ШАТУННО-ПОРШНЕВАЯ ГРУППА(1)
В шатунно-поршневую группу входят поршень, поршневые кольца, поршневой палец, шатун.Поршни. Усилия, воспринимаемые поршнем от газов при рабочем ходе, весьма значительны. Если принять давление газов в начале рабочего хода у карбюраторного двигателя равным 40 кг/см2, а диаметр поршня равным, например, 90 мм, то усилие на днище поршня составит около 2500 кг. Чтобы воспринять такую нагрузку, поршень должен быть достаточно прочным. В дизелях имеют место еще более высокие давления, в соответствии с чем его кривошипно-шатунный механизм должен обладать повышенной механической прочностью.
При равномерном вращении коленчатого вала поршень в цилиндре движется с переменной скоростью: в в. м. т. и н. м. т. скорость поршня равна нулю, а примерно в середине хода достигает своего максимума. Таким образом, поршень движется неравномерно - с положительным или отрицательным ускорением; при этом возникают силы инерции, величина которых, зависящая от веса поршня и числа оборотов вала двигателя, может достигать весьма больших значений, особенно в современных высокооборотных двигателях. Для уменьшения сил инерции вес поршня должен быть по возможности малым, однако при условии сохранения надлежащей его прочности.
Удовлетворение тербований достаточной прочности и минимального веса, противоречащих одно другому, достигается путем придания поршню рациональной формы (местное усиление наиболее нагруженных частей, введение ребер жесткости и т. п.), с одной стороны, и подбором соответствующих материалов - с другой.
В тепловом отношении поршень находится в весьма неблагоприятных условиях, так как значительную часть времени непосредственно соприкасается с горячими газами в цилиндре двигателя, причем отвод тепла в стенки цилиндра и в окружающую среду затруднен. Вследствие этого температура поршня может настолько возрасти, что появится опасность его заклинивания в цилиндре, воспламенения рабочей смеси, появления детонационных явлений и пр.
Чтобы снизить температуру поршня, его поверхность охлаждения стремятся увеличить при помощи охлаждающих ребер, одновременно увеличивающих и прочность поршня.
Необходимо, чтобы поршень воспринимал от газов минимальное количество тепла и чтобы это тепло возможно быстрее от него отводилось. Поэтому поршни обычно изготовляют из таких материалов, при которых теплопередача от горячих газов к поршню была бы малой, а теплопроводность от наиболее нагретой его части - днища к охлаждаемым поверхностям - высокой.
Поршни современных автомобильных двигателей изготовляют чаще всего из легких сплавов - алюминиевых, реже магниевых, а также из чугуна. Чугунные поршни применяют в сравнительно малооборотных двигателях главным образом грузовых автомобилей. На некоторых двигателях применяют стальные поршни.
12 3 4 5 6 7 8 9
обсудить на форуме (0)
основы устройства машин
Также можно почитать :