Поршневая группа (часть 2) |
Динамика и конструирование |
В конструкции поршня принято выделять (рис. 5.1): головку 1, в функции которой входят формирование камеры сгорания, тепло-отвод основной доли теплоты, воспринимаемой поршнем от рабочего тела, и герметизация внутрицилиндрового пространства; юбку 2, задача которой — восприятие динамических нагрузок и обеспечение движения поршня в цилиндре без перекосов. Конструкцию головки формируют днище 3, огневой (жаровой) 4 и уплотняющий 5 пояса. Юбка поршня состоит из бобышек б и направляющей части. На рис. 5.2 и 5.3 представлены типичные конструкции поршней автотракторных двигателей различного типа. Конструкция днища поршней определяется типом двигателя, принятым способом смесеобразования и формой камеры сгорания. Поршни с плоским днищем наиболее распространены в ДсИЗ, а также в дизелях с разделенными камерами сгорания. Такая конструкция обеспечивает наименьшую тепловосприимчивость днища, а также упрощает технологию изготовления поршня. В ДсИЗ могут использоваться также поршни с выпуклым (с вытеснителем для обеспечения требуемой степени сжатия) и вогнутым днищем. В дизелях с объемным, пристеночным и объемно-пристеночным смесеобразованием камера сгорания располагается в головке поршня. Ее геометрические параметры строго согласуются с расположением форсунки, количеством и распределением по объему камеры факелов распыляемого топлива, л объем определяется принятой степенью сжатия. Сложная конфигурация поршня, быстро меняющиеся по величине и направлению тепловые потоки, воздействующие на его элементы, приводят к большим градиентам температур по его объему, как следствие, к значительным переменным по времени локальным термическим напряжениям и деформациям (см. рис. 3.4). Теплота, воспринимаемая головкой поршня от рабочего тела, отводится в систему охлаждения через отдельные его элементы в следующем соотношении (%): в охлаждаемую стенку цилиндра через компрессионные кольца — 60...70, через юбку поршня — 20...30, в систему смазки через внутреннюю поверхность днища поршня — 5... 10. Поршень также воспринимает часть теплоты, выделяющейся в результате трения между элементами поршневой группы и цилиндра. Для поршней современных автотракторных двигателей характерны следующие эксплуатационные дефекты:
разрушение (прогар) днища поршня; • появление трещин и обгорание кромок камеры сгорания; • перегрев зоны канавки верхнего компрессионного кольца с потерей его подвижности; • интенсивное отложение нагара на элементах головки поршня; • наволакивание металла и задиры на элементах цилиндропоршневой группы;
Newer news items:
Older news items:
|