Поршневая группа (часть 5)
Динамика и конструирование

 

Уплотняющему поясу головки поршня по его образующей при­дается одна из следующих форм: ступенчатая, коническая, перемен­ная по лекальной кривой. Учитывая характер распределения тем­пературы по высоте уплотняющего пояса (верхняя кромка — 280...320 °С, нижняя — 120...140 °С), такая его конфигурация позво­ляет при достижении штатного теплового состояния придать голов­ке поршня цилиндрическую форму.

Юбке поршня в современных конструкциях придается бочкооб­разная форма. Это позволяет избежать кромочного удара при перекладках поршней, облегчить условия формирования масля­ного клина в сопряжении юбка поршня — зеркало цилиндра, а так­же учесть особенности ее термической деформации вследствие нера­вномерности распределения температуры по высоте (от 120...140°С в верхней до 95...100°С в нижней зонах). Применение поршней с оптимальной формой его образующей (рис. S.6) обеспечивает уменьшение (до 20%) их термонагруженности, а также способствует улучшению экологических характеристик и снижению расхода мас­ла на угар.

При нагружении юбки поршня боковой силой N происходит ее овализация, что является следствием неравномерности распределе­ния нагрузки по ее периметру (зона нагрузки ограничена в поперечном сечении дугой с углом 80... 100°) (рис. 5.7). Это обстоятельство, а также неравномерность деформации конструкции поршня от дав­ления газов на днище и при тепловом расширении приводят к тому, что рабочая часть юбки приобретает форму овала с большей осью в направлении оси пальца. Для нейтрализации этого явления при изготовлении поршня предусматривается технологическая овализация его юбки с меньшим диаметром по оси поршневого пальца (см. рис. 5.6). В этом случае при штатном тепловом состоянии форма юбки приближается к цилиндрической.

Лимитировать величину тепловой деформации юбки возмож­но за счет ограничения поступающих в нее тепловых потоков от головки поршня с помощью одной или двух симметрично рас­положенных поперечных прорезей по днищу канавки маслосъемного кольца (см. рис. 5.3). Однако при этом затрудняется теплоотвод от элементов головки, а также уменьшается жесткость конст­рукции поршня.

Термостабилизацию зазора между цилиндром и юбкой по­ршня при изменении режима работы ДВС в ряде конструкций осуществляют вертикальными прорезями, располагаемыми на той ее стороне, которая не прижимается к цилиндру во время рабочего хода поршня (см. рис. 5.3). При этом в холодном состоянии зазор создается достаточно малым, что способствует устра­нению стуков поршня и шума. По мере прогрева двигателя юбка расширяется, но заклинивания поршня при выборке зазора не происходит, так как увеличение диаметра юбки компенсируется уменьшением ширины прорезей.

В поршнях ДсИЗ используют комбинированные П- и Т-образ­ные прорези. Следует заметить, что данные мероприятия значи­тельно снижают механическую прочность конструкции поршня, вследствие чего не применяются в современных форсированных двигателях.

 

РЕКЛАМА

Знакомства на мамба loverating.ru.

Новое на сайте