Июнь 2013
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Май    
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
takru.com
WMlink

2.4.4 Шатунно-поршневая группа ( Поршневые кольца )

Компрессионные поршневые кольца создают уплотнение , пре­пятствующее пропуску газов между стенкой цилиндра и поршнем . Во время работы двигателя они прижимаются попеременно к верхней и нижней сторонам канавки и действуют как насос , перекачивающий масло со стенок цилиндра в камеру сгорания  ( рис. 28 ) .      

 Поэтому на поршнях устанавливают еще маслосъемные кольца , которые снимают излишнее масло со стенок цилиндра , и через прорези в кольце и сверления в канавках поршня на­правляют его обратно в картер двигателя .

 Поршневое кольцо имеет разрез — замок . В настоящее время ; широко распространены кольца с прямым разрезом замка , т. е. под углом в 90°.

Нормальный автомобильный двигатель имеет на поршне два , реже три компрессионных кольца и одно-два — маслосъемных .

 Схема насосного действия поршневых колец

Рис. 28. Схема насосного действия поршневых колец

У поршня двигателя ЗИС-120 — три компрессионных кольца и одно маслосъемное ; все остальные бензиновые двигатели после­военного выпуска имеют по два компрессионных кольца .

 У двигателей дизеля , где давление в цилиндрах значительно выше , число компрессионных колец больше . Так , двигатели ЯАЗ-204 и 206 имеют на поршне четыре компрессионных кольца и два маслосъемных . Из бензиновых двигателей по два масло­съемных кольца имеют М-20 , ГАЗ-51 и ЗИМ .

 Кольца обычно устанавливают в верхнем поясе поршня ( вы­ше поршневого пальца ) . При этом верхние кольца — компрес­сионные , нижние — маслосъемные .

  Иногда , особенно у длинных поршней , маслосъемные кольца устанавливают внизу —  на юбке поршня . У двигателей ЯАЗ-204 и 206 — два маслосъемных коль­ца в нижней части юбки поршня .

 Тепло , воспринимаемое дни­щем поршня от газов , передается в стенки цилиндра , главным обра­зом через поршневые кольца . Поэтому кольца , одетые на пор­шень и вставленные в цилиндр , должны иметь в своем замке тем­пературный зазор . У верхних ко­лец зазор в замке делается боль­ше , у нижних — меньше ; так как верхнее кольцо больше нагревается . Величина зазора колеблется от 0,2 мм у нижних и до 0,4 мм у верхних колец . Высота кольца от 2 до 4 мм. Радиальная толщина кольца в современных двигателях всегда несколько боль­ше высоты кольца.

 Кольцо должно быть не только прочным , но и упругим , чтобы создать надежное уплотнение . Вместе с тем упругость не может быть слишком большой , так как иначе она вызовет высокое дав­ление на стенку цилиндра  и , следовательно , излишнее трение .

 В зависимости от упругости кольца это давление колеблется в пределах от 0,7 до 0,9 кг/см2 . Для лучшего уплотнения упру­гость колец по окружности делают неодинаковой , повышая ее в зоне замка , чтобы избежать вибрации кольца .

В наиболее тяжелых условиях работает верхнее поршневое кольцо . В начале такта-расширения давление газов в цилиндре Достигает 40 кг/см2 . Это  давление плотно прижимает верх­нее кольцо к нижней стенке канавки ,  через зазор у верхней стен­ки канавки газы прорываются в полость сзади кольца , где дав­ление устанавливается примерно такое же , как в камере сгорания . Следовательно , верхнее кольцо создает давление на стенку цилиндра не только за счет собственной упругости , но также и за  счет давления газов за кольцом . От прорыва газов ко в рому кольцу предохраняет -плотный контакт  между верхним   кольцом и нижней стенкой канавки . Поэтому ко второму компрессионному кольцу подводится давление в 5—6 раз меньше .

 Второе кольцо при таком давлении достаточно надежно предотвращает пропуск газов в картер , и необходимости в третье компрессионном кольце у большинства двигателей нет .

 Таков характер уплотнения при исправно действующем верх­нем поршневом кольце . Если же это кольцо работает неисправно ( потеряло упругость , изношена канавка ) , то ко второму кольцу будет подводиться значительно большее давление и начнется прорыв газов в картер .

Сечение поршневых колец

Рис. 29. Сечение поршневых колец :

А — кольца двигателей ГАЗ-51 , ЗИМ и М-20 .

1 — верхнее и 2— нижнее компрессионные коль­ца ; 3 — маслосъемное кольцо ; Б — компрессионные кольца двигателя ЗИС-120.

 Величина давления газов сзади верхнего поршневого кольца по ходу поршня будет изменяться примерно так же , как давле­ние в цилиндре за цикл . Высокое давление верхнего поршневого кольца на стенку цилиндра у в. м. т. вызывает особенно боль­шой износ стенки в этом сечении .

 Высота маслосъемного кольца несколько больше ( на 0,7— 1 мм ) , чем компрессионного , так как оно имеет прорези для отвода масла . Радиальная толщина маслосъемного и компрес­сионного колец примерно одинакова ,

  Диаметр отверстий в канавке поршня , отводящих собираемое масло от маслосъемного кольца внутрь поршня , берется около 2 мм ; располагаются они на расстоянии 15—20 мм друг от друга по окружности поршня .

 Расстояние между кольцами , т. е. выступы поршня между его канавками под кольца , примерно равны высоте кольца .

 Для предохранения от пригорания верхнее кольцо устанав­ливается от обреза поршня на расстоянии , равном примерно тол­щине днища поршня .

 С этой же целью у поршней двигателей М-20 , ЗИМ и ГАЗ-51 над канавкой верхнего кольца сделана узкая и глубокая прорезь , отклоняющая поток тепла oт верхнего кольца и являющаяся его тепловым экраном .

 Поршневые  кольца отливаются из серого чугуна . Поверхность кольца , соприкасающаяся со стенкой цилиндра , покрывается слоем пористого хрома . Это увеличивает срок службы колец . Ча­сто также эту поверхность покрывают слоем олова ( полудой ) . Например у двигателя ГАЗ-51 верхнее компрессионное коль­цо хромировано , а остальные  луженые , с толщиной слоя олова от 0,005 до 0,01 мм. Полуда сокращает срок прира­ботки колец и благоприятно сказывается на износостойкости цилиндра .

 Чтобы улучшить приработку и снизить износ цилиндров , сече­ние поршневого кольца делается специальной формы .

 Компрессионное кольцо двигателя ГАЗ-51 на внутренней кромке имеет фаску , которая создает некоторый  перекос сечения кольца . Вследствие этого кольцо в первый период работы при­легает к зеркалу цилиндра только своей нижней кромкой , а не всей поверхностью . Это ускоряет приработку кольца к цилиндру . При установке кольца на поршень фаска должна быть направ­лена вверх , к днищу поршня ,

 Маслосъемное кольцо двигателя ГАЗ-51 имеет кольцевую ка­навку и девять прорезей для отвода масла с зеркала цилиндра . Поршневые кольца ЗИМ и М-20 одинаковы по конструкции и взаимозаменяемы с кольцами ГАЗ-51 .

 В двигателе  ЗИС-110 два компрессионных и одно масло­съемное кольцо . Под маслосъемное кольцо устанавливается раз­жимная плоская пружина .

 Для болеё быстрой прирабатываемости компрессионные коль­ца двигателей ЗИС-110  и МЗМА-400 ( « Москвич » ) имеют на на­ружной поверхности , прилегающей к цилиндру конус , основание которого при установке на поршень должно быть внизу .

 В двигателе ЗИС-120 для лучшей прирабатываемости верхнее компрессионное кольцо имеет выточки на внутренней верхней кромке , а два нижних кольца — на наружной нижней кромке . На рис. 29 показаны сечения поршневых колец двигателей оте­чественных автомобилей .

Комментарии закрыты.