Кривошипно-шатунные механизмы ДВС. Часть 1. Гергенов С.М. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

- большой коэффициент линейного расширения (в 1,6…2
раза больший, чем у чугуна);
- значительное уменьшение механической прочности при
нагреве (нагрев до температуры 300 °С снижает их проч-
ность на 50…55 % против 10 % у чугунных);
- сравнительно малая износостойкость.
Однако современные методы производства и конструи-
рования алюминиевых поршней позволяют широко исполь-
зовать алюминиевые сплавы для поршней автомобильных
ДВС. Опыт показывает, что правильно сконструированные
алюминиевые поршни могут работать с очень малыми зазо-
рами, не вызывая стука даже в холодном состоянии. В прак-
тике двигателестроения достигают этого несколькими до-
полняющими друг друга мероприятиями:
1) Использование цилиндрической юбки и косого разре-
за ее по всей длине (рис. 11, а) не оставляет следа на стен-
ках цилиндра и позволяет сближаться стенкам юбки при их
нагреве. (Этот способ широко применяли прежде).
2) Разрез юбки в виде Т- или П-образных прорезей (рис.
11, б) в сочетании с овальной формой юбки. Разность осей
овалов составляет 0,3…0,5 мм, причем большую ось его
располагают перпендикулярно оси поршневого пальца, как
показано на рис. 11, поэтому юбка соприкасается со стен-
ками цилиндра только в плоскости качания шатуна узкими
полосками и при нагреве может свободно расширяться в обе
стороны по оси поршневого пальца, увеличивая зону своего
контакта с цилиндром. Юбке таких поршней придают не
только овальную, но и конусную форму, располагая боль-
шой диаметр усеченного конуса по нижней кромке юбки с
разницей в диаметрах, равной 0,05 мм. Они удовлетвори-
тельно работают с очень малыми тепловыми зазорами, со-
ставляющими в среднем 0,02…0,03 мм. Однако для дизелей
и вообще форсированных ДВС такие поршни не применя-
ют.
3) Компенсационные вставки, ограничивающие тепло-
вое расширение юбки в плоскости качания шатуна (рис. 4, г,
д), представляют собой инварные 2 или стальные 1 пласти-
ны, залитые основным металлом и связывающие стенки
юбки с бобышками поршня. Чтобы уменьшить при этом на-
грев юбки, последнюю с двух сторон бобышек отделяют от
головки поперечными изолирующими прорезями.
4) Инварные вставки (сталь, содержащая около 35 % ни-
келя) имеет весьма низкий коэффициент линейного расши-
рения. С их помощью зазор между юбкой поршня и стенка-
ми цилиндра практически удается сохранять неизменным
как в холодном, так и в прогретом состоянии ДВС. Поршни
с инварными вставками обычно имеют развитые холодиль-
ники и свободно расширяются только в направлениях оси
Рис. 11. Профилирование тронковой части поршней,
компенсационные вставки и прорези в их стенках
- большой коэффициент линейного расширения (в 1,6…2              3) Компенсационные вставки, ограничивающие тепло-
раза больший, чем у чугуна);
- значительное уменьшение механической прочности при
нагреве (нагрев до температуры 300 °С снижает их проч-
ность на 50…55 % против 10 % у чугунных);
- сравнительно малая износостойкость.
    Однако современные методы производства и конструи-
рования алюминиевых поршней позволяют широко исполь-
зовать алюминиевые сплавы для поршней автомобильных
ДВС. Опыт показывает, что правильно сконструированные
алюминиевые поршни могут работать с очень малыми зазо-
рами, не вызывая стука даже в холодном состоянии. В прак-
тике двигателестроения достигают этого несколькими до-
полняющими друг друга мероприятиями:
   1) Использование цилиндрической юбки и косого разре-
за ее по всей длине (рис. 11, а) не оставляет следа на стен-
ках цилиндра и позволяет сближаться стенкам юбки при их
нагреве. (Этот способ широко применяли прежде).
   2) Разрез юбки в виде Т- или П-образных прорезей (рис.
11, б) в сочетании с овальной формой юбки. Разность осей               Рис. 11. Профилирование тронковой части поршней,
овалов составляет 0,3…0,5 мм, причем большую ось его                    компенсационные вставки и прорези в их стенках
располагают перпендикулярно оси поршневого пальца, как
                                                               вое расширение юбки в плоскости качания шатуна (рис. 4, г,
показано на рис. 11, поэтому юбка соприкасается со стен-
                                                               д), представляют собой инварные 2 или стальные 1 пласти-
ками цилиндра только в плоскости качания шатуна узкими
                                                               ны, залитые основным металлом и связывающие стенки
полосками и при нагреве может свободно расширяться в обе
                                                               юбки с бобышками поршня. Чтобы уменьшить при этом на-
стороны по оси поршневого пальца, увеличивая зону своего
                                                               грев юбки, последнюю с двух сторон бобышек отделяют от
контакта с цилиндром. Юбке таких поршней придают не
                                                               головки поперечными изолирующими прорезями.
только овальную, но и конусную форму, располагая боль-
                                                                  4) Инварные вставки (сталь, содержащая около 35 % ни-
шой диаметр усеченного конуса по нижней кромке юбки с
                                                               келя) имеет весьма низкий коэффициент линейного расши-
разницей в диаметрах, равной 0,05 мм. Они удовлетвори-
                                                               рения. С их помощью зазор между юбкой поршня и стенка-
тельно работают с очень малыми тепловыми зазорами, со-
                                                               ми цилиндра практически удается сохранять неизменным
ставляющими в среднем 0,02…0,03 мм. Однако для дизелей
                                                               как в холодном, так и в прогретом состоянии ДВС. Поршни
и вообще форсированных ДВС такие поршни не применя-
                                                               с инварными вставками обычно имеют развитые холодиль-
ют.
                                                               ники и свободно расширяются только в направлениях оси