АвтоРули

Детали двигателя (поршень)

Поршень

 

На поршень воздействуют большие механические и тепловые нагрузки от газовых сил, возникающих в цилиндре, и инерционных сил. Через поверхности поршня отводится теплота, передаваемая от продуктов сгорания и от трения колец по гильзе. При передаче теплоты от газов к днищу поршня температура его поверхности в отдельных точках достигает 250 ... 300 °С. Поэтому для изготовления поршней применяют сплавы алюминия с повышенным содержанием  кремния.

 

Поршень двигателя ЗИЛ-508.10 отлит из алюминиевого сплава АЛЗО с содержанием кремния около 12%. Его днище плоское, а юбка с овальной и бочкообразной поверхностью направляющей части. Поршни изготовляют с тремя и четырьмя кольцевыми канавками. Ось поршневого кольца смещена на 1,6_0Д мм от оси поршня в сторону, на которую действует наибольшая боковая сила.

 

Применяют два типа поршней: с залитой под верхнее поршневое  кольцо  чугунной  вставкой  и  без  нее.

 

Юбка поршня неразрезная повышенной жесткости; от головной части поршня отделена двумя прорезями, проходящими через заднюю стенку канавки маслосъемного кольца. Прорези заканчиваются четырьмя литыми профилированными окнами, выходящими на боковую поверхность юбки в зоне приливов (бобышек) под поршневой палец.

 

Овальность юбки поршня определяется разностью наибольшего и наименьшего (вдоль оси поршневого кольца) диаметров и < равна (0,201 ± 0,025) мм. Бочкообразная форма юбки поршня улучшает условия смазывания и существенно снижает уровень шума, создаваемого поршневой группой при пуске и прогреве холодного двигателя. Наибольший диаметр юбки поршня расположен на расстоянии примерно 84 мм от днища поршня. По этому диаметру поршни разбиваются на пять классов с разностью диаметров в пределах одного класса 0,01 мм. Боковая поверхность поршня покрыта тонким слоем олова, что улучшает приработку. Каждому классу поршня в зависимости от фактического диаметра юбки, измеренного при температуре (20 ± 3) °С, соответствует определенная маркировка.

 

Для ремонта выпускают поршни увеличенного на 0,5; 1,0; 1,5 мм диаметра. При использовании поршней ремонтных размеров соответственно увеличивают внутренний диаметр гильзы. Маркировка поршня по диаметру юбки и размер ремонтной группы нанесены   на  днище   поршня.

 

Диаметр отверстий под поршневой палец равен 28Zo;o?s мм. В пределах этого допуска на диаметр поршни разбиваются на четыре группы. Каждая группа имеет цветную метку, нанесенную краской на внутренней поверхности поршня. Используются следующие значения диаметров', измеренные при температуре (20 ± 3) °С в  пределах   каждого класса и их цветовой  код.

 

При нормальных условиях поршневой палец в поршне установлен с небольшим натягом (2,5 ... 7,5 мкм). При рабочей температуре поршня из-за различия в коэффициентах линейного расширения стали и алюминия в соединении этих деталей появляется   зазор.

 

В отверстиях под поршневой палец выполнены канавки для установки стопорных колец, которые ограничивают перемещение поршневого  пальца  в  осевом  направлении.

 

При работе двигателя разные участки поршня как на днище, так и на боковых его поверхностях нагреваются неодинаково. Наибольшая температура на поверхности центра днища поршня, непосредственно соприкасающейся с продуктами сгорания. По мере удаления от поверхности центра днища температура поршня снижается. Наиболее высокая температура боковой части поршня в зоне поршневых колец. Для компенсации неодинакового расширения различных участков этой зоны головка поршня выполнена ступенчатой. Наименьший диаметр имеет участок головки поршня над канавкой под верхнее компрессионное кольцо, наибольший— над канавкой под третье кольцо. Кольцевые канавки прямоугольного сечения.

 

Зазор между юбкой поршня и гильзой цилиндра при нормальных условиях должен находиться в пределах 0,06 ... 0,08 мм. Его определяют по максимальному диаметру юбки (на расстояний 84 мм от днища поршня). При подборе пары классы поршня и гильзы по диаметру должны совпадать. Если поршень подбирают к гильзе, установленной в блок или неизвестны классы гильзы и поршня, подбор поршня к гильзе проводят, используя ленточный щуп толщиной 0,08 мм, шириной 10 мм и длиной 200 мм. Щуп устанавливают между боковой стенкой поршня и гильзой и вытягивают динамометром. При правильном подборе поршня к гильзе усилие, необходимое для вытаскивания щупа, находится 52

 

 в пределах 25 ... 50 Н. При этом поршень погружают в гильзу в перевернутом положении на всю его высоту. Важно правильно подобрать поршень и гильзу по диаметру, так как при большом зазоре поршни стучат в случае работы с непрогретым двигателем, а при недостаточном зазоре появляются риски и задиры на поршне и гильзе.

 

Масса поршня без нерезистовой вставки равна (800 ± 5) г, со вставкой — (870 ± 5) г. В одном комплекте должны быть поршни только одного вида. Смешанная установка поршней не допускается  из-за  нарушения  балансировки  коленчатого  вала.

05.10.2009. 13:55