Кривошипно-шатунные механизмы ДВС. Часть 1. Гергенов С.М. - 15 стр.

топлива, распыляемого через многодырчатую форсунку из                 Являясь базовой деталью поршневой группы и наиболее
центра камеры сгорания. Широко распространены фигур-               напряженным элементом КШМ, поршень должен обладать
ные днища, применяемые при частичном и полном разме-               высокой прочностью, теплопроводностью, износостойко-
щении камеры сгорании в головке поршня. На рис. 10, к по-          стью и при этом иметь возможно малую массу. С учетом
казана, например, камера сгорания ЦНИДИ1, обеспечиваю-             этого выбирают и конструкцию и материал поршня. Для ав-
щая работу ДВС с хорошими показателями.                            томобильных ДВС поршни изготовляют из алюминиевых
    Головка поршня по сравнению с юбкой в любом случае             сплавов и чугуна, но применяют иногда сталь и магниевые
имеет более высокую рабочую температуру, а следователь-            сплавы. Поршни из чугуна прочны и износостойки. Благо-
но, и больше, чем юбка, увеличивается в размерах, поэтому          даря небольшому коэффициенту линейного расширения чу-
диаметр головки Dг всегда делают меньше диаметра юбки              гуна они могут работать относительно с малыми зазорами,
Dю, на 0,5…0,7 мм (по расчету) и придают ей форму цилин-           обеспечивая хорошее уплотнение цилиндра даже в ДВС,
дра или усеченного конуса с малым основанием у днища               имеющих большую тепловую напряженность (двухтактные
или же выполняют ступенчатой с определенными размера-              и др.). Однако чугун имеет большую плотность (7,3 г/см3),
ми жарового пояса (рис. 10, а). Выбирают Dг головки так,           что приводит к переутяжелению изготовленных из него
чтобы ее стенки в горячем состоянии на режиме макси-               поршней. Чугун имеет также низкую теплопроводность, по-
мальной мощности ДВС не соприкасались со стенками ци-              этому нагрев днища у чугунных поршней достигает 400 °С.
линдра. Тем не менее головку считают уплотняющей ча-                  Подавляющее большинство быстроходных бензиновых
стью поршня, имея ввиду, что стенки ее вместе с поршне-            двигателей и дизелей снабжают поршнями из алюминиевых
выми кольцами, как будет показано ниже, образуют уплот-            сплавов. Основу их составляет алюминий, сплавленный с
няющий лабиринт.                                                   медью (6…12 %) или кремнием (до 23 %). Большим досто-
    На днище поршня в точке 15 прежде делали технологи-            инством алюминиевых поршневых сплавов является то, что
ческую центровку и предусматривали для нее специальный             они примерно в 2,6 раза легче чугуна, обладают в 3…4 раза
прилив снизу. В настоящее время внешний выступ с цен-              большей тепловопроводностью и хорошими антифрикци-
тровкой срезают при обработке или же поршень крепят с              онными свойствами. Благодаря этому изготовленные из
использованием отверстий 9 в бобышках. Базовой поверх-             этих сплавов так называемые алюминиевые поршни при-
ностью в обоих случаях является точно обработанный бур-            мерно на 30 % легче чугунных, хотя стенки их по сообра-
тик 6 или просто поясок 18, растачиваемый непосредствен-           жениям прочности делают толще последних. Нагрев днища
но в стенках 7 юбки (рис. 10, б). Для этих же целей бобыш-         алюминиевых поршней обычно не превышает 300 °С, что
ки снабжают приливами 15 и технологическими отверстия-             способствует лучшему наполнению цилиндров и позволяет
ми 19 (рис. 3, в). При отсутствии буртика 6 поршни подго-          несколько увеличивать степень сжатия бензиновых двига-
няют по массе за счет снятия металла с торцов 17 приливов          телей при работе на данном сорте топлива. Поэтому мощ-
16 на бобышках.                                                    ностные и экономические показатели ДВС при переходе на
                                                                   алюминиевые поршни улучшаются.
1
 Центральный научно-исследовательский дизельный институт (Санкт-      Недостатками алюминиевых поршней являются:
Петербург)