правило бывает 2.

Число колец может быть от 3 до 5 и зависит от быстроходности двигателя.

Верхнее кольцо располагают, как правило, ниже кромки поршня на расстоянии приблизительно 0,2 D , что бы оно находилось в охлаждаемой части втулки при положении поршня в ВМТ.

В современных дизелях применяется принудительное охлаждение поршня: в тронковых — маслом, у крейцкопфных — водой и маслом.

В форсированных дизелях работающих на тяжелом топливе применяются охлаждаемые составные поршни с отъемной головкой из жаропрочной стали и тронком из чугуна или алюминиевого сплава, соединенные шпильками.

Палец поршня полый. Поверхность пальца шлифуется. В некоторых конструциях есть радиальные сверления для подачи масла на смазывание бобышек. В современных дизелях – плавающие пальца, которые во время работы свободно проворачиваются, обеспечивая равномерный износ, и снижают опасность заедания.

Масло (реже вода) для охлаждения поршня приводится через шток поршня или при помощи телескопического механизма. Водой охлаждается поршень двигателя RTA 58.

При охлаждении водой телескопический механизм должен быть выведен из картера из-за возможности протечек воды через уплотнения.

Трубы телескопического устройства крепятся кронштейном к поперечине крейцкопфа.

а)

Рисунок 2 – Поршень среднеоборотного двигателя РС-2 Pielstick и его схема охлаждения.

На рис. 2а изображен поршень двигателя РС-2 Pielstick. Он изготовлен из алюминиевого сплава.

Для обеспечения достаточной прочности головка поршня выполнена толстостенной. Спиральные каналы внутри головки ( полученные при отливке) используются для подвода охлаждающего масла (рис 2б); они расположены против канавок для поршневых колец. Толщина стенки, через которую передается теплота от горячих газов к маслу, сравнително невелика, что позволило улучшить теплоотвод, понизить температурные напряжения и получить сравнительно низкую температуру днища поршня – около 300°С (573К) и стенок канавок поршневых колец 150-170°С (423-443К). При таких температурах механическая прочность алюминиевого сплава снижается незначительно, масло не окисляется и не образуется лаковых отложений в закольцевых пространствах; кольца сохраняют подвижность, обеспечивая хорошее газоуплотнение.

На головке расположены четыре уплотнительных кольца и одно маслосъемное; второе маслосъемное кольцо установлено на нижней части тронка.

Верхнее уплотнительное кольцо расположено в канавке, которая выточена в специальной чугунной противоизносной вставке. Поршень двигателя фирмы MAN L 28/32 (рис 3) моноблочной конструкции позволяет значительно уменьшить деформацию юбки и следовательно уменьшить зазор между втулкой и поршень и следовательно уменьшить перекос, прорыв газов, расход масла.

Поршни моноблочной конструкции, толстостенные, что обеспечивает малые инерционные силы. Охлаждение поршня осуществляется маслом, подаваемым по шатуну. Интенсификация передачи тепла достигается взбалтыванием масла в головке ( шейкерный или коктейльный эффект) при движении поршня. Передача сил давления газов от головки к бобышкам поршня осуществляется напрямую, минуя юбку – рисунок 3. Такое решение исключает деформацию юбки и позволяет уменьшить зазор между ней и втулкой, что уменьшает перекашивание поршня во втулке, уменьшает прорыв газов и способствует уменьшению расхода масла. Зона расположения поршневых колец также разгружена от действия сил давления газов, что устраняет деформацию кепов и вызываемое этим заклинивание поршневых колец. Верхнаяя боковая порвехность головки проточена с учетом того, что во втулку цилиндра устанавливается антиполировочное кольцо. На поршне устанавливаются 3 компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Рабочая поверхность компрессионных колец имеет бочкообразную форму и хромирована.

Рисунок 3 – Поршень моноблочной конструкции

В поршнях двигателей Вяртсиля, практически всех моделей, организована оригинальная, запатентованная фирмой, система подачи масла на смазку филиндров (см. рис. 4). Часть масла, поступающего в поршень из общей системы сказки двигателя, на уровне ниже маслосъемного кольца, отводится по тангенсально расположенным каналам к дозирующим соплам и далее на поверхность тронка.

На рисунке 4 изображен чугунный поршень двигателя Вяртсиля 22HF, который охлаждается маслом поступающим по свердению шатуна через поршневой палец и бобышки внутрь замкнутой полости в головке. Охлаждение поршня позволяет поддерживать температуру в районе канавок на уровне, не превышающем 200°С, что способствует предоствращению образованию в канавках нагара и заклиниванию в них поршневых колец.

Рисунок 4 – Поршень двигателя Вяртсиля 22HF.

Конструкция поршней двигателей крейцкопфного типа (рис. 5) имеет ряд особенностей.

Поршень двигателя с прямоточно-клапанной продувкой (рис 5, а) состоит из головки 6, которая крепится шпильками к верхнему фланцу 4 штока поршня 3 и короткой направляющей части 5. Охлаждающая жидкость (вода или масло) подводиться к поршню по кольцевому каналу между трубой 2 и штоком 3, а сливается – по трубе 2.

Этот метод подвода масла по сравнению с традиционными методами обеспечивает:

— меньшее замасливание канавок компрессионных колец и исключение образования в них нагара;

— уменьшение износов благодаря созданию эффективной смазки зоны колец;

— гарантированное сохранение масляной пленки в зазоре поршень-втулка, что повышает эффективность борьбы щелочных присадок мала по сравнению с сернистой электро-химической коррозией.

В целях повышения износостойкости поршневых колец, включая и маслосъемное, на их рабочую поверхность нанесен слой пористо-хромового покрытия.

Рисунок 5 – Поршни крейцкопфных двигателей: а – с прямоточно клапанной продувкой; б – с контурной продувкой

В двигателях с контурной продувкой поршень имеет длинную, перекрывающую окна, направляющую часть 2 (рис 5,б). В этой конструкции охлаждающая жидкость подается в поршень и отводится из него по телескопическим устройствам 3.

Коленчатый вал состоит из коренных, шатунных шеек, щек, соединительных фланцев.

Бывают: цельные, составные, полусоставные.

Расположение колен зависит от тактности и числа цилиндров. Обеспечивает наибольшую равномерность крутящего момента, наиболее полное уравновешивание дизеля. Угол заклинки у 4хтактн.α= 720/i; 2xтактн.α=360/i.

Читайте также  От чего зависит транспортный налог на машину в 2020 году - от лошадиных сил, от стоимости автомобиля, от прописки владельца, от года выпуска, для физлиц

Неравномерная заклинка колен применяется иногда как исключение для уравновешивания дизеля.

Противовесы (Countee balance) для уравновешивания неуравновешенных сил и моментов инерции деталей движения, уменьшения удельных давлений на коренные подшипники. Крепятся к щекам.

На конус вала со стороны отбора мощности обычно устанавливают маховик, ВПУ, привод газораспределения.

На свободном конце устанавливают шестерни масляного насоса, водяного насоса.

Шатуны крейцкопфных двигателей соединяются верхней головкой с поперечной, а нижней с кривошипной шейкой коленвала. Верхняя и нижняя головки всегда снабжены разъемом. Они могут быть отъемными (рис 1) или откованы за одно целое со стержнем шатуна.

Длина стержня и высота камеры сжатия регулируется стальной прокладкой.

Верхнюю головку шатуна выполняют с двумя или одной сплошной опорной поверхностью для поперечены крейцкопфа.

–В первом случае опорой для поперечины является две крейцкопфные головки, которые крепятся к подошве стержня болтами.

–Во втором случае поперечина по всей длине опирается на сплошную нижнюю часть крейцкопфного подшипника, что снижает дельные давления на нее.

Нижняя головка шатуна съемная и крепят ее к подошве стержня шатунными болтами.

Они соединяют поршневой шток с шатуном и передают боковые (нормальные) усилия через ползуны на параллели.

Количество ползунов зависит от типа и цилиндровой мощности дизеля.

Крейцкопфы бывают двух и односторонние. К поперечине с полыми шейками крепятся кронштейны (bracket [brəkət]) и четыре (два, один) ползуна. Трущееся поверхности ползунов залиты баббитом. Пары ползун-параллель находятся вне зоны высоких температур.

Поперечина представляет собой стальную поковку. В центре отверстие для прохода штока поршня, который крепится гайкой.

1.Поперечина

(Grosshead quide Guidrails)

Крейцкопфные узлы с четырьмя ползунами изображены на рисунке 7.

Механизмы газораспределения рассматриваются в рамках практического занятия, которое обеспечено соответствующим методическим указанием.

В современных четырёхтактных ДВС (МАК М20) изменяются фазы открытия и закрытия впускного клапана. Осуществляется путём перемещения рычагов привода относительно кулачковых шайб (см на рис.)

При переходе на малые нагрузки обеспечивается более позднее открытие и закрытие впускного клапана. В результате более эффективное сжатие воздуха в цилиндрах.

Одновременно ролик толкателя ТНВД перемещается на более крутой участок кулачной шайбы. Увеличивается скорость плунжера ТНВД, а, следовательно и давление впрыска топлива. Лучше распыл, следовательно более полное сгорание (уменьшение удельного расхода топлива).Снижается эмиссия (на M43 на 35% при2÷10% Ne)

Угол опережения впрыска в современном ДВС уменьшен. Например, в Wärtsilä 46 с 10÷12° до 2÷3° до ВМТ, при этом ε увеличивается до 15, что необходимо для сжигания тяжёлого топлива.

Современные двухтактные высокоэкономичные (КПД до 50,5%) имеют высокую агрегатную мощность до 80000 кВт, низкие обороты 50÷90 , высокий, высокий моторесурс до 1,9 МПа. Электронное управление.

26÷98 см ;

=3÷4,2 155;

Исключительно прямоточной схема продувки. На режимах частичных нагрузок применяют раннее закрытие выхлопного клапана при этом давление в цилиндре повышается (двигатели с электронным управлением КЕ FLEX).

VEC – variable Exhaust valve Closing. В двигателе RT FLEX электроне, управление, аккумулятивная система впрыска.

Общее конструктивное исполнение СДВС, изображено на нижеприведенных рисунках.

Источник:
http://helpiks.org/9-63692.html

Что входит в поршневую группу двигателя?

Главное меню

Судовые двигатели

Поршневая группа состоит из поршня в сборе, уплотнительных и маслосъемных колец, поршневого пальца. По конструктивным признакам различают поршни тронковые, для двигателей крейцкопфного типа и двустороннего действия.

Тронковые поршни соединяются с шатуном поршневым паль­цем. Для обеспечения газонепроницаемости полостей цилиндра поршень снабжают уплотнительными кольцами, а для предотвра­щения попадания масла в камеру сгорания — маслосъемными кольцами. Материалом для поршней служит чугун марок СЧ24-44 и СЧ28-48 и сталь. Поршни небольшого диаметра быстроходных двигателей можно изготовлять из алюминиевых сплавов (АЛ1, АЛ2, АК2, АК4). Такие поршни имеют малый вес и небольшие температурные напряжения в днище; недостатки поршней — не­значительная износостойкость и большой коэффициент теплового линейного расширения.

Поршень (рис. 139) состоит из нижней направляющей части — тройка или юбки 1 и верхней части — головки поршня 3 с поршне­выми кольцами 2. Конфигурация камеры сгорания двигателя, тип продувки, расположение в крышке клапанов и форсунки опреде­ляют форму днища поршня 4. Днище поршня может иметь вогну­тую, двояковогнутую, выпуклую и другую формы. Некоторые формы днищ поршней показаны на рис. 140. При диаметре поршня более 400 мм головку поршня выполняют съемной. Разъемная конструкция позволяет уменьшить стоимость поршня, так как только головку изготовляют из дорогостоящего жаропрочного ма­териала, и облегчает ремонт поршня. Головку крепят к тройку болтами или шпильками.

В некоторых конструкциях поршня внутреннюю поверхность днища для предохранения от нагарообразования и защиты голов­ного подшипника от теплового излучения закрывают мембраной; для увеличения жесткости днище снизу подкрепляют ребрами, ко­торые одновременно улучшают его охлаждение.

Поршневой палец 1 (рис. 141) размещен в приливах (бобыш­ках) 2 и фиксируется от осевого смещения пружинными кольцами 3 . Пальцы закрепляются стопорным болтом 6 либо свободно вращаются — пальцы плавающего типа. Пальцы плавающего типа более распространены у быстроходных двигателей. Бронзовые втулки 4, запрессованные в бобышки чугунного поршня, являются подшипниками для поршневого пальца плавающего типа. Пальцы изготовляют из малоуглеродистой стали 15 или 20 с последующей цементацией и шлифованием или из легированной стали 15ХМА, 12МХ2А, 18ХНМА, 20Х и др. с последующей закалкой. В некото­рых конструкциях поршней с целью предотвращения соприкосно­вения пальца с зеркалом цилиндра ставят алюминиевые за­глушки 5 грибовидной формы.

Поршневые кольца располагают в канавках, проточенных в теле поршня. Поршневые кольца делятся на уплотнительные и маслосъемные. Уплотнительные кольца 2 (см. рис. 139) обеспечи­вают плотность поршня в цилиндре, предотвращают прорыв газов в картер двигателя и способствуют отводу тепла от головки поршня через втулку цилиндра охлаждающей воде. Маслосъемные кольца 6 и 7 (см. рис. 139) служат для удаления излишнего масла с зеркала цилиндра, что уменьшает нагарообразование в цилиндре, и не допускают проникновения масла в камеру сго­рания. Материалом для изготовления колец служит чугун СЧ24-44, реже сталь. Кольца изготовляют самопружинящими с разрезом-замком, обеспечивающим заводку кольца в канавку поршня и воз­можность теплового расширения кольца. Число уплотнительных колец шесть—три, маслосъемных три—одно. Уплотнительные кольца, как правило, прямоугольного сечения, рабочая поверхность кольца и поверхность зеркала цилиндра параллельны.

В от­личие от уплотнительных (компрессионных) маслосъемные кольца имеют скос (рис. 142, а), с помощью которого масло удаляется из зеркала цилиндра и через специальные каналы 5 (см. рис. 139) в поршне стекает в картер. Необходимо особо быть вниматель­ным при монтаже маслосъемных колец, не допуская установки кольца скосом вниз, так как тогда масло будет попадать в камеру сгорания. Зазоры между поршневыми кольцами и стенками ка­навки в радиальном направлении равны 0,5—1,0 мм, по высоте 0,15—0,066 мм.

Типы замков поршневых колец показаны на рис. 142, б . При установке колец на поршень необходимо стыки (замки) распола­гать в разных положениях по окружности во избежание утечки газов. Поршневые кольца поршней двухтактных двигателей для предохранения от проворачивания и попадания замка в район рас­положения окоп стопорят фиксаторами.

Поршень крейцкопфного двигателя соединяется с шатуном, штоком и крейцкопфом. В этом случае поршень крепят к штоку жестко специальным фланцевым соединением (рис. 143). Поршень крейцкопфного двигателя разгружен от боковых усилий и не имеет тронка.

На рис. 144 показан составной охлаждаемый поршень крейц­копфного двигателя, имеющего штампованную вставку из алюми­ниевого сплава АК6. Поршень состоит из трех основных частей: головки 1 , отлитой из высокопрочного жаростойкого чугуна, кор­пуса 3 из перлитного чугуна и вставки 2. В поршнях новейшей конструкции пазы (канавки) под уплотнительные кольца хроми­руют или завальцовывают чугунными противоизносными коль­цами. Общий вид поршня, крейцкопфа и шатуна с подшипником приведен на рис. 145.

Для достижения нормальных условий работы поршня необхо­димо обеспечить его охлаждение и прежде всего головки. Наибо­лее надежным средством снижения температуры головки яв­ляется искусственное охлаждение. При диаметрах цилиндра в двухтактных двигателях свыше 250 мм, а в четырехтактных свыше 400 мм применяют масляное охлаждение поршня. Охлаждение во­дой используют редко, так как требуется тщательное герметизи­рующее устройство, предотвращающее попадание воды в масло картера. Наиболее распространена телескопическая и шарнирная системы подачи охлаждающей жидкости под давлением в закры­тую полость поршня.

Штоки крейцкопфных двигателей выполняют стальными ко­ваными, круглого сечения, часто пустотелыми. В верхней части они имеют фланцы для крепления с поршнем, а нижней пяткой или хвостовиком 4 (рис. 146) соединяются с поперечиной 7 и фик­сируются гайкой 2. В состав крейцкопфа входят: стальной или чугунный ползун, опорные рабочие поверхности а и б которого покрыты тонким слоем антифрикционного сплава. Ползун, скользя по параллели картера, передает последней боковые усилия и та­ким образом разгружает поршень. Поверхность а передает боко­вые усилия при работе двигателя на передний ход, поверхность б , значительно меньшая по площади,— на задний ход. Ползун кре­пят болтами к стальной поперечине 3 . Поперечина имеет цапфы 1 , которые охватываются головным подшипником шатуна. В двига­телях, длительное время работающих на задний ход (буксиры, ле­доколы), ползуны выполняют двусторонними. По каналу 5 масло поступает на охлаждение поршня, а по каналу 6 — на смазку ра­бочих поверхностей ползуна.

На рис. 147 показана параллель крейцкопфного двигателя.

Источник:
http://vdvizhke.ru/sudovye-dvigateli-vnutrennego-sgoranija/osnovnye-chasti-dvigatelja/porshnevaja-gruppa.html