Остов двигателя
Поршневые пальцы делают 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 наружному диаметру пальцы делят на две размерные группы. Пальцы обычно маркируют, как и отверстия в бобышках поршня: черным и желтым цветом. Краску наносят на внутреннюю поверхность пальца. При сборке поршня с шатуном необходимо помнить, что размерные группы поршней и пальцев должны быть одинаковы.
Поршневые пальцы — плавающего типа полые. Изготовлены они из хромоникелевой стали. Наружная поверхность цементирована и отполирована. .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/47.htm
Поршневые пальцы — стальные пустотелые плавающего типа. При сборке с поршнем и шатуном поршневой палец должен вставляться в бобышки поршня с натягом .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/35.htm
Под давлением смазываются подшипники коленчатого вала, поршневые пальцы, передний подшипник распределительного вала, передняя шейка вала привода топливного .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/76.htm
Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный моторным маслом, в отверстие бобышки поршня. .
www.bibliotekar.ru/auto-4/6.htm
Смотрите также:
Последние добавления:
Инженерное оборудование Строительные машины и оборудование Строительные технологии
Поршневой палец
По условиям кинематической схемы кривошипно-шатунного механизма, преобразующего возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение, необходимо чтобы обе головки шатуна были подсоединены шарнирно. Поршневой палец является осью качания шатуна в соединении с поршнем. Через поршневой палец передаются все силы, возникающие между поршнем и шатуном. К этим силам относятся сила инерции, возникающая при изменении направления движения поршня, сила давления сжимаемой в цилиндре двигателя воздушно топливной смеси или воздуха в дизельном двигателе при сжатии и, главное, сила давления расширяющихся газов во время рабочего такта.
Поршневой палец относится к деталям двигателя, совершающим возвратно-поступательное движение во время работы. Конструкторы двигателей всеми способами стремятся уменьшить вес таких деталей. Но, как отмечалось ранее, через поршневой палец передаются очень большие силы. Поэтому размер (диаметр) пальца, конструкция, технология и материал изготовления пальца, с учётом себестоимости массового изготовления, это результат принятия сложного компромиссного инженерного решения.
Во время работы двигателя на поршневой палец действуют изгибающие усилия и усилия среза. Под воздействием этих усилий поршневой палец может принять недопустимую овальность, в результате которой возможно заклинивание поршня в поршневой головке шатуна или в бобышках поршня. Овальность поршневого пальца может привести к появлению трещин в бобышках поршня и последующему разрушению поршня.
Внутреннее отверстие пальца массовых двигателей цилиндрической формы, поскольку такой палец имеет самую низкую себестоимость изготовления. В двигателях, в которых стоимость изготовления не играет решающего значения, по сравнению с качественными показателями, для облегчения веса пальца, внутреннее отверстие изготавливается в виде двух конусов, сужающихся к середине пальца. На эпюре нагрузки, приложенной к поршневому пальцу, видно, что, усилие, приложенное к центру поршневого пальца, значительно меньше усилия, приложенного к его концам.
На современных автомобильных двигателях наибольшее распространение нашли плавающие пальцы.
Фиксированным называется поршневой палец, который не вращается в одном из соединяемых элементов за счёт установки с тугой посадкой или в верхней головке шатуна или в отверстиях бобышек поршня.
Тугая посадка поршневого пальца в одном из элементов обеспечивает осевую фиксацию пальца.
В старых автомобильных и стационарных двигателях палец в верхней головке шатуна вообще крепился при помощи разрезной втулки и стяжного болта, но в настоящее время в автомобильных двигателях такой способ крепления поршневого пальца не применяется.
Чаще фиксированное соединение обеспечивается в верхней головке шатуна. При этом вращение пальца осуществляется в отверстиях бобышек поршня.
поршневого пальца обеспечивается за счёт установки пальца в верхней (поршневой) головке шатуна с натягом 0,01 ÷ 0,042 мм. При этом в соединении пальца с бобышками поршня, для обеспечения шарнирного соединения, устанавливается необходимый зазор. Это наиболее дешёвый способ фиксации пальца в массовом производстве. В этом случае во время ремонта двигателя при сборке шатунно-поршневой группы возникает необходимость нагрева шатуна до достаточно высокой температуры. В двигателях с фиксированным поршневым пальцем бронзовая втулка в поршневую головку шатуна не устанавливается.
Плавающим называется палец, установленный с необходимым зазором, и в верхней головке шатуна, и в бобышках поршня.
В этом случае осевая фиксация поршневого пальца осуществляется за счёт стопорных колец, устанавливаемых в специальные проточки в бобышках поршня.
Во время работы плавающий палец вращается и в головке шатуна и в бобышках поршня. При таком соединении необходимо обеспечить рекомендованный зазор как между пальцем и бобышками поршня, так и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна. В двигателе с плавающим поршневым пальцем для уменьшения трения в поршневую головку шатуна устанавливается бронзовая втулка. Из-за различного температурного коэффициента расширения материалов, из которых изготовлены шатун, поршневой палец и поршень эти зазоры различны.
При комнатной температуре во втулку верхней головки шатуна палец должен входить плотно без люфта и качания. А в бобышки поршня, в холодном состоянии, поршень должен входить с небольшим натягом.
Поэтому перед снятием или установкой плавающего пальца поршень необходимо нагреть в воде до температуры 60º ÷ 85º С.
Почему поршневой палец называют плавающим
Поршневой палец двигателя
Поршневой палец соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Поршневой палец Должен быть прочным, легким и износостойким, так как в процессе работы двигателя он подвергается трению и большим механическим нагрузкам, переменным по величине и направлению.
Пальцы изготовляются из высококачественной стали в виде пустотелых трубок с постоянным или переменным внутренним диаметром.
Наружную поверхность пальца цементуют или закаливают, а затем шлифуют и полируют. После термической обработки наружная поверхность пальца становится твердой и более износостойкой.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Охлаждающие жидкости двигателя автомобиля и требования к ним
- Масла для дизельных двигателем
- Кабина и ее оборудование автомобиля
- Техническое обслуживания тормозной системы
- Многоконтурный пневматический тормозной привод
- Одноконтурный пневматический тормозной привод
- Вспомогательная тормозная система
- Стояночная тормозная система
- Рабочая тормозная система
В бобышках поршня палец крепится стопорными кольцами, которые удерживают его от осевого смещения. Такой палец называется плавающим, так как он при работе двигателя может поворачиваться в верхней головке шатуна и бобышках поршня. Плавающие пальцы равномернее изнашиваются п поэтому долговечны. Они применяются на двигателях М-21, ГАЗ -бЗА, ЗИЛ -130, ЯМЗ -236 и др.
Рис. 1. Составное маслосъемное кольцо:
1 — кольцевой диск; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расширитель
У работающего двигателя бобышки поршня из алюминиевого сплава расширяются в большей степени, чем стальной палец, вследствие чего возможен стук поршневого пальца в бобышках поршня. Для устранения этого явления поршень перед сборкой с шатуном нагревают до 70—75 °С, а затем в него и шатун вставляют палец. Когда поршень остынет, палец в бобышках окажется закрепленным неподвижно, а верхняя головка шатуна может иметь угловое смещение относительно неподвияшого пальца. При работе двигателя поршень нагревается, и палец получает возможность поворачиваться вокруг своей оси в бобышках поршня.
Рис. 2. Поршневой палец:
1 — поршень; 2 — поршневой палец; 3 — верхняя головка шатуна; 4 — стопорное кольцо: 5 — канал в стержне шатуна
Смазка к трущимся поверхностям поршневого пальца поступает через отверстие в верхней головке шатуна или в бобышках поршня. В некоторых двигателях масло подается к пальцу по каналу 5, просверленному в стержне шатуна.
Поршневой палец (ЗиЛ-131 и КамАз 740)
Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он должен быть прочным, легким и износостойким, так как во время работы подвергается трению и большим механическим нагрузкам, переменным по величине и направлению.
Пальцы изготовляют из углеродистой и малоуглеродистой стали в виде пустотелых трубок. Для повышения надежности износостойкости наружную поверхность пальца цементируют или закаливают, а затем тщательно шлифуют и полируют. Пальцы из углеродистой стали закаливают на глубину 1…1,5мм, а изготовленные из малоуглеродистой стали подвергают цементации на глубину 1…1,4мм. После цементации пальцы закаливают и отпускают до определенной твердости. После такой термообработки наружная поверхность пальца твердая, а сердцевина вязкая. В бобышках поршня палец укреплен стопорными кольцами, удерживающими его от осевого смещения. Такой палец называют плавающим, так как он при работе двигателя может повертываться в верхней головке шатуна и бобышках поршня. Плавающие поршневые пальцы равномернее изнашиваются и поэтому долговечнее.
У работающего двигателя поршень из алюминиевого сплава расширяется больше, чем стальной палец, поэтому возможен его стук в бобышках поршня. Для устранения этого явления палец в бобышках устанавливают с натягом 0,01…0,02 мм, нагревая поршень перед сборкой до температуры 70…90оС, что обеспечивает поддержание нормального теплового зазора (0,01…0,03мм) в этом сопряжении на всех режимах работы. При работе двигателя поршень нагревается и палец получает возможность повертываться вокруг своей оси.
Поршневые кольца (ЗиЛ-131 и КамАз 740)
Поршневые кольца. Основная функция поршневых колец – уплотнение камеры сгорания и обеспечение герметичности соединения деталей поршень – цилиндр – канавки. Кроме того, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отводится от него поршневыми кольцами.
а – типы поршневых колец; б – расположение колец на поршне.
Конструктивно поршневое кольцо (рис.8) представляет собой плоскую разрезную пружину с зазором, который называется замком. Замок может быть прямым, косым или ступенчатым. Получили распространение кольца с прямым замком как наиболее простые в изготовлении. Замок позволяет устанавливать кольца на поршень и обеспечивает свободное расширение их при нагревании в процессе работы двигателя.
Поршневые кольца делятся на компрессионные и маслосъемные.
Компрессионные кольца отлиты из серого чугуна, легированного молибденом (ГОСТ 846—48), твердость HRB 98—106. Поверхность двух верхних компрессионных колец хромируется. Маслосъемные кольца составные, состоящие из двух плоских стальных колец и двух расширителей — осевого и радиального. Поверхность плоских стальных колец хромируется.
Часть двигателей в 1964—1965 гг. была выпущена заводом с чугунными маслосъемными кольцами.
Шатун (ЗиЛ-131 и КамАз-740 )
Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передает ему усилие от давления газов на поршень к коленчатому валу, воспринимаемого поршнем при рабочем ходе, а также сообщает движение поршню при подготовительных тактах.
Изготавливается штамповкой из высококачественной (легированной или углеродистой) стали.
При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого пальца
1,4 – верхняя и нижняя головка шатуна; 2 – втулка верхней головки; 3 – стержень шатуна; 5 – вкладыши шатунного подшипника; 6 – крышка нижней головки шатуна; 7 – шплинт; 8 – корончатая гайка; 9 – фиксирующий усик вкладыша; 10 – шатунный болт; 11 – отверстие для масла.
Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или биметаллическая с бронзовым слоем втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, установлены тонкостенные вкладыши, представляющие собой стальную ленту, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем антифрикционного сплава (ЗиЛ-131 – высокооловянистый алюминий, КамАЗ-740 – трехслойная с рабочим слоем из свинцовистой бронзы).
От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками) 9, которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыше делается отверстие для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал.
Обе половинки головки соединяются высокопрочными специальными шатунными болтами 10, гайки которых во избежание самоотвертывания фиксируются. В двигателе ЗиЛ – 131 – момент затяжки гаек – 80…90 Нм. В двигателе КамАЗ – 740 – затяжку гаек производят до удлинения шатунных болтов на 0,25…0,27 мм.
Внутренняя поверхность нижней головки шатуна обработана в сборе с крышкой. Поэтому крышки нижних головок шатунов невзаимозаменяемы. Чтобы их правильно установить, на боковую поверхность нижней головки шатуна и крышки наносят порядковый номер и цифры комплектности, которые должны совпадать при сборке.
В изучаемых двигателях на одной шатунной шейке коленчатого вала закреплено по два шатуна. Для лучшей уравновешенности кривошипно-шатунного механизма разница в массе шатунов не должна превышать 6…8 грамм. В V-образных двигателях на каждой шатунной шейке коленчатого вала расположены два шатуна. В этих двигателях для правильной сборки шатунно-поршневой группы поршни и шатуны устанавливают строго по меткам. На крышке и стержне шатуна дизеля КамАЗ-740 метки выбивают в виде трехзначных номеров. Кроме того, на крышке шатуна выбивают порядковый цилиндра. Так, у двигателя ЗиЛ-131 метка на днище поршня должна быть направлена к передней части двигателя. При этом метка на шатуне для левого ряда цилиндров должна быть направлена в одну сторону с меткой на поршне, а метка на шатуне для правого ряда цилиндров должна быть направлена в противоположную сторону относительно метки на поршне.