Цилиндро поршневой: Цилиндро поршневые группы – купить в интернет-магазине по лучшей цене

alexxlabОпубликовано

9. Цилиндро — поршневая группа

Цилиндры (рис. 18) рассматриваемых автотракторных двигателей съемные. Отдельно изготовленный цилиндр называют гильзой. Применение вставных гильз позволяет увеличить срок службы блок-картера за счет замены изношенных гильз новыми. Гильза цилиндра изготовлена из легированного чугуна. Внутренняя поверхность гильзы, называемая зеркалом, тщательно обработана и закалена. По внутреннему диаметру гильзы сортируют на три размерные группы: Б, С и М (большая, средняя и малая).

Обозначения размерной группы наносят на торце буртика 1 гильзы.

Рис. 18(12). Конструкции цилиндров: а — «мокрая» гильза цилиндра, б — схема установки гильзы двигателя, в — цилиндр с воздушным охлаждением, 1 — буртик, 2 — верхний поясок, 3 — нижний поясок, 4 — резиновое уплотнительное кольцо, 5 — гильза цилиндра, 6 — вставка, 7 — водяная рубашка, 8 — уплотнительная прокладка, 9 — картер

Гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью называются «мокрыми» (рис.

18, а). На наружной поверхности гильзы выполнены два посадочных пояска 2 и 3, которые служат для плотной установки гильзы в блоке. Между нижним пояском гильзы и блоком цилиндра монтируют резиновые уплотнительные кольца 4, предотвращающие протекание воды в картер из водяной рубашки блока. У одних двигателей резиновые кольца устанавливают в выточки, выполненные на нижнем пояске гильзы, а у других — в расточке блока. Верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока, что обеспечивает лучшее обжатие металлоасбестовой прокладки и создает надежное уплотнение от прорыва газов из цилиндра. Износ верхней части гильз уменьшается при установке в некоторых автомобильных двигателях износостойких вставок 7 (рис. 18, б) из антикоррозийного чугуна. В некоторых двигателях между основанием нижнего выступа блок-картера и опорной поверхностью нижнего буртика устанавливают медную кольцевую прокладку 8.

Цилиндры двигателей с воздушным охлаждением (рис. 18, г) снабжены снаружи охлаждающими ребрами. В нижней части цилиндра имеется бурт, который упирается в поверхность картера. Между картером и буртом устанавливают медное кольцо. Каждый цилиндр вместе с головкой закрепляют специальными (анкерными) шпильками на картере.

Поршни (рис. 19) воспринимают и передают шатуну усилия, возникающие

от давления газов, а также обеспечивают протекание всех тактов рабочего цикла. Они подвергаются действию высоких температур и давлений и движутся со значительными скоростями внутри цилиндра. В соответствии с условиями работы материал поршня должен обладать высокими механическими свойствами и износостойкостью, быть легким, хорошо отводить тепло. Поэтому в современных двигателях поршни отливают из легкого, но достаточно прочного алюминиевого сплава.

Рис. 19(13). Конструкция поршня: а — поршень дизельного двигателя, б — сечения поршней дизельных двигателей, в — поршень карбюраторного двигателя, г — поршневой палец, 1 — маслосбрасывающая кромка, 2 — канавка для маслосъемного кольца, 3 — канавка для стопорного кольца, 4 — отверстие для подвода масла к поршневому пальцу, 5 — канавки для компрессионных колец, 6 — камера сгорания в поршне, 7 — прорезь, 8 — стопорное кольцо поршневого пальца; А — днище, Б — головка, В — направляющая часть, Г — бобышки, Д — холодильник, Е — места клеймения массы и размерной группы поршня, Ж — метка направления установки поршня, З — место клеймения размерной группы поршневого пальца

Поршень (рис. 19, а) имеет вид перевернутого стакана. Он состоит из днища А, головки Б (или уплотняющей части) и направляющей части В, называемой юбкой. Днище поршня дизельного двигателя делают фасонной формы с выемкой, которая зависит от способа смесеобразования и расположения клапанов и форсунок. Такая форма днища способствует лучшему перемешиванию воздуха с поступающим в цилиндр топливом и более полному его сгоранию.

На внешней поверхности головки и юбке проточены канавки 5 и 2 для компрессионных и маслосъемных колец. Число колец, устанавливаемых на поршне, зависит от типа двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Для повышения износостойкости у некоторых двигателей в канавку под верхнее компрессионное кольцо заливают стальную вставку, что увеличивает долговечность сопряжения кольца с канавкой. По окружности канавок под маслосъемные кольца просверлены сквозные отверстия для отвода масла в картер двигателя.

На внутренней стороне юбки имеются два прилива — бобышки Г, в отверстия которых устанавливают поршневой палец.

Бобышки соединяются ребрами с днищем, увеличивая прочность поршня. В бобышках проточены кольцевые канавки 3 для стопорных колец. На наружной поверхности поршня против бобышек сделаны срезы — «холодильники», где скапливается масло, способствующее охлаждению утолщенной части поршня и предохраняющее поршень от заклинивания. С этой же целью применяют поршни, у которых диаметр юбки больше диаметра головки, а юбка имеет овальное сечение (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца).

По величине наружного диаметра юбки поршня, как и цилиндры, сортируют на три размерные группы: Б, С и М. Обозначение размерной группы наносят на днище поршня. При сборке группа поршня должна быть одинаковой с группой гильзы.

Поршни сортируют на две размерные группы по диаметру отверстия под

поршневой палец и маркируют краской (черной или желтой) на бобышках поршня.

На головке поршня некоторых тракторных двигателей сделаны мелкие кольцевые канавки глубиной 0,3 мм (рис. 19, б). В них задерживаются продукты сгорания масла (нагар), что предотвращает преждевременное закоксовывание поршневых колец.

В карбюраторных двигателях применяют поршни с плоским днищем (рис.19, в), получившие широкое распространение из-за простоты изготовления и меньшего нагрева при работе. У некоторых автомобильных двигателей часть юбки под бобышками удалена для прохода противовесов коленчатого вала при нижнем положении поршня и его облегчения. Поршни имеют поперечные прорези 7 под головкой, на юбке может быть выполнен продольный или Т-образный разрез. Прорези повышают упругость юбки поршня, что устраняет опасность заклинивания. Если на юбке поршней имеются прорези, то их устанавливают в двигатели так, чтобы боковое давление при рабочем ходе испытывала часть поршня без разреза. Правильной установке поршня по направлению в двигателе помогает надпись, выполненная на юбке.

Поршневые пальцы (рис.19, г) изготовлены пустотелыми из стали. От осевого перемещения палец удерживается разжимными стопорными кольцами 8, которые установлены в канавках бобышек поршня. Палец соединяет поршень с шатуном. В отверстие втулки верхней головки шатуна палец вставляют с зазором, а в поршень — с натягом. Во время работы двигателя из-за различных коэффициентов линейного расширения материалов между поршнем и пальцем при достижении рабочей температуры появляется зазор, и палец имеет возможность поворачиваться в бобышках поршня. Такой палец называют плавающим.

По величине наружного диаметра пальцы разделяют на две размерные группы. Размерные группы маркируют, как и отверстия в бобышках поршня,

черным и желтым цветом. Краску наносят на внутреннюю поверхность пальца 8. При сборке пальца с поршнем необходимо помнить, что их размерные группы должны быть одинаковы.

Поршневые кольца (рис.20) создают плотное, подвижное соединение между поршнем и цилиндром. По назначению их разделяют на компрессионные 1 и маслосъемные 2. Компрессионные кольца предотвращают прорыв газов из камеры сгорания в картер. Маслосъемные кольца препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра.

Кольца изготовляют из легированного чугуна или стали. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра. Часть кольца вырезана, вследствие чего при установке в цилиндр кольцо пружинит и хорошо прилегает к его поверхности. Вырез в поршневом кольце называют замком. Замки поршневых колец могут быть косые или прямые. Наибольшее распространение получило кольцо с прямым замком, как более простое и дешевое в изготовлении. С целью уменьшения утечки газов через зазоры в замках кольца устанавливают замками в разные стороны, желательно на равном расстоянии по окружности. Для уплотнения, обеспечивающего герметичность цилиндра, у карбюраторных двигателей на поршни размещают 2—3, а у дизелей, где давление газов в цилиндрах более высокое, 3—4 компрессионных кольца.

В канавках поршня кольца устанавливают с небольшим зазором и они могут свободно перемещаться относительно поршня. Если поршневые кольца неплотно прилегают к стенке цилиндра, то газы, прорываясь через просветы между цилиндром и кольцом, вызывают перегрев кольца. При этом образующиеся шлаковые отложения заполняют зазоры между кольцами и стенками канавок поршня по высоте.

Рис. 20(14). Поршневые кольца: а — внешний вид, б — формы компрессионных колец в рабочем состоянии, в — составное маслосъемное кольцо, г — расположение колец на поршне; 1 — компрессионное кольцо, 2 — маслосъемное кольцо, 3 — плоские стальные кольца, 4 — осевой расширитель, 5 — радиальный расширитель, 6 — поршень

Кольца перестают свободно перемещаться и пружинить. Это явление носит название пригорания (закоксовывания) колец и сопровождается потерей мощности двигателя и повышенным расходом масла.

В поперечном сечении компрессионные кольца имеют различную форму (рис. 20, б). По сравнению с кольцом прямоугольного сечения кольцо с конической наружной поверхностью имеет меньшую опорную поверхность, что обеспечивает его быструю приработку и хороший контакт с цилиндром по всей окружности. Компрессионные кольца некоторых двигателей имеют по внутреннему диаметру сверху кольца фаску или выточку. При установке в цилиндр такие кольца деформируются (скручиваются) и прилегают к зеркалу цилиндра нижней кромкой. Поэтому скручивающиеся кольца работают подобно конусным и в то же время имеют меньшее перемещение по поршню в вертикальном направлении. Форма кольца с поперечником в виде односторонней трапеции уменьшает возможность зависания в канавках поршня при больших отложениях нагара и улучшает его прилегание к стенке цилиндра.

Трущаяся о цилиндр поверхность верхнего компрессионного кольца хромируется с целью увеличения срока службы всех колец и цилиндра. Трущаяся поверхность поршневых колец многих двигателей облуживается для улучшения их приработки.

Маслосъемные кольца (одно или два) устанавливают ниже компрессионных колец. Они в отличие от компрессионных колец имеют сквозные прорези или состоят из двух колец скребкового типа. На поршни некоторых двигателей устанавливают составные маслосъемные кольца (рис. 20, в) изготовленные из двух стальных дисков и двух гофрированных расширителей — осевого и радиального. Осевой расширитель, расположенный между дисками, плотно прижимает их к стенкам канавки поршня. Радиальный расширитель плотно прижимает диски к зеркалу цилиндра.

Сборные кольца хорошо прилегают к поверхности цилиндра и обеспечивают низкий расход картерного масла.

Диагностика цилиндропоршневой группы двигателя

Диагностика цилиндропоршневой группы двигателя

Для начала надо изучить устройство и научится проводить диагностику кривошипно-шатунного механизма двигателя, способы измерений и регулировок сопряжений цилиндр — поршень, поршневая канавка — поршневое кольцо, поршневые кольца — цилиндр, верхняя головка шатуна — палец, надо иметь представление о величинах изменения структур­ных параметров цилиндропоршневой группы.

Необходимое оборудование. Двигатели ГАЗ-53 (ЗИЛ-130), бывшие в эксплуатации (требующие ремон­та), без навесного оборудования и со снятыми поддо­ном картера и масляным насосом; стенды поворотные для двигателей; инструмент для разборочно-сборочных работ: ключи гаечные 12, 14, 17 и 24 мм, ключи тор­цовые 12, 15, 17, 19 и 22 мм, плоскогубцы, молоток; измерительный инструмент: индикаторные нутромеры с интервалами измерения 50—100 и 100—160 мм, щупы пластинчатые, микрометры 50—75 мм; приспособление для снятия поршневых колец; приспособление для сжатия поршневых колец при установке поршня в цилиндр; рукоятка для проворачивания коленчатого вала; плака­ты и схемы, иллюстрирующие устройство цилиндро-поршневой группы и приемы измерения размеров цилиндров, поршневых колец, канавок поршня; справоч­ные материалы; обтирочный материал.

Последовательность выполнения задания (диагностика двигателя автомобиля).

1.Устано­вить и закрепить двигатели на поворотных стендах.

2. Отвернуть болты (гайки шпилек) крепле­ния головки блока цилиндров, снять головку и про­кладку.

3. Проворачивая коленчатый вал, установить пооче­редно поршни в н. м. т.

4. Повернуть двигатель на стенде так, чтобы пло­скость разъема картера приняла вертикальное положе­ние, расшплинтовать и отвернуть гайки болтов крыш­ки шатуна, снять крышку, вкладыш и вынуть поршень с шатуном из цилиндра; количество вынимаемых поршней для каждой бригады определяет преподава­тель.

5. Измерить индикатором-нутромером диаметр ци­линдров согласно табл. 3 и дать заключение о техни­ческом состоянии цилиндров. Верхний пояс обмера бе­рется на расстоянии 20 мм от верхней кромки цилинд­ра, средний — посередине длины цилиндра и ниж­ний — на расстоянии 20 мм от нижней кромки цилинд­ра. Овальность цилиндра — это разность размеров в данном поясе. Конусность — разность размеров верх­него и нижнего поясов цилиндра.

6. С помощью приспособлений снять поршневые кольца с поршня.

7. Измерить щупом зазор в стыке поршневых колец, установив поршневое кольцо в верхней неизнашиваемой части цилиндра (около 10мм от верхней кромки ци­линдра).

8. Измерить ширину канавок в поршне между кольцом и канавкой, предварительно очистив кольцо и канавку от на­гара (рис. 1).

9. Установить с по­мощью приспособления поршневые кольца на пор­шни в определенном по­рядке и последовательно­сти.

10.Установить порш­ни с кольцами в цилин­дры двигателя и закре­пить шатуны на шейках коленчатого вала. Операции выполнять в порядке, обратном указанном в пунктах 3 и 4.

11. Поставить на место прокладку и головку блока цилиндров и закрепить ее в определенной последовательности.

12. Определить величину износа поршневых колец и сравнить ее с предельно допустимым износом.

Линейный цилиндро-поршневой привод

OpTK™ • Trimteck® Optimux®

ЗАПРОСИТЬ ЦЕНУ