Поршневая группа (часть 3)
Динамика и конструирование

 

Данные дефекты приводят к ухудшению показателей работы двигателя, вплоть до выхода его из строя, и связаны, как правило, с уменьшением мощности, повышением расхода топлива и масла, снижением моторесурса, а также ухудшают экологические харак­теристики ДВС.

Высота головки hTопределяет габариты и массу всего поршня, itсвязи с чем ее выбирают минимально необходимой для нормаль­ного функционирования элементов уплотняющего пояса. Особое внимание при этом обращается на тепловое состояние зоны канавки верхнего компрессионного кольца и бобышек поршня.

При выборе высоты огневого пояса hстремятся обеспечить рас­положение верхнего компрессионного кольца в пределах охлажда­емой части цилиндра при нахождении поршня в ВМТ. Увеличение А, диктуемое необходимостью поддержания температуры верхней ка­навки на уровне ниже температуры коксования масла, приводит к росту температуры днища поршня и, следовательно, к необходи­мости увеличения монтажного зазора между огневым поясом и цилиндром. Это вызывает рост вредного объема над первым компрес­сионным кольцом, что ухудшает, особенно у дизелей, качество рабочего процесса, повышая концентрацию токсических компонен­тов в отработавших газах.

Высота уплотняющего пояса определяется количеством и тол­щиной компрессионных колец. В современных двигателях для обес­печения эффективного уплотнения их число, как правило, не превы­шает двух (рис. 5.4) и в ряде случаев доводится до одного. Большее количество колец, практически не улучшая герметизацию внутрицилиндрового пространства (рис. 5.5), помимо увеличения массы и габаритов поршня приводит к существенному возрастанию по­терь на трение. При выборе их числа необходимо иметь в виду также и тот факт, что через компрессионные кольца отводится основная доля теплоты, воспринимаемой поршнем. Это обстояте­льство накладывает существенные ограничения на минимизацию их количества и толщины.

В нижней части уплотняющего пояса устанавливается одно маслосьемное кольцо. Для ограничения поступления масла в зазор между юбкой и гильзой цилиндра при большой его величине на непрогретом двигателе в нижней части юбки иногда устанавливают второе маслосьемное кольцо.

Высота межкольцевых перемычек А, принимается практически равной высоте кольца, что обеспечивает их достаточную прочность. Исключение составляет перемычка между первым и вторым комп­рессионными кольцами, которая имеет большую высоту, так как она воспринимает высокие давления газов.

Для отвода в запоршневое пространство излишков масла, сни­маемых маслосъемным кольцом, в днище его канавки для маслосъемных колец высверливают 6... 12 дренажных отверстий диаметром 3...5 мм со стороны рабочих поверхностей юбки.

Толщину днища поршня ё назначают исходя из требований обес­печения необходимого теплоотвода от элементов его головки. С увеличением толщины днища снижается термическое сопротив­ление на пути распространения теплового потока, что приводит к выравниванию и снижению температуры элементов головки поршня, улучшению условий работы компрессионных колец. По этой же причине и с целью ограничения значений локальных гради­ентов температур переходы от днища поршня к уплотняющему поясу и бобышкам выполняются массивными, особенно у поршней дизелей.

 

Новое на сайте