Поршневая система двигателя: Поршневая группа определение износа, выбор, снятие и установка + Видео

Механизмы и системы поршневого двигателя внутреннего сгорания

---

Строительные машины и оборудование, справочник

Механизмы и системы поршневого двигателя внутреннего сгорания

Карбюраторный и газовый четырехтактные поршневые двигатели имеют следующие механизмы и системы: кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, систему охлаждения, систему смазки, систему питания и систему зажигания.

Кривошипно-шатунный механизм служит для осуществления рабочего цикла двигателя и преобразования поступательного двиягения поршня во вращательное движение вала. В кривошипно-шатунный механизм двигателя входят цилиндр (рис. 1) с головкой, поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун и коленчатый вал. Механизм установлен в картере, закрытом снизу поддоном. На конце коленчатого вала закреплен маховик.

Поршень, представляющий собой металлический стакан, установлен в цилиндре с небольшим зазором и уплотнен поршневыми кольцами. Поршень перемещается внутри цилиндра. При помощи пальца поршень шарнирно соединен с шатуном. Нижней головкой шатун шарнирно соединен с шатунной шейкой коленчатого вала. Коренными шейками вал лежит в подшипниках, установленных в картере, и может в них свободно вращаться.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндр горючей смеси и выпуска отработавших газов. В верхней части цилиндра расположены клапаны , которые управляются деталями механизма газораспределения. Через впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь; через выпускной клапан отработавшие газы выходят в атмосферу.

Система охлаждения служит для отвода тепла от стенок цилиндра и его головки, сильно нагревающихся от горячих газов при работе двигателя. Цилиндр и головка имеют двойные стенки, образующие водяную рубашку, в которой циркулирует с помощью водяного насоса 6 охлаждающая цилиндр вода (или другая жидкость). При воздушном охлаждении цилиндры охлаждаются омывающим их воздухом.

Рис. 1. Основные механизмы и системы четырехтактного карбюраторного поршневого двигателя

Система смазки обеспечивает подачу масла ко всем трущимся деталям двигателя, в результате чего уменьшаются трение между деталями и их износ. Масло наливается в поддон картера двигателя и при помощи масляного насоса по трубкам и каналам подводится ко всем трущимся деталям.

Система питания служит для приготовления горючей смеси, которая подается внутрь цилиндра. Горючая смесь получается в карбюраторе или в смесителе, укрепленном на впускном трубопроводе.

Система зажигания служит для воспламенения смеси, находящейся в цилиндре двигателя. Зажигание производится электрической искрой с помощью свечи зажигания. Электрический ток, необходимый для зажигания смеси, вырабатывается приборами, входящими в систему зажигания.

В четырехтактном дизеле нет системы зажигания, так как смесь воспламеняется вследствие нагревания воздуха при его сжатии. Система питания имеет другое устройство и действие.

Двухтактные двигатели имеют те же основные механизмы и системы, что и четырехтактные, но отличаются по устройству и действию механизма газораспределения.

Рекламные предложения:

Читать далее: Принцип действия поршневого двигателя внутреннего сгорания

Категория: — Устройство и работа двигателя

Главная → Справочник → Статьи → Форум

---

---

Поршневая группа по доступной цене | Заказать онлайн с доставкой

Поршневая группа по доступной цене | Заказать онлайн с доставкой | partsad.ru

Цена

0 ₽ — 7 080 ₽

Цена снижена

Производитель

ВсеBriggs & Stratton (США)GreenField (Китай)Honda (Япония)Prima (Польша)Subaru Robin (Япония)Xingtai (Китай)КАДВИ (Россия)Красный Октябрь — Нева (Россия)Московское машиностроительное предприятие имени В.

В.ЧернышеваУМПО (Россия)

Применимость

ВсеHusqvarnaStihlблок цилиндровдвигатели ДМ-1кривошипно-шатунный механизммотоблоки МБ-2Невапоршневая система

Тип

Вседизельный

Мощность

Все2.5 л.с.4 л.с.6.5 л.с.7 л.с.8 л.с.9 л.с.11 л.с.15 л.с.

• 
• 

Товаров: 96.

Сортировать по:

Показано 1-40 из 96

Цена 165 ₽

Цена 225 ₽

Цена 375 ₽

-280 ₽

• Акция!
• -280 ₽

Базовая цена 715 ₽ Цена 435 ₽

Цена 515 ₽

Цена 525 ₽

Цена 570 ₽

• Акция!

Цена 570 ₽

• Акция!

Цена 570 ₽

Цена 605 ₽

Цена 605 ₽

Цена 630 ₽

Цена 665 ₽

-150 ₽

• Акция!
• -150 ₽

Базовая цена 825 ₽ Цена 675 ₽

Цена 680 ₽

Цена 680 ₽

Цена 680 ₽

Цена 705 ₽

Цена 715 ₽

Цена 715 ₽

Цена 725 ₽

Цена 765 ₽

Цена 825 ₽

Цена 870 ₽

Цена 890 ₽

Цена 895 ₽

Цена 970 ₽

Цена 1 000 ₽

Цена 1 020 ₽

Производитель оставляет за собой право изменять характеристики товара, его внешний вид и комплектность без предварительного уведомления продавца. Предложение по продаже товара действительно в течение срока наличия этого товара на складе.

Возможный путь к гибридным электромобилям – Исследовательский центр по сжиганию топлива

Команда Sandia ищет новый путь к гибридным электромобилям: свободнопоршневой двигатель. Названный так потому, что поршень механически не связан с другими системами двигателя, такими как коленчатый вал, свободнопоршневой двигатель может обеспечить большую эффективность, чем его обычные дизельные и бензиновые аналоги. Работая на водороде из возобновляемых источников, он также может однажды дебютировать с нулевым выбросом углерода, заменив бензиновый двигатель в гибридных электромобилях. В качестве дополнительного преимущества свободнопоршневой двигатель может использовать значительный опыт и инфраструктуру, созданную для двигателя внутреннего сгорания.

При спонсорской поддержке Управления транспортных технологий Министерства энергетики США команда Sandia, состоящая из Терри Джонсона, Майка Лейка и Йона Перраса (сейчас на пенсии), исследовала все еще развивающуюся технологию, создав и испытав свободнопоршневой двигатель. Результаты дают ценную информацию другим разработчикам, особенно партнерам по проекту, GM и Мичиганскому университету, которые использовали данные Sandia для калибровки модели конструкции свободнопоршневого двигателя.

Двигатель Sandia

Конструкция двигателя Sandia, разработанная отставным Сэндианом Питером Ван Блариганом, предусматривала сгорание с воспламенением от сжатия однородного заряда (HCCI), высокоэффективную технологию, которая сжимает смесь топлива и воздуха до точки самовоспламенения, устраняя необходимость для свечи зажигания.

Приводимые друг к другу системой отражательной камеры, два противоположных поршня создают сжатие, необходимое для самовоспламенения топлива в центральной камере сгорания.

Конструкторы также выбрали противоположную конфигурацию поршня; также распространены однопоршневые конструкции. «В конструкции с противоположными поршнями два поршня движутся навстречу друг другу внутри цилиндра, куда впрыскивается топливо, создавая достаточно высокое давление и температуру, чтобы вызвать самовоспламенение», — пояснил Терри. «Взрыв отталкивает поршни друг от друга к пневматическим камерам отскока, которые затем сталкивают поршни вместе, чтобы начать цикл заново». Механическая энергия двигателя преобразуется в электрическую с помощью линейных генераторов переменного тока, состоящих из намагниченных поршней и обмоток, окружающих цилиндр.

Испытания прототипа, начавшиеся в 2012 году, были направлены на демонстрацию высокой эффективности свободнопоршневого двигателя и низкого уровня выбросов. Другая цель состояла в том, чтобы показать, что этот тип двигателя можно построить относительно просто, без каких-либо механических сложностей.

Демонстрация потенциальной эффективности

Команда обнаружила, что прототип может достичь эффективности, близкой к 30%, что выгодно отличается от эффективности 25%, ожидаемой для обычных дизельных или бензиновых двигателей, соединенных с генератором/генератором переменного тока. Терри объяснил, что результаты эффективности представляли собой смесь двух разных видов эффективности: тепловой эффективности, меры работы, производимой при сжигании топлива, и механической эффективности (которая включает эффективность генератора переменного тока), меры того, насколько хорошо произведенная работа преобразуется. к электрической энергии.

В то время как тепловой КПД был очень высоким, более 55%, механический КПД был ниже. Терри сказал, что эти результаты помогли команде точно определить источники потери эффективности. «Мы знали, что линейный генератор переменного тока, хотя и изготовленный по индивидуальному заказу, не был оптимизирован для нашей конструкции. Мы также поняли, что трение приводит к значительным потерям».

Эта информация будет полезна другим дизайнерам. «В автомобильной промышленности уже есть действительно хорошие решения для снижения трения, а Питер и его команда уже разработали концептуальный дизайн гораздо более эффективных генераторов переменного тока», — сказал Терри. «Итак, мы смоделировали дизайнерские решения, но решили не акцентировать внимание на этих направлениях. Нашей целью было тщательно протестировать и понять прототип».

Выбросы все еще неясны

В общем, выбросы от сжигания HCCI представляют собой смешанный пакет. Работая на обычном топливе, HCCI генерирует чрезвычайно низкий уровень выбросов оксидов азота (NOX), но относительно высокий уровень выбросов углеводородов и монооксида углерода. Однако при использовании водородного топлива выбросы NOX могут стать проблемой, которую, как показали исследования, можно решить с помощью технических средств.
Однако в этой области данные группы были неубедительны, объяснил Терри. «К сожалению, нам не удалось запустить двигатель достаточно долго, чтобы получить надежные данные о выбросах. Опять же, с таким новым дизайном вы не всегда можете быть уверены, что найдете. Однако это то, что мы хотели бы изучить подробнее».

Все просто

Часть процесса проектирования заключалась в определении оптимального метода обеспечения синхронного движения двух поршней, поскольку любая разница во времени между поршнями вызывает нежелательную вибрацию. В большинстве противоположных конструкций поршней используется механическая связь для синхронизации поршней. Стремясь к простоте, команда CRF изучила другой вариант: пассивную синхронизацию поршней с помощью электромагнитной силы, создаваемой линейными генераторами переменного тока.

Результаты группы показали, что пассивная синхронизация достижима, но, возможно, недостаточно надежна для практичного дизайна. Коммерческим системам, вероятно, потребуется использовать линейные генераторы переменного тока для активного управления синхронизацией поршня.

Взгляд в будущее

Всего было построено всего несколько современных свободнопоршневых двигателей. Правительство Германии профинансировало разработку однопоршневого двигателя, а Toyota R&D также имеет демонстрационный двигатель, который работал несколько часов подряд.

«Создав и испытав конструкцию с противоположно расположенными поршнями, Sandia укрепила доверие к этой концепции, и наши данные привлекают внимание всего мира», — сказал Терри. «Помимо демонстрации потенциала высокой эффективности, наша конструкция точно определила области, на которых следует сосредоточиться для достижения высокой эффективности, которую может предложить свободнопоршневой двигатель».

Охлаждение поршня

Охлаждение поршня

Ханну Яаскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Максимальная температура поршня должна контролироваться для предотвращения преждевременного износа поршня и повреждения двигателя. Поршень может охлаждаться масляной струей, направленной на нижнюю часть поршня, или маслом, протекающим через охлаждающий канал или галерею, встроенную в поршень.

• Температура поршня
• Критические зоны поршня
• Варианты охлаждения поршня
• Вопросы теплопередачи

Максимальная температура поршня или, точнее, определенных ключевых областей поршня, таких как канавка верхнего кольца и кромка стакана, должна контролироваться, чтобы предотвратить преждевременный износ и выход из строя поршня и последующее повреждение двигателя. Поршню передается около 3-5% энергии топлива в покоящихся камерах сгорания и 6-8% в вихревых камерах. Если поршень не охлаждается, до 60 % этого тепла может проходить через область поршневых колец в рубашку охлаждения. Дополнительное тепло передается через юбку в рубашку охлаждающей жидкости и от нижней части поршня через масляные брызги/туман к маслу в картере

[371] . Если поршень охлаждается маслом, значительная часть этого тепла уносится маслом, уменьшая относительное количество тепла, проходящего через область кольца. На рис. 1 показано влияние этой теплопередачи в поршне бензинового двигателя и поршне [3466] дизельного двигателя с масляным охлаждением.
Рисунок 1 . Максимальное распределение температуры в поршне дизельного двигателя с бензиновым и масляным охлаждением

(Источник: Мале)

Температура поршня бензинового двигателя максимальна в центре днища поршня и падает к верхней части поршня. Для поршней дизельных двигателей и бензиновых двигателей с прямым впрыском с чашеобразным поршнем максимальная температура возникает на ободе чаши и оттуда падает к центру чаши и к верхнему поясу. В дизельных двигателях профиль температуры по окружности обода камеры сгорания в значительной степени определяется количеством и ориентацией отверстий для впрыска, давлением впрыска, временем и продолжительностью впрыска, а также геометрией камеры сгорания. Самые высокие температуры вокруг кромки чаши возникают в местах, совпадающих с центром горящих форсунок дизельного топлива. В результате неравномерного подвода тепла через эти «лепестки горения» характерен волнообразный профиль температуры. Разница между максимальной и минимальной температурой по окружности края чаши в некоторых случаях может превышать 40°C.

Термическая нагрузка на поршень и результирующий температурный профиль влияют на работу поршня и, в случае превышения максимальных температурных пределов, могут привести к выходу из строя компонента и повреждению двигателя. Три критических эффекта: [3466] :

• Усталостная прочность поршня. Повышенная температура поршня снижает сопротивление усталости поршня. В некоторых алюминиевых поршневых сплавах потеря сопротивления усталости может достигать 80% по сравнению со свойствами при комнатной температуре. Черные металлы менее чувствительны при температурах до 400°C.
• Если температура в области поршневого кольца становится слишком высокой, это может привести к пластической деформации и повышенному износу, особенно в первой канавке поршневого кольца. Кроме того, закоксовывание смазки может привести к отложению нагара в кольцевой канавке, что может действовать как изолятор или вызывать залипание кольца.
• Радиальная деформация поршня. Это влияет на шум, потери на трение и зазоры между поршнем и другими компонентами. Если достаточные зазоры не поддерживаются во всех возможных режимах работы двигателя, это может привести к заклиниванию поршня или его контакту с клапанами.

Некоторые типичные значения температуры для поршней легковых автомобилей составляют [3466] :

.
• Центр днища поршня (бензиновый двигатель, порт впрыска) 270–310°C
• Головка поршня (бензиновый двигатель, непосредственный впрыск) 270–350°C
• Обод чаши (дизельный двигатель, непосредственный впрыск) 350–400°C
• Опорная поверхность 200–250°C
• Отверстие под штифт (зенит) 200–250°C
• Верхняя кольцевая канавка (распылительное охлаждение, канал охлаждения солевой сердцевины) 200–280°C
• Верхняя кольцевая канавка (охлаждаемый держатель кольца) 180–230°C
• Охлаждающий канал (зенит) 250–300°C

Основной причиной охлаждения поршня является контроль температуры в нескольких из вышеперечисленных ключевых областей.