Поршень
Поршень служит для превращения энергии расширяющихся при сгорании газов во вращение коленчатого вала
Двигатель
Поршень — деталь поршневой группы двигателя, находящаяся внутри цилиндра. При помощи шатуна поршень соединен с коленчатым валом. Конструкция спроектирована таким образом, что поршень во время работы двигателя постоянно совершает возвратно-поступательное движение, преобразуя энергию расширяющихся при сгорании газов во вращение коленчатого вала.
Устройство поршня
Поршень состоит из трех частей, хотя и выполняется из единой заготовки: днища, уплотняющей части и юбки. К коленчатому валу поршень присоединяется при помощи шатуна. Поршень надевается на шатун и закрепляется поршневым пальцем, продетым сквозь деталь. Форма днища поршня двигателя внутреннего сгорания никогда не бывает плоской. В зависимости от конструкции днище может иметь сложную конфигурацию. Сверху над днищем могут быть расположены свечи, форсунки и клапаны.
Расстояние от днища поршня до первого компрессионного кольца называется огневым поясом поршня
Чаще всего в днище поршня можно видеть углубления, предназначенные для того, чтобы двигающиеся над ними клапана не соприкасались с поверхностью поршня. Углубления, как правило, имеют большую глубину с одного края, так как расположенные над ними клапаны установлены под углом. В целом, как правило, общую форму днища делают вогнутой. Это обусловлено тем, что поршень, поднимаясь вверх, является одновременно дном камеры сгорания, а для оптимального распространения пламени вогнутое днище подходит как нельзя лучше. У этой формы есть и свои недостатки — в нижней части впадины быстрее отлагается нагар.
Расстояние от днища поршня до первого компрессионного кольца называется огневым поясом поршня. Поскольку поршень работает в условии экстремально высоких температур, огневой пояс имеет строго просчитанную высоту, которая зависит еще и от материала, из которого выполнен поршень.
Снижение высоты ниже определенного предела может привести к преждевременному прогоранию поршня.
В прошлом поршень выполнялся из стали целиком, но в современных двигателях нередко применяются облегченные поршни из алюминиевых сплавов
Поршень — высокоточная деталь, так как одна из его задач — служить основой для компрессионных колец, уплотняющих камеру сгорания в момент сжатия. Со временем поршень изнашивается и обгорает, что приводит к снижению уплотнения — раскаленные газы начинают просачиваться между телом поршня и кольцом, и попадают в картер, а из картера в камеру сгорания просачивается масло.
Из этого следует, что повышенный расход масла может служить признаком износа поршней. Кроме того, об этом можно судить по появлению дыма в потоке выхлопных газов — дым образуется в результате сгорания попадающего в пространство над поршнем масла.
Поршень и поршневые кольцаСочетание днища и уплотняющей части (служащей основой для колец) называется головкой поршня.
В прошлом поршень выполнялся из стали целиком, но в современных двигателях нередко применяются облегченные поршни из алюминиевых сплавов. Алюминий уступает стали в прочности, поэтому для создания основы для верхнего компрессионного кольца его снабжают ободком из обладающего высокими антикорозионными и прочностными свойствами чугуна. В чугунном ободке, вплавленном в тело поршня, нарезают канавку, в которое и вставляется верхнее компрессионное кольцо. Этот вид чугуна называется нирезистом.
В нижней части головки расположены каналы для маслосъемных колец. Их нарезают на станке и снабжают сквозными отверстиями, через которое снятое с зеркала цилиндра масло по внутренней стенке поршня стекает в поддон картера блока цилиндров.
Поршневой палецЮбка или направляющая часть поршня снабжена двумя приливами, или бобышками, в которых проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Поскольку в месте расположения бобышек поршень имеет наибольшую толщину, в нем чаще всего возникают деформации под воздействием температуры.
Для того, чтобы избежать риска деформации, часть метала с бобышек срезают на фрезеровочном станке. Служащие для охлаждения и повышающие интенсивность смазывания поршня углубления именуются на техническом сленге «холодильниками».
Материалы для производства поршней
К материалам, применяемым для изготовления поршней, предъявляются высокие требования. Прежде всего, материал должен обладать высокой механической прочностью при малой плотности и низком коэффициенте линейного расширения, высокой теплопроводностью и корозионной стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами. Исходяиз этого, поршни делают либо из серого чугуна, либо из алюминиевого сплава, нередко с вкраплением чугуна.
Чугунные поршни отличаются прочностью и износостойкостью, работают с малыми зазорами. Недостаток чугуна — большой вес. Поэтому чугунные поршни применяются, как правило, в низкооборотистых, хорошо сбалансированных двигателях. У чугуна низкая теплопроводность, поэтому сильно нагревается днище.
Это недостаток, так как высокая температура внутри камеры сгорания до зажигания может приводить к некорректному сгоранию топлива, которое называется калильным зажиганием. Особенно остро эта проблема стояла в прежние годы, когда преобладающим устройством впрыска был карбюратор.
Гораздо чаще в современных двигателях применяются поршни из алюминиевого сплава. В числе их достоинств малый вес, высокая теплопроводность (благодаря чему температура днища редко поднимается выше 250 °C). Именно благодаря этому фактору инженерам удалось в свое время найти способ существенно поднять степень сжатия в бензиновых двигателях. Основной недостаток алюминия — большой коэффициент линейного расширения, что заставляет делать большие зазоры, снижая способность поршня к уплотнению. Кроме того, механическая прочность алюминия при нагреве резко (до 50%) падает, чего с чугуном не происходит. Тем не менее, недостатки не оказались фатальными, так как инженерам удалось придумать способы нивелировать отрицательные свойства материала.
Например, чтобы уменьшить потери при сжатии, юбке поршня придают овально-конусную форму. Чтобы не допусать деформации от перегрева, юбку изолируют от головки при помощи материала с низкой теплопроводностью и тп.
Интересные факты о поршне
Самые «крепкие» поршни — кованые, то есть сделаные из заготовок, полученных методом литья, а впоследствии подвергнутых ковке. Ковка — механическая обработка нагретого до ковочной температуры металла. Для каждого металла существует своя ковочная температура; у алюминия она не высока — всего лишь в районе 500 градусов.
Почему поршни двигателя бывают разной формы
Всем привет друзья!
Современная наука очень тесно переплетена с математикой, вычислением размеров допусков, расчетами, чертежами. И вся эта техника, управляется ещё и компьютерными программами, но изменив лишь немного какое-то устройство, уже теряется весь его смысл и правильность работы, то же самое касается и двигателя внутреннего сгорания, поршней в нём.
Поршни разного размера, разной формы и из разного материала могут привести к разным результатам и выполнять разные функции.
И так поршень — это основная деталь всех двигателей внутреннего сгорания. Поршень нужен чтобы преобразовать энергию газа в поступательную энергию. Все вместе, поршень, шатуны и коленчатый вал, все это называется кривошипно-шатунный механизм. Впервые поршень применился в двигателе внутреннего сгорания в 1861 году, французским инженером Лэнуаром. До этого поршни применялись только в паровых двигателях, машинах.
Поршень с более уплотнительными поршневыми кольцами, поршневым пальцем и деталями для крепления называют поршневой группой. Поршневая группа принимает на себя давления газов и через шатун за счёт этих газов, толкает поршень и происходит кручения коленчатого вала. А также поршневая группа с кольцами, она служит для уплотнения цилиндра чтобы слишком много масла не проникала в камеру сгорания, чтобы не проходили картерные газы, в картер.
Днище у поршня или его головка бывает разной формы. Форма поршня зависит от смесеобразования, расположение свечей, форсунок, клапанов или газообмена в цилиндре. Например, вогнутая форма поршня применяется на дизелях или на бензиновых, но с высокой степенью сжатия, то есть днища поршня оно по форме такое же как камера сгорания, но на таких поршнях часто накапливается нагар, она повторяет контур камеры сгорания. А если форма поршня выпуклая, то прочность поршня увеличивается, но камера сгорания становится линзовидной формы, это увеличивает теплоотдачу. Если у поршня плоское днище, то такой поршень самый простой в изготовлении, такие поршни часто ставятся на бензиновые двигатели и на вихре камерные и предкамерные дизельные двигатели. В более старых в двухтактных двигателях, днище был выступ дефлектор, он нужен был для отклонения горючей смеси во время продувки, а также для уменьшения выбросов. Есть разница, между тем как подаётся топливо в камеру сгорания, в дизелях смесеобразования объёмная и форма днища поршня сделано с выемкой для того, чтобы топливо подавалось в объём воздуха, а бывает, что топливо впрыскивается на стенку поршня с использованием системы Common Rail.
Главная | Поршни УЭМ
Ваши поршни у UEMЗАМЕНА OEM
Вот уже 100 лет Silv-o-lite производит высококачественные поршни для замены оригинальных запчастей для ремонта двигателей. UEM продолжает производить исключительно широкий спектр приложений со всеми последними «современными» функциями марки Silv-o-lite. Все производственные процессы выполняются на предприятии, включая легирование алюминия, литье, термообработку, алмазную обработку, а также полный спектр анодирования и покрытий для днищ поршней, кольцевых канавок и юбок.
Доступно для большинства популярных дизельных двигателей легкой и средней грузоподъемности, а также кодов двигателей. Все поршни Dualoy оснащены высокопрочным держателем верхнего кольца для повышения прочности верхнего пояса и устойчивости к экстремальным температурам дизельных двигателей. Галереи масляного охлаждения отлиты в поршнях по мере необходимости в зависимости от конкретного применения. Скорость воздушных поршней Компания United Engine & Machine получила эксклюзивную лицензию от Speed of Air Technologies на применение своего запатентованного процесса к нашей линейке поршней Dualoy для средних условий эксплуатации, создающих высокоэффективные поршни Speed of Air. Запатентованная технология двигателя Speed of Air обеспечивает значительно более эффективный процесс сгорания, что дает ряд тесно связанных преимуществ.
Отзывы За последние 7 лет Team War Wagon установила множество рекордов и несколько мировых рекордов AA/FA, используя Icon Pistons. Мы установили текущий мировой рекорд AA/FA на 1/4 мили в час (304,59 миль в час) без отказов поршня! Мы используем Icon Pistons в нашем механическом цехе Farris Racing Engines, и мы не используем ничего, кроме Icon, в наших личных гоночных автомобилях и проектах. У Icon бесспорно самое лучшее обслуживание клиентов, и если вам нужна лучшая доступная деталь, позвоните команде Icon. Начальник экипажа Шейн Фаррис
Mighty Mouse Racing использует гоночные поршни Icon. Покрытие юбки помогает при раскачивании поршня и продлевает срок службы поршня в суровых условиях, таких как продувка нитро. Обслуживание клиентов не имеет себе равных. Когда вы говорите поршневой компании, что вы используете малый блок Chevy 400 с 30 фунтами наддува и 96% Nitro, и вы не можете оставить в нем поршень, могут ли они помочь? Ответ был да, и они приветствуют обратную связь и постоянно пытаются улучшить.
Лучший в своем деле. — Энтони Уитфилд
Предыдущий Следующий
Пожалуйста, войдите, чтобы продолжить..!
Логин
Товар успешно добавлен
Количество успешно обновлено
Блокнот успешно обновлен
Товар успешно добавлен в корзину
Выберите любой цвет
Вы можете сравнить только 3 товара
Основы работы с поршневым двигателем — AOPA
Это не тот двигатель, что был в «Олдсмобиле» вашего отца
Автор: Marc E. Cook
По сравнению с автомобильными или мотоциклетными двигателями авиационные поршневые двигатели просты и, по мнению некоторых, грубы. Тем не менее, пока вы учитесь летать, этот трясущийся старый шумодав перед брандмауэром таит в себе как тайну, так и ожидание.
Что там происходит? Будет ли он продолжать работать, пока я пересекаю эту линию хребта?
Вы, вероятно, много слышали о том, что авиационные двигатели стоят на одну ступень выше по пищевой цепочке, чем обычные газонокосилки или садовые тракторы, и в самом грубом упрощении это правда. Силовые установки самолетов, за исключением нескольких повстанцев, представляют собой упрощенные, с воздушным охлаждением, горизонтально-оппозитные, четырехтактные устройства внутреннего сгорания с низкими рабочими скоростями и малой удельной мощностью. Если бы вам нужно было описать автомобильный эквивалент, наиболее близкий к среднему авиационному, вам пришлось бы указать на почтенный двигатель Volkswagen Beetle.
Как и в случае с Народным автомобилем, в подавляющем большинстве используемых сегодня поршневых авиационных двигателей используется цикл Отто, изобретенный Николаусом Августом Отто в 1876 году. Эти двигатели, также называемые четырехтактными или четырехтактными, содержат цилиндр, в который вставлен поршень; поршень воздействует на коленчатый вал через шатун.
Коленчатый вал, который в большинстве случаев применения в самолетах крепится болтами непосредственно к гребному винту, преобразует линейные (взад и вперед) движения поршня во вращательную работу.
В схеме цикла Отто есть четыре отдельных цикла, различающихся ходами поршня внутри цилиндра. При первом такте поршень движется вниз, втягивая топливо и воздух через кошмар домовладельца, связанный с водопроводом, в камеру сгорания внутри цилиндра. При втором такте поршень поднимается в отверстии, сжимая эту смесь. Топливо в чистом виде не отличается особой летучестью — то есть не воспламеняется при малейшей провокации. Но сжатый, он будет. Типичные авиационные двигатели пытаются сжать эту топливно-воздушную смесь в 6,5–8,5 раза; это называется степенью сжатия. Степень сжатия фактически измеряется путем определения объема всего цилиндра с поршнем в нижней мертвой точке такта (нижняя мертвая точка) к объему с поршнем в верхней мертвой точке такта (верхняя мертвая точка). Суммарный объем всех цилиндров, измеренный в НМТ, называется рабочим объемом.
Итак, 1,6-литровый двигатель в вашем автомобиле имеет рабочий объем 1,6 литра (около 96 кубических дюймов), а Lycoming O-235 имеет водоизмещение около 235 кубических дюймов.
После того, как поршень сжал смесь, свеча зажигания (или две в авиации) поджигает смесь. Возникающий в результате взрыв толкает поршень к НМТ и называется рабочим тактом. В последнем полете вверх в канале ствола поршень выталкивает отработавшие газы через выхлопную систему в небо.
Подача впускных и выпускных газов в цилиндр и из него осуществляется клапанами в форме тюльпана, расположенными в верхней части головки цилиндров. Клапаны, в свою очередь, активируются короткими коромыслами через длинные толкатели (вы найдете их над коленчатым валом на большинстве Lycoming и ниже на Continental). Распределительный вал, представляющий собой стальной стержень с яйцевидными выступами по всей длине, приводит в действие толкатели через подъемники размером с пленку (или гидравлические регуляторы зазора) в корпусе двигателя, непосредственно примыкающие к распределительному валу и коромыслам на конце толкателей со стороны клапана.
.
Чтобы лучше понять компоновку оборудования, давайте посмотрим на Lycoming O-235, который используется в Cessna 152; другие распространенные типы, такие как Continental O-200 в Cessna 150 и другие версии силовых установок обеих марок, имеют одинаковую базовую компоновку. Между прочим, эти номера моделей что-то значат. O означает противопоставление; ряды цилиндров расположены под углом 180 градусов друг к другу или плоские, как у двигателя Жука. (Умные инженеры иногда называют эти V-образные двигатели на 180 градусов, но что они знают?) Следующее число — это общий рабочий объем двигателя в кубических дюймах, округленный до ближайшего 0 или 5. Буква I в префиксе обозначает впрыск топлива. Для Continental приставка TS означает «с турбонаддувом» или «с турбонаддувом», а для Lycoming вы найдете приставку T. Наличие буквы G в префиксе указывает на редукторный двигатель, в котором гребной винт вращается медленнее, чем сам двигатель; Однако подавляющее большинство популярных двигателей имеют прямой привод.
Эти префиксы являются аддитивными, поэтому GTSIO-520 представляет собой редукторный, турбированный, инжекторный, оппозитный двигатель объемом 520 кубических дюймов. Суффиксы смещения обозначают вариации типа. Например, Lycoming O-235-C2A — это версия двигателя мощностью 115 л.с., а O-235-F2A — на 10 л.с. больше.
Вот вам и цифры. Проще говоря, двигатель внутреннего сгорания вырабатывает энергию за счет преобразования тепла в движение. Тепло исходит от сжигания топлива (в сочетании с большим количеством воздуха, как правило, в соотношении 15:1). Поскольку они имеют воздушное охлаждение, в цилиндрах используются тонкие ребра — в отличие от Cadillac 1959 года — чтобы способствовать передаче тепла, выделяемого в процессе сгорания, воздушному потоку, направляемому вокруг них кожухом и металлическими перегородками вокруг цилиндров.
Цилиндр состоит из литой алюминиевой головки, прочно соединенной — по крайней мере, с точки зрения пилота — со стальным стволом, который может быть покрыт или обработан любым количеством процессов.
