Поршневая группа (часть 10) |
Динамика и конструирование |
С учетом специфики работы поршней к их материалам предъявляютсяследующие требования: малая плотность, высокая прочность, низкая склонность к трещине-образованию и усталости, термо-, химико- и износостойкость, малая теплопроводность, невысокий коэффициент линейного расширения, низкая стоимость материала и технологии изготовления поршня. Для изготовления поршней автотракторных ДВС в настоящее время в основном используют алюминиевые сплавы, реже серый или ковкий чугун, а также композиционные материалы. Алюминиевые сплавы имеют малую плотность, что позволяет снизить массу поршня, обладают высокой теплопроводностью, позволяющей при прочих равных условиях иметь меньшие температуры элементов поршневой группы. К положительным качествам алюминиевых сплавов следует отнести и малые значения коэффициента трения в паре с чугунными или стальными гильзами цилиндров. Однако поршням из алюминиевых сплавов присущ ряд серьезных недостатков, основными из которых являются невысокая уста постная прочность, резко уменьшающаяся при повышении температуры, высокий коэффициент линейного расширения, меньшая, чем у чугунных поршней, износостойкость, сравнительно большая стоимость. В настоящее время для изготовления поршней используют литейные и ковочные сплавы алюминия с кремнием — силумины двух видов: доэвтектические с содержанием кремния 11...14% и заэвтектические — 17...25%. Увеличение содержания кремния в сплаве приводит к уменьшению коэффициента линейного расширения, к повышению термо- и износостойкости, но при этом ухудшаются его технологические качества и растет стоимость производства. Для улучшения физико-механических свойств силуминов в них вводят различные легирующие добавки. Добавка в алюминиево-кремниевый сплав до 6% меди приводит к повышению усталостной прочности, увеличивает теплопроводность, улучшает литейные качества и, следовательно, снижает стоимость изготовления. Однако при этом несколько снижается износостойкость поршня. Использование в качестве легирующих добавок натрия, азота, фосфора увеличивает износостойкость сплава. Легирование никелем, хромом, магнием повышает жаропрочность и износостойкость конструкции. Заготовки поршней из алюминиевых сплавов получают путем отливки в кокиль или горячей штамповкой. После механической обработки они подвергаются термической обработке для повышения твердости, прочности и износостойкости, а также для предупреждения коробления при эксплуатации. Кованые поршни пока используются реже, чем литые, в основном в силу ограниченных возможностей формообразования при горячей штамповке. Newer news items:
Older news items:
|