Работа поршня: Поршень двигателя — устройство и неисправности

Вакансии компании ПТП ПОРШЕНЬ — работа в Волжском (Волгоградская область)

Производственно-техническое предприятие «Поршень», основанное в 1988 году, является одним из ведущих предприятий Российской Федерации по выпуску технологического оборудования для резервуарных парков химической, нефтяной и газовой отраслей промышленности.

Выпускаемое заводом оборудование обеспечивает безопасное хранение взрывоопасных газо-нефтехимических продуктов и по уровню надёжности, качеству соответствует мировым стандартам, что подтверждается соответствующими разрешениями, сертификатами и стабильным успехом предприятия на международных выставках и рынках.

Высокому качеству продукции предприятия доверяют такие всемирно известные компании, как:

• ОАО «Газпром» — российская энергетическая компания, занимающаяся геологоразведкой, добычей, транспортировкой, хранением, переработкой и реализацией газа.
• АК «Транснефть» — российская нефтяная компания — транспортировка нефти и нефтепродуктов по трубопроводной системе на территории России и за её пределами;
• НК «Лукойл», НК «Роснефть», «ТНК-ВР» и другие.

НАША МИССИЯ:

    Изготовление высококачественной продукции путём упорядочения в производстве и вовлечённости персонала в развитие системы менеджмента качества.

НАША СТРАТЕГИЯ:

    Предоставление продукции – оборудования для резервуарных парков химической, нефтяной и газовой промышленности, удовлетворяющей потребности и ожидания клиентов, а также нормативные и законодательные требования. (Выписка из Политики в области качества).                       

НАШИ ОБЯЗАТЕЛЬСТВА:

• Удовлетворение требований потребителей и всех заинтересованных сторон;
• Управлять процессами для достижения поставленных задач;
• Планировать качество продукции;
• Постоянно улучшать результативность системы менеджмента качества

    Предприятие ООО ПТП «Поршень» выдвинуто в 2005 году номинантом на получение «GRAND PRIX DE LA QUALITE» («ЕВРОПЕЙСКИЙ ПРИЗ ЗА КАЧЕСТВО).

    Работа в области развития системы менеджмента качества, системы менеджмента охраны здоровья и обеспечения безопасности труда, системы менеджмента в области промышленной безопасности и охраны окружающей среды в целях достижения качества продукции и качества труда на ООО ПТП «Поршень» являются самыми приоритетными направлениями. На предприятии выполняются требования соответствующих государственных стандартов и завершаются работы по внедрению МС OHSAS 18001 и ISO 14001.

РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ — это… Что такое РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ?

РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ

РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ

ход поршня, при к-ром в цилиндре теплового двигателя совершается полезная работа. Как правило, каждый цилиндр паровой машины имеет две рабочие полости — переднюю и заднюю. Если при одном ходе поршня совершается полезная работа в передней полости, то при обратном ходе полезная работа производится в задней полости, так что в отношении ко всему цилиндру паровой машины каждый ход поршня является рабочим.

Технический железнодорожный словарь. — М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941.

.

• РАБОЧИЙ ПОЕЗД
• РАВНИННЫЙ ХОД

Смотреть что такое «РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ» в других словарях:

• РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ — (Working stroke) ход поршня во время расширения сгоревших газов в цилиндре двигателя внутреннею сгорания или во время наполнения цилиндра и расширения в нем пара в поршневых паровых машинах. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное… …   Морской словарь

• РАБОЧИЙ ХОД ПОРШНЯ — путь, проходимый поршнем двигателя внутреннего сгорания от верхней мёртвой точки до нижней при расширении рабочих газов в цилиндре двигателя …   Большая политехническая энциклопедия

• РАБОЧИЙ — рабочего, м. В условиях капитализма то же, что пролетарий; в СССР человек, профессионально занимающийся физическим трудом и принадлежащий к господствующему классу, владеющему средствами производства совместно со всем народом.

  «Советское общество… …   Толковый словарь Ушакова

• РАБОЧИЙ — рабочего, м. В условиях капитализма то же, что пролетарий; в СССР человек, профессионально занимающийся физическим трудом и принадлежащий к господствующему классу, владеющему средствами производства совместно со всем народом. «Советское общество… …   Толковый словарь Ушакова

• РАБОЧИЙ ОБЪЁМ ЦИЛИНДРА — объём, освобождаемый поршнем при его движении от верхней мёртвой точки до нижней, равный произведению площади поршня на его рабочий (см.). Выражается в кубических метрах и литрах, а для мотоциклетных и лодочных подвесных двигателей в кубических… …   Большая политехническая энциклопедия

• рабочий — 1. РАБОЧИЙ, его; м. Человек, занятый физическим трудом в сфере материального производства. Промышленные рабочие. Сельскохозяйственные рабочие. Железнодорожный р. ◁ Рабочая, ей; ж. Разг. Рабочие, их; мн. 2. РАБОЧИЙ, ая, ее. 1. Относящийся к… …   Энциклопедический словарь

• ход — а ( у), предл. в ходе и в ходу, на ходе и на ходу, мн. ходы, ходы и (спец.) хода, м. 1. (в ходе, на ходу). Движение, перемещение в каком л. направлении. а) Передвижение человека или животного на собственных ногах. Роста он был небольшого, дряблый …   Малый академический словарь

• рабочий — I его; м. см. тж. рабочая, рабочие Человек, занятый физическим трудом в сфере материального производства. Промышленные рабочие. Сельскохозяйственные рабочие. Железнодорожный рабо/чий. II ая, ее. 1) отно …   Словарь многих выражений

• ХОД — (1) винта (винтовой линии) расстояние между двумя положениями точки, соответствующими её полному обороту вокруг продольной оси; (2) X. механизма перемещение движущейся рабочей части (инструмента, поршня и др.) станка, поршня в цилиндре и т. п. от …   Большая политехническая энциклопедия

• Двигатель внутреннего сгорания — Схема: Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с глушителем …   Википедия

Поршень перемещение работа — Справочник химика 21

    Пусть у нас есть цилиндр с газом, закрытый поршнем, и пусть газ, расширяясь, движет поршень, совершая работу, равную произведению силы на путь А — FI. Сила равна произведению давления газа на площадь поршня, т. е.. 4 = PSI. Но произведение площади на перемещение есть изменение объема газа. Следовательно, изменение эиергии газа при расширении определяется формулой AW = PAV. [c.61]

    Рассмотрим газ в цилиндре с поршнем (рис. 15-3) и допустим, что давление внутри цилиндра Рд утр больше постоянного внешнего атмосферного давления Р. Когда газ расширяется и перемешает поршень на бесконечно малое расстояние ( в, сила, действующая на поршень снаружи, остается постоянной и равной произведению давления Р на площадь А поршня. Выполненная газом работа, как указано в подписи к рис. 15-3, равна произведению приращения объема газа на внешнее давление, против которого осуществляется расширение = Р(1У. Поскольку в рассматриваемом случае преодолеваемое давление остается постоянным, выполненная работа связана с приращением объема газа (ДК) соотношением = РДК Хотя приведенные здесь соотношения получены для газа, расширяющегося в цилиндре, они справедливы в отношении любого процесса расширения газа.

Работа, подобная описанной выше, часто называется работой расширения или работой типа РУ. Существуют и другие виды работы. Мы совершаем работу против силы тяжести, поднимая груз в положение, где он имеет большую потенциальную энергию и откуда он может упасть в исходное положение. Электрическая работа осуществляется при перемещении заряженных ионов или других заряженных тел в электрическом потенциальном поле. Мы можем выполнить магнитную работу, отклоняя иглу компаса от направления, куда она указывает в спокойном состоянии. Все эти виды работы включаются в обобщение, известное под названием первого закона термодинамики. 

[c.14]

    Исследования показали, что с увеличением зазора в сопряжении поршень—цилиндр производительность компрессоров падает в зависимости от скорости перемещения поршня резко увеличивается расход смазки компрессоров уменьшается индикаторная мощность и сокращается срок их службы. Затрачиваемая на работу компрессора мощность с увеличением зазора в данном сопряжении оставалась постоянной.  [c.99]

    Для измерения высоких давлений обычно применяется поршневой манометр. Принцип его работы основан на определении давления как силы, действующей на единицу площади (фиг. 3.1, а). Жидкость (например, масло) под давлением р входит в цилиндр и перемещает поршень вверх. Перемещение поршня уравновешивается приложением к нему внешней силы. Этой силой обычно является вес специально калиброванных грузов. При очень высоких давлениях вместо грузов применяется 

[c.76]

    В этих условиях газ в цилиндре не может совершать работу над окружающей средой, так как его действие на поршень не приводит к перемещению последнего (путь поршня равен нулю и газ не расширяется)  [c.57]

    Работа определяется как произведение пути, пройденного системой под действием какой-то силы, на эту силу. Представим себе цилиндр с подвижным поршнем площадью 5 (рис. 9). Поршень нагружен, он создает давление р. Тогда, очевидно, сила, действующая на поршень, б дет равна Если поршень совершает элементарное перемещение йк, то при этом совершается элементарная работа с1А, которая, очевидно, равна 

[c. 26]

    Одно и то же изменение состояния системы и, следовательно, одно и то же изменение внутренней энергии, может быть достигнуто разными способами, или, как часто, говорят, разными путями. Теплота и работа при этом могут оказаться совершенно различными, хотя, естественно, в силу (12.8) разность этих величин будет одна и та же. Это можно наглядно продемонстрировать на примере расширения газа под поршнем (рис. 72). Будем считать газ идеальным. Поместим цилиндр с газом в термостат. Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, то расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае АЕ = 0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от А доЛа. в начальном состоянии объем газа равен 5/гд, а в конечном состоянии где 5 —площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы, скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме, то процесс не связан с совершением работы, т.

е. Л = 0. Следовательно, и Q = О, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила Е (она не должна превышать величины р З, где р — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной —к ). В этом [c.186]

    Выведем уравнение для осмотического давления идеального раствора. Для этого представим себе мембрану, разделяющую раствор и растворитель, выполненную в виде поршня скользящего вдоль стенок цилиндра. Под действием осмотического давления поршень начнет перемещаться. Если к поршню со стороны раствора приложить силу, уравновешивающую осмотическое давление, то процесс будет проходить равновесно. Работа, совершаемая раствором при перемещении на отрезок й1, будет равна  

[c.209]

    Поскольку внутренняя энергия идеального газа — функция только температуры, расширение газа не будет сопровождаться изменением внутренней энергии, т. е. в этом случае Ai7=0. Рассмотрим такое расширение газа, при котором расстояние поршня от основания цилиндра возрастет от h до hi. В начальном состоянии объем газа равен Sh, а в конечном состоянии Shi, где 5 — площадь сечения поршня. Если к поршню извне не приложено никакой силы (скажем, происходит свободное перемещение поршня в вакууме), то процесс не связан с совершением работы, т. е. 1F=0. Следовательно, и Q = 0, т. е. газ в этом процессе не получает теплоты от термостата. Если же на поршень действует некоторая сила F (она не должна превышать величины PiS, где ра — давление газа в конечном состоянии, иначе поршень не сможет достигнуть верхнего положения), то перемещение поршня, приводящее к тому же самому конечному состоянию газа, будет связано с совершением работы, равной f (/12— —hi). В этом случае газ должен будет получить от термостата теплоту Q, равную совершенной работе. 

[c.213]

    После перевода пробы в специальный сосуд начинается титрование. В процессе титрования, проводимого вручную, кран бюретки оставляют открытым вплоть до достижения точки эквивалентности, определяемой, например, по изменению окраски индикатора. Вблизи точки эквивалентности титрант добавляют медленнее. Потенциометрическое титрование ведут иначе в этом случае титрант добавляют порциями и часто через определенные промежутки времени и затем оценивают зависимость Д /ДК от объема добавляемого титранта (V ). В серийных анализах, при приблизительно известном значе-иии точки эквивалентности, титрование ведут, приливая раствор титранта сразу в количестве, почти соответствующем точке эквивалентности, что значительно сокращает длительность анализа. Этот факт следует учесть при внедрении техники в процесс титрования. Механизацию указанных процессов и операций, проводимых вручную, можно осуществлять различным образом. При помощи специального устройства можно регулировать подачу раствора титранта из бюретки в простейшем случае устройство состоит из рН-индикатора (например, стеклянного индикаторного электрода), усилителя и реле. При этом появляется возможность от управления процессом (наблюдения за стрелкой прибора и работы с бюреткой вблизи точки эквивалентности) перейти к его регулированию. Для регулирования подачи титранта из бюретки применяют электромагнитные стеклянные клапаны. Запорное устройство может представлять собой также эластичный шланг, закрепленный на носике бюретки, с электромагнитным зажимом в виде клина. Расход титранта замеряют, применяя фотоэлектрическую следящую систему измерения уровня раствора. Приборы такого типа дороги и часто недостаточно надежны в условиях производства. Для дозирования титранта применяют также поршневые бюретки. Поршень, передвигаясь, выдавливает из калиброванной трубки раствор титранта. По перемещению поршня судят о расходе титранта. Поршень приводится в действие синхронным или шаговым мотором, число оборотов которого легко подсчитывается. Поршневые бюретки бывают разных типов с ручным или автоматическим заполнением (автоматическая установка нуля), с микрометрическим устройством или с цифровым указателем. Наиболее эффективно титрование осуществляют следующим образом. Быстрым передвижением поршня до определенного положения приливают титрант в количестве, почти соответствующем точке эквивалентности последующее титрование вблизи точки эквивалентности осуществляют при импульсной или медленной подаче титранта поршнем. Значительно чаще скорость движения поршня регулируют в зависимости от крутизны кривой потенциометрического титрования или от разницы между полученным значением потенциала и предварительно выбранным, соответствующим точке эквивалентности. [c.429]

    При разбавлении раствора за счет самопроизвольной диффузии растворителя объем раствора увеличивается и поршень перемещается из положения I в положение II. Предположим, что при этом в раствор проходит 1 моль растворителя. Такого же перемещения поршня можно было бы достигнуть, создав давление р в верхней части сосуда и производя при этом работу А = рАУ, где AV — объем 1 моль растворителя. В состоянии равновесия движущие силы обоих процессов равны, т. е. работа равна убыли свободной энергии Гиббса  [c.254]

    В состоянии 2 поршень смещается на бесконечно малое расстояние (1х и его абсцисса равна х + д,х. Работа при переходе из состояния 1 в состояние 2 равна произведению силы, противодействующей перемещению поршня на величину этого перемещения.  [c.163]

    Действие изодромного механизма заключается в следующем. Рассматривая, как и в предыдущих случаях, сброс нагрузки, видим, что в первый момент времени точка 2 получает быстрое перемещение вверх и возвращает распределительный золотник в среднее положение. Это происходит потому, что в начале процесса масло, заключенное в цилиндре катаракта из-за малых отверстий в поршне, не успевает перетекать из нижней полости в верхнюю и поэтому своим давлением увлекает вверх и поршень катаракта, с которым жестко соединена точка 2. Благодаря этому перемещению точки 2 пружина изодромного механизма оказывается несколько сжатой. До этого момента, как видно, регулятор работает почти аналогично регулятору с жесткой обратной связью, и скорость вращения вала турбины оказывается несколько повышенной. Затем под действием упругих «сил пружины 3 точка 2 начинает медленно перемещаться вниз, соответственно приоткрывая окна распределительного золотника на закрытие, что влечет за собой дополнительное движение поршня сервомотора, а вместе с ним и других регулирующих органов на закрытие. Таким образом, скорость вращения агрегата начинает медленно понижаться и приближаться к первоначальной. Медленное перемещение точки 2 под действием пружины обусловлено медленным перетеканием масла из одной полости в другую из-за сопротивления в дроссельных отверстиях катаракта. Это перемещение будет происходить до тех пор, пока пружина вновь придет в свободное состояние, т. е. будет не сжата и не растянута. Тогда, как видно из схемы, точка 2 рычага 2 придет в конце регулирования в то же положение, как и до процесса регулирования. Следовательно, прежнее положение займет и муфта Н маятника, т. е. скорость вращения агрегата будет в точности такой, какой была до сброса нагрузки. Аналогично протекает действие регулятора при набросе нагрузки, только перемещения всех механизмов происходят в обратном направлении. [c.269]

    Процесс перекачки жидкости поршневым насосом распадается на два отдельных процесса процесс всасывания, при котором жидкость из приемного резервуара заполняет рабочую камеру насоса, и процесс нагнетания, при котором поршень вытесняет жидкость из рабочей камеры в напорную трубу. Как при всасывании, так и при нагнетании на полезную работу, т. е. на подъем жидкости во всасывающе трубе и на перемещение жидкости по напорной трубе, используется лишь часть энергии, сообщаемой насосу двигателем. [c.31]

    В этом случае сила давления будет больше силы давления р1ы. В результате суммарного действия этих сил поршень начнет перемещаться в сторону меньшего давления. Следовательно, суммарная сила давления, осуществляющая работу по перемещению поршня со скоростью с, равна  [c.22]

    Начнется выполнение первой технологической операции — зажим заготовки в станке. Через канал в распределителе 6 сжатый воздух под давлением от внешнего источника пневматического питания начнет поступать в бесштоковую полость пневмоцилиндра 7. В распределителе 8 при этом включена позиция (как показано на рис. 13.2.), и дальнейший путь для сжатого воздуха будет закрыт. Поршень пневмоцилиндра 7 под воздействием давления начнет перемещаться вниз. Из его штоковой полости воздух будет вытесняться в атмосферу через распределитель 6 и дроссель 4. Причем скорость перемещения поршня будет определяться величиной проходного сечения дросселя 4. Двигаясь, поршень пневмоцилиндра 7 обеспечивает работу зажимного устройства станка. Когда заготовка будет зажата в [c.332]

    Действительно, допустим, что рассматриваемое тело заключено в горизонтально расположенный цилиндр и удерживается при заданном значении своего объема подвижным поршнем, который может перемещаться внутри цилиндра без трения. При равновесном состоянии давление направлено перпендикулярно к поверхности оболочки, следовательно, на поршень действует со стороны тела сила, равная произведению давления р на площадь поршня 5, Нужно представить себе, что расширение происходит равновесно, т. е. при бесконечно малом отклонении состояния тела от равновесного состояния. Это расширение Может быть вызвано или осторожным медленным нагреванием, или постепенным уменьшением силы, удерживающей поршень. Произведение силы р-5 на элементарное перемещение поршня равно элементарной работе расширения бЛ = р-5 6,1. Но 8д.1 есть не что иное, как приращение объема йю, следовательно, ЬА = р йю. [c.22]

    Механизм вталкивателя автоматического стана трубопрокатного агрегата 400 с ходом поршня 15500 мм схематически изображен на фиг. 244. В этом механизме перемещение вперед вследствие наличия больших сопротивлений и большой массы трубы происходит с меньшей конечной скоростью, чем при обратном ходе. Поэтому торможение в правом крайнем положении, которое при нормальном режиме работы механизма поршень обычно не занимает, осуществляется так же, как и в цилиндре, показанном на фиг. 243. В левом крайнем положении, даже при меньшей активной площади поршня, конечная скорость может быть большой, поэтому необходимо более интенсивное торможение, чем это может быть обеспечено при помощи воздушной подушки. Повышение интенсивности торможения достигается при помощи гидропневматического тормоза, состоящего из сдвоенного поршня /, в средней части которого заключена тормозная жидкость. На левый торец тормозного поршня действует постоянное давление воздуха в магистрали, поэтому он к началу торможения занимает правое положение. Начальное давление жидкости также равно давлению воздуха в магистрали. После соприкосновения [c.335]

    Эластичная мембрана 1 воспринимает регулируемое давление, прогибается пропорционально ему и стремится повернуть струйную трубку 2. Повороту противодействует пружина 3, к-рая воздействует на струйную трубку через подвешенный рычаг 4 и перемещающуюся опору 5, укрепленную па винте 6 (этот механизм наз. угловым корректором). Угловой корректор позволяет настраивать струйный усилитель на различные коэфф. усиления, зависящие от уд. поворота струйной трубки, и на предельные значения давления на мембране. В зависимости от положения струйной трубки масло поступает в левую или правую полость исполнительного механизма и в правую или левую полость цилиндра изодрома,заставляя перемещаться влево или вправо поршень 7 изодрома. Обе полости последнего-сообщаются каналом с игольчатым клапаном S и образуют катаракт, жесткость и постоянная времени к-рого настраиваются этим клапаном. Пружина 9 изодрома (т. наз. нулевая пружина) деформируется при перемещении поршня 7 и стремится поставить его в равновесное положение после перемещения (при любом положении поршня исполнительного механизма). Шток поршня 7 связан рычагом 10 с механизмом натяжения пружины 3, создавая отрицательную обратную связь. При повышении давления над мембраной струйная трубка, поворачиваясь против часовой стрелки, сжимает эту пружину одновременно поршень 7 перемещается влево и увеличивает ее натяжение это заставляет струйную трубку повернуться по часовой стрелке. Коэфф. обратной связи настраивается перемещением оси качания 11 рычага 10. При закрытом клапане поршень 7 перемещается пропорционально-синхронно с поршнем исполнительного механизма. Жесткость катаракта бесконечно велика, и регулятор работает как статич. с остаточной ошибкой, величина к-рой зависит от жесткости пружины з и положения оси качания 11. Наоборот, при полном открытии клапана 8 поршень 7 перемещается мало, пружина 9 почти не деформируется, и обратная связь мало ощутима. При этом режим регулятора приближается к астатическому. [c.297]

    Насос работает следующим образом при подаче сжатого воздуха через воздухораспределитель в правую воздушную полость пневмоцилиндра поршень 34 перемещается влево, увлекая за собой оба плунжера 30. При перемещении плунжеров в правый гидроцилиндр 28 засасывается лакокрасочный материал через всасывающий шариковый клапан в результате создавшегося разрежения, а из левого лакокрасочный материал выталкивается через нагнетательный клапан в гидравлическую систему установки. В конце хода поршень нажимает на толкатель 38, который, перемещаясь, нажимает на шток трехходового клапана 40. При этом сжатый воздух поступает в воздухораспределитель, золотник которого занимает другое крайнее положение и обеспечивает подачу сжатого воздуха в левый пневмоцилиндр. Поршень перемещается вправо. Лакокрасочный материал засасывается в левый гидроцилиндр и выталкивается из правого. В конце хода поршня золотник воздухораспределителя, переключаясь, подает сжатый воздух в правую полость пневмоцилиндра. [c.92]

    Условия работы тепловоза можно разделить на общие и специфические. К общим относятся условия, определяемые назначением деталей и их взаимодействием с другими деталями. Например, назначение цилиндро-поршневой группы дизеля — превращать химическую энергию жидкого топлива в механическую, используемую на тягу поездов. Поэтому эта группа работает в условиях высоких температур, развивающихся при сгорании топлива, больших механических нагрузок на отдельные детали (поршневой палец, стенку втулки цилиндра и др.) от действия газов и передаваемых сил, в условиях взаимного перемещения деталей (поршень с поршневыми кольцами — относительно втулки цилиндра, поршневой палец — относительно втулки верхней головки шатуна), когда возникает трение между сопряженными поверхностями. [c.7]

    Определим величину индикаторной мощности. Пусть на поршень, во время хода нагнетания действует избыточное давление р кГ1смЦ. Сила, действующая на поршень площадью Р [см , при этом равна р Р. При перемещении на элементарный участок пути с1 поршень, совершает работу р Рйз. Работу поршня за нагнетательный ход получим,, проинтегрировав эту элементарную работу по всему ходу поршня  [c.211]

    Условия всасывания играют важную роль в работе насоса. Как уже указывалось а гл. I, рабочий процесс насоса состоит из двух этапов 1) всасывания, когда жидкость заполняет нарезки, винтов со стороны камеры всасывания под воздействием давления, имеющегося в этой камере 2) нагнетания, когда некоторое количество жидкости при вращении винтов оказывается герметически отгороженным от камеры всасывания и движение жидкости происходит вследствие перемещения нарезок винтов, действующих как поршень. Эффективная работа насоса требует, чтобы поступающая из камеры всасывания жидкость непрерывно и полностью заполняла нарезки винтов. Скорость перемещения жидкости, уже захваченной нарезками, ограничивается практической плотностью насоса, прочностью всей конструкции и мощностью мотора, которые выбираются в соответствии с заданными условиямй работы. [c.99]

    Сила, с которой всасываемый газ (начальное давление р ) действует на поршень площадью Р, равна р Р. При перемещении поршня на величину хода 5 газ производит работу РхРЗ = 1 1. [c.15]

    Используемые в этом методе индикаторы часового типа (мессуры) имеют две пружины, назначение которых — возвращать шток в исходное положсзние. Принцип их работы аналогичен принципу работы динамометра. Применение таких индикаторов для определения набухания часто является источником значительных погрешностей. В то же время мессура является достаточно точным и чувствительным прибором для измерения линейных перемещений. Сохранить достоинства и уменьшить недостатки этого устройства можно, если снять основную стальную пружину и сохранить второстепенную — латунную. При этом нагрузка, создаваемая на поршень прибора, при движении штока во всем измеряемом диапазоне изменяется незначительно. Однако сопротивление движению поршня прибора, т. е. внешнее давление, в этом случае оказывается часто недостаточным для точного определения набухания сильно набухающих глинистых минералов и глинистых пород. [c.26]

    Механизмы среза осадка с широким радиально перемещающимся ножом обычно применяют в центрифугах с расположением ротора между опорами (рис. 11.8). Механизм состоит из ножа 1, опорной плиты 2 ножа, которая радиально перемещается по направляющим 3 гидроцилиндром 4 и штоком 5. К началу работы механизма среза в гидроцилиндр подается под давлением масло, перемещающее поршень цилиндра, его шток и, соответственно, нож. Окончательный зазор между лезвием ножа и стенкой ротора устанавливают опытным путем. В крайнем верхнем положении ножа опорная плита нажимает на конечньш выключатель и нож опускается в исходное положение. Этот механизм отличается жесткостью и мало подвержен вибрациям, однако имеет значительную массу, для перемещения которой требуется дополнительный расход энергии. [c.330]

    Приемные камеры 7 к 8 работают следующим образом. В процессе набора заданной дозы поршень гидроцилиндра 5 опускается под давлением в камере (позиция /). При достижении поршнем гидроцилиндра 5 нихшего положения привод автоматически отключается и приемные камеры 7,8 совместно с гидроцилиндрами 5,6 перемещаются по направляющей планке 10, выполненной в виде ласточкина хвоста, гидроцилиндром 9 в крайнее правое положение (позиция //). При перемещении приемных камер 7, 8 происходит отделение дозы. Доза выталкивается из полости приемной камеры 7 поршнем гидроцилиндра 5 при перемещении его в крайнее верхнее положение. Одновременно происходит набор дозы в приемную камеру 8, которая находится под отверстием цилиндра пластикации 3. Далее цикл повторяется. [c.384]

    В рассматриваемой конструкции (см. рис. 3.3) система нагружения работает следующим образом. До начала испытаний вес грузовой обоймы 18 воспринимается промежуточным рычагом 13, который удерживается в горизонтальном положении включенным электромагнитом 11. После устранения люфтов производится выключение магнита. При этом лишь незначительная доля нагрузки воспринимается образцом 9. Большая часть ее приходится на демпфер 14. Под давлением масла крышка 17 поршня 15 слегка приподнимается, освобождая перфорацию. В результате эффективная вязкость демпфера 14 падает, и шток 16 вместе с лромежуточным рычагом 13 начинает быстро перемещаться вниз, обеспечивая передачу на образец большей доли нагрузки. В свою очередь усилие в демпфере падает, и подпружиненная крышка 17 снова перекрывает отверстие в поршне 15, увеличивая вязкость демпфера 14. Соответственно снижается скорость перемещения грузовой обоймы 18. Этот процесс, повторяясь, обеспечивает быструю и равномерную передачу усилия на образец. При этом система нагружения (промежуточный рычаг, шток и поршень демпфера) опускается вниз под действием собственного веса. Ее эффективность зависит от многих факторов, включая вес промежуточного рычага и грузовой обоймы, вязкость [c.58]

    В последующем нам нужно вычислить в отдельности работы сил Р и Pg при каком-нибудь перемещении поршня независимо от причины, вызвавшей это перемещение. Предположим, поршень переместился параллельно самому себе на ds и занял положение В. Так как dsffP, то eos (Р, ds) = +1 и элементарная работа силы Р  [c.39]

    Переключение командных золотников 14 и 13 (фиг. 214) производится давлением жидкости, сливающейся через отверстия а я Ь вращательного гидравлического механизма подачи вязальной проволоки. Необходимое давление жидкости обеспечивается настройкой дросселя 12 на сливной линии вращательного механизма. Теперь жидкость в левую полость цилиндра подачи поступает через командный золотник 14 и далее по трубе 11 (фиг. 213) — в полость вращательного гидравлического двигателя механизма подачи, которая до этого соединялась со сливной линией. Возможны различные варианты движения поришя механизма подачи вязальных головок и ротора гидравлического вращательного двигателя в зависимости от регулировки дросселей 9 к 11 (фиг. 215), т. е. возможны последовательные перемещения ротора и поршня или наоборот и одновременное перемещение ведомых звеньев обоих гидравлических механизмов. С целью сокращения цикла работы машины противодавление в гидравлическом вращательном двигателе, определяемое сопротивлениями последовательно включенных дросселей 9, 11 и конечного выключателя 10 (фиг. 213), должно быть настройкой дросселя 11 (фиг. 215) установлено таким, чтобы ротор гидравлического вращательного двигателя начал возвращаться в исходное положение после того, как поршень механизма подачи занял правое крайнее положение. [c.277]

    Поршневой насос (см. рис, 24) работает следующим образом при поступлении сжатого воздуха в нижнюю полость пневматического цилиндра поршень перемещается вверх, увлекая за собой плунжер гидравлического насоса. При этом лакокрасочный материал засасывается в нижнюю полость гидроцилиндра и выталкивается из верхней. При перемещении поршня вверх переключающая втулка, перемещаясь по стержню механизма переключения подачи воздуха, под воздействием верхнего его упора сжимает пружины переключателя. После прохождения нейтрального положения пружины резко перемещают переключающую втулку вниз, которая, в свою очередь, перемещает вниз клапанодержатель. Происходит переключение клапанов наружные клапаны открываются, внутренние — закрываются. [c.48]

---

Справочная и техническая информация о деталях двигателей

При расточке блока и установке поршней в блок цилиндров, требуется следовать рекомендациям производителя поршней по обработке цилиндров, монтажу и установке деталей цилиндропоршневой группы. Основная информация нанесена на верней части поршня. Если какая либо информация не указана производителем поршней, ни на упаковке, ни на самом поршне, то необходимо следовать рекомендациям производителя автомобиля. Расшифровка символов и значений приведена ниже.

Информация на верхней части.

• Размер поршня. Некоторые производителей поршней наносят на днище поршня размер самого поршня в сотых долях миллиметра, этот контрольный параметр позволяет проверить качество изготовления поршней и точность размеров, пред непосредственной установкой. Например: 83.93. Это означает, что в измеряемых точках размер поршня не превышает указанного размера (с учетом поля допуска). Измерение следует производить при температуре поршня (+20 градусов), с помощью микрометра или аналогичного измерительного инструмента, с точностью измерения до одной сотой доли миллиметра (0,01мм).
• Монтажный зазор. Для того, что бы обеспечить уплотнение рабочей полости цилиндра и минимальную работу трения поршня, а так же предотвратить горячий поршень от заклинивания, между поршнем и стенкой цилиндра предусматривается монтажный (температурный) зазор ( Sp ). При повышенном зазоре между поршнем и стенкой цилиндра работа двигателя заметно ухудшается — имеет место прорыв газов в картер двигателя, ухудшается из-за этого качество масла, закоксовываются кольца и снижается мощность двигателя. Величина этого зазора задается производителем поршней для начальной температуры деталей цилиндропоршневой группы (обычно +20 градусов), и зависит в основном от разности температур, массы поршня и свойств материалов соприкасающихся деталей. Пример: Sp=0.04. Это означает, что зазор между поршнем  (по максимальному размеру юбки поршня) и цилиндром должен быть 0,04 мм (с учетом поля допуска).
• Товарный знак. Каждый серьезный производитель поршней маркирует свою продукцию своим фирменным товарным знаком. Во первых, это часть борьбы с подделок своей продукции, а во вторых демонтировав при ремонте старый поршень сразу становится возможным идентифицировать его, с помощью номера отливки на днище поршня.
• Направление установки. Поршни современных двигателей имеют строго определенное положение в двигателе, в частности, это связано с тем ось поршневого пальца имеет некоторое смещение, относительно центрально оси симметрии поршня. Это сделано для уменьшения шума при работе двигателя, а точнее ударных нагрузок на стенки цилиндра при перекладке поршня в крайнем положении. Как правило, производители используют два способа изображения направления установки– (для двигателей размещаемых спереди и сзади автомобиля). На днище наносится либо стрелка, указывающее направление передней части автомобиля (направление движения), либо схематично изображается коленчатый вал с маховиком.

 

Направление установки поршней для двигателя, установленного в передней части автомобиля

Направление установки поршней для двигателя, установленного в задней части автомобиля

Номер отливки на внутренней части поршня.

Пример расположения номера отливки для поршней, фирмы Kolbenschmidt

Пример расположения номера отливки для поршней, фирмы MAHLE

Опытные мотористы часто сталкиваются в своей работе с трудностью, когда в ремонт поступает очень старый автомобиль, и нет какой либо возможности точно идентифицировать тип его двигателя. Часто просто бывает не корректная информация в документах, на автомобиль, например ошибка (опечатка) в VIN коде или в графе «ТИП ДВИГАТЕЛЯ». Но ремонтировать нужно, и необходимо правильно подобрать ремонтные поршни.
Тогда на помощь приходит информация о номере отливки на внутренней части поршня. Следует извлечь поршень из блока цилиндров, очистить от нагара внутреннюю полость и прочесть отлитые цифры и буквы. Подобный способ подходит не для всех поршней, но основные поставщики конвейеров европейских автомобилей MAHLE, Kolbenschmidt, AE, Nural позволяют расшифровать эти данные.
Что же такое «номер отливки»? Поршни, имеющие одинаковые основные параметры изготавливаются на одном и том же технологическом оборудовании (в частности в одной литьевой форме), затем подвергаются последующей механической обработке в зависимости от требуемого ремонтного размера и модификации. То есть для поршней имеющие STD и ремонтные размеры номера отливок совпадают. Как правило, одному номеру отливки соответствуют несколько поршней на один двигатель, это стандартный поршень и его последующие ремонты. Но есть исключения (когда номер отливки совпадет с несколькими модификациями поршня) тогда необходимо замерить контролируемые геометрические параметры.
Как расшифровать? Мы рекомендуем проверять ваши номера отливок через бумажные каталоги соответствующих производителей. Помимо этого вы можете расшифровать эти данные и с помощью on-line каталогов наших поставщиков. 

Следует определить изготовителя старого поршня по торговой маркировке, а затем, используя его каталог (бумажный или электронный) ввести найденный номер. Значение номера отливки необходимо вводить непосредственно в поле поиска по артикулу детали ( Artikel # ) или поиска по замене номера (Reference No:). Не забывайте проверять полученные результаты по основным геометрическим размером со старыми деталями.

Эксплуатация поршневых двигателей самолетов

| AeroToolbox

В предыдущем посте, посвященном поршневым авиационным двигателям, мы обсуждали четырехтактный цикл, углубляясь в детали того, что происходит внутри блока цилиндров после запуска двигателя. Теперь мы переходим из-под капота внутрь кабины и обсуждаем инструменты и средства управления двигателем, с которыми вы, вероятно, столкнетесь, поднимаясь в небо.

Типовые приборы и органы управления двигателями легких самолетов

На картинке ниже изображена кабина типичного аналога Cessna 172.Скорее всего, вы начнете свою летную карьеру на аналогичном самолете. Большинство тренажеров ab-initio, таких как C172, имеют гребные винты с фиксированным шагом, где скорость двигателя полностью регулируется с помощью рычага дроссельной заслонки: продвижение дроссельной заслонки увеличивает скорость двигателя и гребного винта, а замедление дроссельной заслонки приводит к замедлению двигателя и гребного винта.

Скорость двигателя контролируется с помощью тахометра, а состояние двигателя контролируется по температуре и давлению масла, температуре головки цилиндров и температуре выхлопных газов.

Рисунок 1: Кабина Cessna 172

Рычаг смешивания позволяет пилоту регулировать соотношение топлива и воздуха, поступающего в коллектор двигателя, что влияет на способность двигателя вырабатывать мощность. Вытягивание рычага подачи смеси до упора (отключение холостого хода) останавливает подачу любого топлива в двигатель, в результате чего двигатель останавливается. По мере продвижения рычага смешивания концентрация топлива в топливовоздушной смеси увеличивается, что влияет на термодинамическую эффективность процесса сгорания в цилиндре.Слишком мало топлива, поступающего в двигатель, приведет к прекращению сгорания и остановке двигателя, в то время как слишком большое количество топлива, поступающего в двигатель, неэффективно и приведет к выходу несгоревшего топлива через выхлопную систему. Пилот должен следить за смесью и при необходимости вносить корректировки. Более высокие концентрации топлива в смеси называются богатыми смесями, а более низкие концентрации — бедными смесями. Смесь описывается как массовое соотношение, а не как объемное соотношение, поскольку плотность воздуха изменяется в зависимости от температуры и высоты, что приводит к изменению объема воздуха.Поскольку плотность воздуха изменяется в зависимости от окружающих атмосферных условий, масса топлива, необходимая для поддержания заданного соотношения компонентов смеси, будет изменяться при изменении высоты полета самолета. Поэтому пилот должен обеднять смесь по мере увеличения высоты, чтобы поддерживать постоянное соотношение смеси, не забывая обогащать смесь перед спуском на более низкую высоту. Настройка смеси обсуждается более подробно в посте, посвященном топливной и топливной системам, но на этом этапе важно уметь идентифицировать смесь и рычаги дроссельной заслонки, а также иметь общее представление об их использовании для управления двигателем.Рычаги смесителя традиционно окрашены в красный цвет, рычаги шага (не показаны на изображении кабины) — в синий, а дроссельная заслонка — в черный.

Давайте теперь посмотрим на некоторые из распространенных инструментов двигателя, которые можно найти в типичном легком поршневом самолете.

Тахометр

Тахометр измеряет скорость двигателя в оборотах в минуту (об / мин). Показания частоты вращения двигателя обычно снимаются на коленчатом валу двигателя и не обязательно измеряют частоту вращения гребного винта. Многие комбинации авиационных двигателей и пропеллеров выключены, например, линейка двигателей Lycoming O-320, используемых на некоторых моделях Cessna 172, и в этих случаях частота вращения двигателя и частота вращения воздушного винта будут одинаковыми.Многие более новые легкие спортивные самолеты, такие как Tecnam P-92 Echo, используют двигатель Rotax меньшего объема, который работает на более высокой скорости, и поэтому должен быть установлен между коленчатым валом и гребным винтом. Типичное передаточное число двигателя Rotax 912 ULS составляет 2,27, так что при максимальной продолжительной рабочей скорости 5200 об / мин пропеллер вращается со скоростью 2300 об / мин. Это очень похоже на максимальную рабочую скорость более обычного двигателя, такого как О-320.

Тахометр имеет цветовую кодировку, указывающую на эксплуатационные ограничения двигателя.Нормальный рабочий предел всегда отображается зеленым цветом, а максимальная рабочая скорость окрашивается в красный цвет. Некоторые инструменты также имеют желтую полосу, указывающую на предупредительный диапазон; здесь двигатель должен работать только в течение короткого периода (обычно 5 минут) перед возобновлением работы в зеленой полосе.

Рисунок 2: Тахометры авиационных двигателей

Давление в коллекторе

Манометр в коллекторе измеряет абсолютное давление топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе двигателя.Датчик обычно калибруется в дюймах ртутного столба и всегда показывает значение меньше, чем на атмосферное давление, поскольку двигатель всасывает воздух и топливо в цилиндр во время работы. Топливо в баках находится под атмосферным давлением (в легком самолете), поэтому для того, чтобы топливо попало в двигатель, оно должно всасываться через топливопроводы в карбюратор или форсунки.

Мощность, которую производит двигатель, зависит от массового расхода топливовоздушной смеси, всасываемой в цилиндры.Затем этот датчик обеспечивает прямую индикацию производимой мощности.
Рисунок 3: Манометр в коллекторе двигателя

Самолет с винтом фиксированного шага (угол лопастей винта фиксируется перед полетом) не нуждается в манометре в коллекторе, поскольку одна только частота вращения двигателя является достаточным показателем мощности, производимой двигателем (более высокие обороты указывают на большую мощность ). Однако, как только пилот сможет контролировать шаг винта во время полета, тахометр больше не будет служить хорошим индикатором вырабатываемой мощности.Затем установка мощности двигателя выполняется с использованием одновременно тахометра и манометра в коллекторе.

Изображение ниже представляет собой выдержку из Руководства по эксплуатации пилота Cessna 210, где приведены различные приемлемые комбинации оборотов двигателя и давления в коллекторе для полета, выполняемого на высоте 10 000 футов. В качестве примера пилот может выбрать полет со скоростью двигателя и в коллекторе. установка 2400 об / мин при 20 дюймов, что должно обеспечить истинную воздушную скорость (TAS) 171 миль в час при сжигании 74 фунтов / час топлива, или, в качестве альтернативы, при настройке более высокой мощности 2550 об / мин при 21 дюйм, что приведет к TAS 187 миль в час, но сожжет 87 фунтов в час.

Рис. 4: Установка мощности крейсерского двигателя в Cessna 210

Когда двигатель не работает, манометр в коллекторе будет показывать текущее атмосферное давление. Таким образом, на отказ двигателя или потерю мощности указывает увеличение давления в коллекторе по сравнению с окружающими условиями.

Давление и температура масла

Двигатели внутреннего сгорания требуют смазки для работы без заедания. Эта смазка обеспечивается масляной системой и состоит из запаса масла либо в основании двигателя (мокрый картер), либо вне двигателя (сухой картер).Масло прокачивается через двигатель под давлением, смазывая движущиеся части двигателя. Отказ системы смазки двигателя может привести к его заклиниванию. Поэтому очень важно контролировать температуру и давление в системе смазки на протяжении любого полета, чтобы обеспечить безопасную работу двигателя.

Рис. 5: Датчик температуры и давления масла

Датчик давления масла измеряет давление масла в некоторой точке системы перед масляным насосом и предоставляет средства для проверки правильности работы масляного насоса.

Масло, проходящее через двигатель, быстро нагревается из-за высоких температур в двигателе. Это повышение температуры масла вызывает снижение вязкости масла, что означает, что масло может течь легче, но теряет часть своей смазывающей способности. Для правильной работы двигателя масло должно иметь определенный диапазон вязкости, соответствующий определенному температурному диапазону. Системы смазки самолетов оснащены маслоохладителем, расположенным перед масляным насосом, но после двигателя.Горячее масло проходит через охладитель, снижая температуру масла перед его повторным попаданием в двигатель. Датчик температуры масла чаще всего устанавливается между охладителем и двигателем и, таким образом, обеспечивает измерение температуры масла перед подачей в двигатель.

Если температура или давление масла находятся за пределами нормального рабочего диапазона, вероятно, проблема в системе смазки двигателя. Это потенциально серьезное состояние, поэтому лучше всего немедленно приземлиться на ближайшем аэродроме, где проблему можно будет безопасно решить на земле.

Температура головки цилиндра

Температура в двигателе измеряется термопарой, расположенной в головке самого горячего цилиндра, и отображается на указателе температуры головки цилиндров (CHT) в кабине. Это обеспечивает прямую и немедленную индикацию температуры внутри двигателя, которая должна оставаться в определенном диапазоне на всех этапах полета.

Внутреннее охлаждение двигателя обеспечивается масляной системой, однако необходимо отводить высокие температуры в цилиндрах в результате процесса сгорания.Большинство двигателей легких самолетов имеют воздушное охлаждение: воздух втягивается в моторный отсек через входные отверстия в капоте и направляется по цилиндрам с помощью набора перегородок. На внешней поверхности каждого цилиндра установлено несколько ребер, которые действуют как радиаторы, рассеивая тепло в воздух.

Эффективность этого устройства охлаждения контролируется в кабине по показаниям датчика CHT и обеспечению того, чтобы двигатель оставался в пределах нормального рабочего диапазона.

Рисунок 6: Указатели температуры головки цилиндров

Различные условия полета могут вызвать повышение или понижение температуры головки цилиндров.Например, продолжительный набор высоты на высокой мощности может вызвать повышение температуры двигателя, и положение самолета во время набора высоты может быть таким, что воздушного охлаждения будет недостаточно для поддержания температуры головки цилиндров в нормальном рабочем диапазоне. В этом случае настройку на набор высоты следует уменьшить до тех пор, пока температура не вернется в зеленую полосу. В качестве альтернативы можно использовать ступенчатый набор высоты с периодами горизонтального полета для снижения температуры.

Периоды работы на земле, когда скорость полета низкая и эффективность воздушного охлаждения снижается, также могут вызвать повышение CHT.

И наоборот, в случае быстрого спуска, когда скорость полета увеличивается, дополнительный поток воздуха через цилиндры может вызвать резкое охлаждение, которого также следует избегать.

Эксплуатация двигателя при температурах выше нормального рабочего предела может вызвать потерю мощности, детонацию (преждевременное сгорание) и чрезмерный расход масла. Повреждение стенок цилиндра, поршней, поршневых колец и клапанов также может произойти, если не будут приняты меры для работы двигателя в установленных пределах.

Давление топлива

Топливо хранится в баках (обычно в крыльях) и должно подаваться в двигатель во время работы. Топливо перекачивается (или подается самотеком) под давлением из баков в двигатель. Пилоту важно следить за давлением топлива, чтобы обеспечить непрерывную подачу топлива в двигатель. Подача топлива является настолько важной системой, что воздушные суда, которым требуется насос для транспортировки топлива из баков к двигателю, оснащаются резервной насосной системой на случай выхода из строя основного насоса.Если давление топлива начинает падать во время полета, можно использовать резервный насос для увеличения давления. Резервный насос также обычно активируется во время критических фаз полета, таких как взлет и посадка, чтобы добавить некоторую избыточность системе и уменьшить вероятность отказа двигателя.

Давление топлива следует контролировать во время полета и постоянно поддерживать в зеленом нормальном рабочем диапазоне.

Рисунок 7: Пример манометра давления топлива

Температура выхлопных газов

Температура газа, выходящего через выпускной коллектор после сгорания, важна для пилота, поскольку она позволяет регулировать соотношение топлива и воздуха (смеси) до оптимального значения.Температура выхлопных газов изменяется в зависимости от соотношения топливо-воздух, поступающего в цилиндры, так что по мере обеднения смеси (меньше топлива в данной массе воздуха) температура выхлопных газов (EGT) увеличивается до максимума перед внезапным падением. Это важно, поскольку пиковая температура всегда достигается при одном и том же соотношении топлива и воздуха.

EGT горячее в более бедных смесях, что указывает на более эффективный процесс сгорания, когда меньше несгоревшего топлива выходит из цилиндров через выхлопную систему.Во время крейсерского полета смесь обедняется с помощью измерителя EGT, уменьшая смесь до точки, где EGT достигает пика, а затем слегка обогащается, чтобы снизить температуру в соответствии с руководством по летной эксплуатации самолета. В крейсерском режиме выгодно обеднять смесь, поскольку это снижает расход топлива и позволяет двигателю работать с максимальной эффективностью.

Рисунок 8: Датчик температуры выхлопных газов

Распространенные неисправности при запуске двигателя

Запуск авиационного двигателя иногда может быть затруднительным, особенно в холодный день или если двигатель не запускался какое-то время.Давайте посмотрим на некоторые из наиболее распространенных проблем, возникающих при запуске.

Важно всегда соблюдать правильную процедуру запуска, как указано в руководстве по эксплуатации самолета. Это поможет продлить срок службы двигателя и должно привести к меньшему количеству проблем с обслуживанием в течение всего срока службы двигателя. Ниже приведены несколько типичных ошибок, которые допускают новые пилоты, и порядок действий, которые следует предпринять для исправления ситуации. Помните, что приведенные здесь советы являются общими, и при возникновении таких ситуаций всегда следует в первую очередь обращаться к руководству по летной эксплуатации.

Грунтовка

Для большинства авиационных двигателей перед запуском требуется прокачка. Это включает распыление топлива во впускную систему двигателя рядом с впускным клапаном. Это дополнительное топливо служит для обогащения смеси во время процесса запуска, что помогает двигателю работать плавно и плавно при запуске. Многие самолеты имеют специальный капсюль двигателя, обычно расположенный рядом с рычагами управления дроссельной заслонкой и смесью. Использование этой грунтовки обеспечивает подачу дополнительного топлива в двигатель, когда и где это необходимо.

Распространенный (неправильный) метод, который многие пилоты используют для прокачки двигателя, — это накачать дроссель до или во время запуска. Это обеспечивает дополнительное топливо для двигателя, но топливо попадает в трубку Вентури карбюратора, где в нем нет необходимости, а не во впускное отверстие, где оно есть. Это скопление топлива в трубке Вентури известно как скопление и может привести к возгоранию двигателя, если во время запуска возникнет обратная вспышка.

Вы всегда должны следовать процедуре заправки, описанной в руководстве по летной эксплуатации самолета, чтобы обеспечить безопасный и стабильный запуск.

Рисунок 9: Пример грунтовки авиационного двигателя

Затопление

Неправильная или неправильная техника заливки может быстро привести к ситуации, когда в цилиндрах находится слишком много топлива для воспламенения. Когда эта ситуация достигается, двигатель считается залитым и требует изменения процедуры запуска для исправления ситуации и обеспечения правильной работы двигателя.

Обычный метод запуска залитого двигателя заключается в полном закрытии смеси (чтобы в цилиндры не поступало дополнительное топливо) и включении двигателя с включенными магнето (системой зажигания).Положение дроссельной заслонки во время запуска с обводнением варьируется от производителя к производителю, поэтому ознакомьтесь с руководством по эксплуатации, прежде чем пытаться запустить двигатель с затоплением.

Проворачивание двигателя вызывает большую нагрузку на стартер, который может перегреться при использовании в течение более 20 секунд. Если вам не удается запустить двигатель, возможно, вам придется подождать минуту или две между попытками запуска, чтобы дать стартеру остыть. Когда двигатель загорится, вы должны переместить рычаг подачи смеси вперед, чтобы обеспечить непрерывную подачу топлива в двигатель.

Постоянный двигатель

Двигатели, которые какое-то время стояли, имеют тенденцию накапливать тонкую масляную пленку на стенках цилиндров. Эта масляная пленка обычно более распространена на старых двигателях, где обычно изнашивается уплотнение между поршневыми кольцами и стенками цилиндра. Если это так, то во время такта сжатия при пуске несжимаемое масло вызывает ударное воздействие на поршень. Это может вызвать серьезные повреждения в виде погнутого шатуна или разрыва головки блока цилиндров.Это явление известно как гидравлическое движение и может происходить на всех компоновках двигателей, но чаще всего наблюдается на радиальных двигателях, где количество цилиндров перевернуто, что позволяет маслу легче просачиваться в цилиндр.

Чтобы предотвратить гидравлическое воздействие, гребной винт следует несколько раз перевернуть рукой (при выключенной системе зажигания), чтобы удалить этот слой масла. Если очень трудно перевернуть двигатель и есть подозрение, что в цилиндры просочилось много масла, то перед попыткой запуска двигателя может потребоваться снять свечи зажигания и слить масло из цилиндра.
После запуска двигателя пилот должен постоянно следить за приборами двигателя, чтобы убедиться, что он работает должным образом. В следующем разделе описаны некоторые из распространенных проблем, возникающих при запуске двигателя, и что делать, если вы когда-либо столкнетесь с какой-либо из них.

Общие неисправности после запуска двигателя

После запуска двигателя важно убедиться, что давление масла повышается в течение 30 секунд после запуска. Низкое давление масла может указывать на отказ масляного насоса, что может привести к заклиниванию двигателя из-за недостаточной смазки.В этом случае двигатель следует немедленно выключить.

Вот ряд других распространенных неисправностей, возникающих после запуска двигателя, о которых следует знать новому пилоту.

Дым

Обычно, когда в выхлопных газах, выходящих из двигателя, виден дым, он либо синий, либо черный.

Синий дым возникает из-за горящего масла, что указывает на то, что масло просачивается в камеру сгорания. Это указывает на износ поршневых колец.

Черный дым указывает на то, что смесь слишком богатая и избыток несгоревшего топлива попадает в выхлоп.Это также видно сразу после запуска, если двигатель был заправлен слишком сильно. Чтобы исправить это, следует временно обеднить смесь, пока двигатель не начнет работать более плавно, после чего смесь можно снова обогатить. Если двигатель продолжает выделять черный дым после запуска, это также может указывать на то, что насос подкачки не заблокирован, который будет продолжать подавать дополнительное топливо в камеру сгорания.

Неровная работа из-за нехватки топлива

Неровная работа двигателя может указывать на то, что к двигателю применена неправильная настройка смеси, поскольку двигатель не получает правильное соотношение топлива и воздуха.В качестве альтернативы, это также может указывать на то, что существует закупорка между топливным баком и впуском двигателя или что топливный насос не обеспечивает адекватное давление. Первым шагом к устранению неисправности при неработающем двигателе является выбор другого бака для работы. Если проблема исчезнет, ​​вы узнаете, что неисправность находится между этим баком и впускным коллектором. Вы также можете задействовать вспомогательный или резервный топливный насос, чтобы посмотреть, решит ли это проблему. Если это улучшает работу двигателя, то это указывает на неисправность механического топливного насоса.

Неисправности магнето

Система зажигания легкого самолета состоит из двух независимых магнето, каждый из которых подает высокое напряжение на отдельный набор свечей зажигания, расположенных в каждой головке блока цилиндров. Важно проверить функционирование каждой магнито-системы во время предполетной подготовки, так как любую неисправность любой системы следует идентифицировать еще на земле, а не в воздухе. Каждая система проверяется перемещением дроссельной заслонки до подходящих оборотов в минуту, а затем циклическим переключением каждого магнето, сравнивая результирующие обороты в минуту с оборотами, наблюдаемыми, когда оба магнето работают вместе.Если падение на любом из магнето больше, чем разрешено производителем, полет должен быть прекращен и проблема исследована перед повторным полетом самолета. Неисправный магнето должен представлять собой плохо работающий двигатель, и его следует легко идентифицировать, выполнив испытание на падение с магнето, описанное выше. Если при включении магнето не видно капли, возможно, один из магнето не заземляется. Это потенциально опасная ситуация, поскольку система зажигания может оставаться под напряжением даже после выключения в кабине.

Загрязнение свечей зажигания

Загрязнение свечей зажигания вызвано чрезмерным скоплением углерода на запальном конце свечи. Это нарушает нормальную работу свечи зажигания, перенаправляя высокое напряжение от наконечника. Это может привести к возникновению недостаточной разницы напряжений между центральным и заземляющим электродами, что может привести к тому, что свеча зажигания перестанет правильно вырабатывать искры. Признаки засорения свечей зажигания — это неровная работа двигателя и падение напряжения на магнето больше, чем допускается производителем во время пускового испытания двигателя.

Если во время разгона наблюдаются большие перепады магнето, то одним из возможных решений является обеднение смеси для увеличения EGT и работа двигателя на высоких оборотах в течение короткого периода времени. Это приводит к выжиганию остаточного нагара со свечей. После запуска двигателя на обедненной смеси повторите разгон и проверьте падение оборотов между магнето. Продолжайте полет только в том случае, если падение магнето находится в пределах спецификации производителя.

Обледенение карбюратора

Функционирование карбюратора более подробно рассматривается в этом посте и только здесь.В карбюраторе используется принцип трубки Вентури для подачи и распыления топлива в воздух до того, как топливовоздушная смесь попадет в двигатель. Вентури работает за счет уменьшения площади, через которую может проходить объем воздуха, что приводит к увеличению скорости через горловину Вентури (самое узкое сечение). Это увеличение скорости приводит к снижению давления и понижению температуры в горловине. Жидкое топливо добавляется в горловину и мгновенно испаряется, образуя газообразную топливно-воздушную смесь.Это испарение требует полной энергии (скрытая теплота испарения), что еще больше снижает температуру в горле.

В правильных условиях окружающей среды это падение температуры в горловине Вентури может привести к тому, что воздух, проходящий через горловину, упадет ниже точки замерзания, и любой водяной пар в воздухе может замерзнуть на стороне горла, уменьшая площадь, через которую проходит воздух. топливная смесь может пройти. Это приводит к снижению мощности, которая может быть произведена двигателем, и в тяжелых случаях может привести к его отказу.

Для борьбы с обледенением карбюратора горячий воздух проходит от двигателя по воздуховоду через трубку Вентури, когда тепло карбюратора поступает из кабины. Это растопит образовавшийся лед, и двигатель перестанет работать с перебоями. Нагрев карбюратора приведет к первоначальному снижению оборотов двигателя или давления в коллекторе, а затем снова повысится по мере таяния льда.

Обледенение карбюратора может происходить в широком диапазоне температур, но наиболее часто встречается при температуре наружного воздуха от -10 ° C до + 10 ° C (от 15 ° F до 50 ° F) и высокой влажности.Таблица вероятности обледенения карбюратора, опубликованная ниже, показывает, что обледенение может происходить в широком диапазоне атмосферных условий, и поэтому нагрев карбюратора обычно применяется во время цепи для приземления, чтобы предотвратить любые незапланированные остановки двигателя в такой критической фазе полета. Двигатели с впрыском топлива не имеют карбюратора, что исключает необходимость в системе подогрева карбюратора.

Рисунок 10: Диаграмма вероятности обледенения карбюратора

Вам понравился этот пост? Почему бы не продолжить чтение этой серии статей о поршневых двигателях самолетов и их системах?

Разъяснение мифов, тайн и заблуждений

Зазор между поршнем и стенкой является важным измерением для любого двигателя, и для различных применений могут потребоваться совершенно разные спецификации.Мы объясняем науке почему.

Среди блестящих предметов, которые появляются из новой коробки с высокопроизводительными поршнями, вам также представлена ​​спецификация с подробным описанием критических размеров поршня и, среди прочего, исключительно важного зазора между поршнем и стенкой цилиндра. Это основная спецификация, которой производители двигателей всегда стремятся обеспечить безотказную работу двигателей, которые они создают.

Чтобы получить еще больше советов, приемов и приемов по сборке двигателя, НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ!

Зазор между поршнем и стенкой устанавливается около нижней части юбки со стороны упора, как показано здесь.Между точкой зазора и пакетом колец ни одна часть поршня не приближается к стенке цилиндра. Общеизвестно, что правильный зазор необходим для успешной работы, и что слишком большой или слишком маленький зазор может легко привести к фатальному повреждению двигателя. Некоторый небольшой зазор необходим для обеспечения пространства для смазочной среды, но большая часть зазора встроена для обеспечения скорости расширения компонентов при достижении двигателем рабочей температуры. Ваш новый набор поршней Wiseco обеспечит максимальную производительность, если вы будете следовать инструкциям, которые прилагаются к каждой упаковке.Рекомендуемый зазор между поршнем и стенкой обеспечивает правильную установку и бесперебойную работу.

Большинство конечных пользователей рассматривают рекомендуемый зазор между поршнем и стенкой как исчерпывающий показатель оптимальной посадки поршня в отверстии цилиндра для безопасной работы.

В общем смысле они верны, и внимательное отношение к рекомендуемой подгонке почти всегда предотвратит ужасные бедствия чрезмерного трения, удара поршня, повреждения колец и сопутствующих отказов.

Рекомендуемая точка измерения на поршне — это точка наибольшего диаметра поршня, поэтому она должна быть установлена ​​с надлежащим зазором производителя.Думайте об этом как о точках безопасности, которые производители предоставляют для предотвращения неправильной установки и последующего повреждения двигателя. Но это еще не все. Когда двигатель работает при рабочей температуре, каждая точка на юбке поршня и контактной поверхности кольца имеет определенный зазор, предназначенный для обеспечения надлежащего функционирования поршня и связанного с ним пакета колец.

Юбка поршня — это точка контакта с упорными сторонами поршня. Здесь зазор измеряется в рекомендованной производителем точке, которая варьируется в зависимости от поршня.Это наибольший диаметр поршня и точка критического зазора.

При определении оптимального зазора поршня до стенки конструкторы учитывают все физические и тепловые условия эксплуатации поршня, оценивая следующие факторы и их взаимосвязь для каждой конструкции поршня.

• Приложение
• Тип блока (материал)
• Материал поршня (сплав)
• Тип, (литой, кованый, заэвтектический}
• Размер поршня
• Смазка
• Охлаждение

ПРИМЕНЕНИЕ:

Различные приложения предъявляют разные требования.Скорость двигателя, давление в цилиндре, нагрузка на юбку, угол наклона штока и другие факторы — все это играет роль в оценке конструктором требований к окончательному зазору поршня. Во многих низкооборотных двигателях по-прежнему используются недорогие литые поршни с очень контролируемыми характеристиками расширения. Они могут быть очень плотно установлены в отверстии и прослужат долгое время при нормальной эксплуатации. Они не болтают о запуске, что является серьезной проблемой для автопроизводителей, и год за годом обеспечивают бесперебойную и бесперебойную работу.

Зазор между поршнем и стенкой является важным измерением, на которое влияет множество факторов. Знание размера поршня, основного материала, типа двигателя и многих других деталей имеет решающее значение для правильной работы. Непрерывная работа в режиме WOT резко увеличивает тепловую нагрузку на поршень, что приводит к его большему расширению. Двигатели, подвергающиеся длительному воздействию WOT, почти всегда требуют дополнительного зазора, чтобы обеспечить повышенное расширение и обеспечить достаточное пространство для разбрызгивания масляной пленки на стенки цилиндра.Гоночные двигатели и судовые двигатели, которые выдерживают длительную работу WOT, являются яркими примерами необходимости увеличения клиренса. Высокопроизводительные уличные двигатели с системой впрыска закиси азота требуют большего зазора между поршнем и стенкой, чем, скажем, обычный ежедневный водитель с четырьмя цилиндрами. Другие соображения включают двигатели с сильным форсированием и двигатели с впрыском закиси азота. Рекомендуемые зазоры зависят от области применения, и конструкторы поршней учитывают это, помогая вам с набором индивидуальных поршней.Такие высоконагруженные двигатели, как правило, испытывают большие тепловые нагрузки и гораздо более высокое давление в цилиндрах, что может увеличить прогиб поршня и потребовать большего зазора. В то время как поршень и шток являются механизмом, с помощью которого сила передается на коленчатый вал, поршень также отвечает за поддержание стабильной платформы для поддержки колец. Неустойчивый поршень снижает кольцевое уплотнение и, следовательно, снижает мощность.

Тип блока и материал

Блочный тип имеет огромное значение для требований к зазору поршня до стенки.Алюминиевый блок, такой как этот блок Chevrolet LS3, расширится больше, чем чугунный блок, значительно изменив требования к зазору.

Чугун и алюминий являются преобладающими материалами, из которых изготавливаются корпуса цилиндров. Эти материалы оказывают значительное влияние на зазор между поршнем и стенкой, в первую очередь из-за их характеристик теплового расширения. Чугунные блоки расширяются меньше, чем алюминиевые блоки с чугунными гильзами цилиндров, и, таким образом, более термически стабильны.

В некоторые блоки входят алюминиевые цилиндры с покрытием Nikasil без гильз — они расширяются еще больше. В любом случае необходимо учитывать изменения размеров из-за нагрева, чтобы обеспечить надлежащий зазор поршня. И это включает в себя учет тепловых характеристик материала поршня. Деформация отверстия из-за зажимной нагрузки на крепежный элемент головки блока цилиндров также влияет на окончательные значения зазора поршня. В зависимости от двигателя и конструкции блока, другие крепежные детали также могут деформировать канал ствола.Сюда могут входить крепления двигателя, насосы, кронштейны и т. Д.

МАТЕРИАЛ ПОРШНЯ

Основной материал поршня, вероятно, является самым большим определяющим фактором, определяющим расстояние от поршня до стенки. Поршни из материала 2618 потребуют немного больших зазоров, чем поршни из материала 4032, который содержит термостабилизирующий силикон.

Литые поршни со встроенной распорной стойкой были обычным явлением в течение многих лет, и они по-прежнему обеспечивают очень надежную работу в условиях малой мощности и низких оборотов.Около века назад было обнаружено, что добавление 12% кремния в качестве легирующего компонента значительно стабилизирует расширение алюминиевых компонентов, таких как поршни.

Известный как эвтектический сплав алюминия и кремния, он позволил разработать литые поршни с высоким содержанием кремния с содержанием кремния до 20 процентов. Они известны как заэвтектические поршни, и их главное преимущество — очень низкая скорость расширения. Они могут быть установлены с минимальным зазором между поршнем и стенкой в ​​0,0005 дюйма на большом диаметре.

Интересно, что когда современный кованый поршень с большим начальным холодным зазором достигает рабочей температуры, разница в рабочем зазоре меньше, чем можно было бы предположить. Например, Wiseco использует сплавы 2618 и 4032 для всех своих поковок. Хотя степень расширения различается для каждого сплава, Wiseco создала поршни из каждого сплава для одного и того же двигателя, успешно работающие при почти одинаковом рабочем зазоре. Поршень 2618 с большим расширением может иметь больший начальный зазор, чем поршень 4032, но как только двигатель достигнет рабочей температуры, оба поршня будут иметь одинаковые рабочие зазоры.

Профиль поршня

Форма цилиндра поршня обеспечивает точку критического контакта ниже на юбке, чтобы обеспечить точку стабилизации рядом с нижней частью поршня. Поршни также овальные, а не круглые, чтобы уменьшить трение на неупорных поверхностях.

Профиль поршня играет важную роль в определении зазора. Более узкие зазоры, как правило, уменьшают удары поршня (грохот) при холодном пуске и обеспечивают более стабильную посадку, способствуя хорошему кольцевому уплотнению.

Утверждается, что поршни с юбками полного радиуса (в отличие от бочкообразных профилей) более плотно прилегают.Реальность такова, что поршень с полной юбкой, поскольку он имеет профиль полного радиуса, измеряется в самом низу и имеет гораздо больший зазор везде, кроме точки измерения. Это пример общего зазора поршня, значительно отличающегося от опубликованных технических характеристик зазора.

Размер поршня

Чем больше размер поршня, тем больше он расширяется. В Hot Rod и американских двигателях V8 обычно используются большие поршни, которые требуют большего начального зазора между поршнем и стенкой, чем, скажем, двигатель Honda с меньшим размером отверстия.

Для поршней большего размера обычно требуется больший зазор, чем для поршней меньшего размера. Сравнение крайностей иллюстрирует эту точку зрения, если мы рассмотрим разницу в двух не связанных между собой поршнях, используемых для полета. Поршень размером с гильзу от авиадвигателя модели Cox .049 отлично работает с таким минимальным зазором, что даже не требуется какой-либо формы поршневого кольца для уплотнения газообразных продуктов сгорания.

И наоборот, поршень диаметром 5,400 дюйма от двигателя Merlin V-12, который приводил в действие истребитель P-51 времен Второй мировой войны, требует.Зазор от 012 «до 0,014» для удовлетворительной работы. Здесь мы также отметим, что тепловая нагрузка от трения в двигателе Мерлина намного больше, чем в двигателе Кокса. В экстремальных условиях гонок на самолетах в двигателе Merlin возникает значительная тепловая нагрузка, и поршни соответственно расширяются.

Установка зазора поршня до стенки часто является функцией процесса хонингования. Большинство механических мастерских не будут затачивать блок, пока у них не будут под рукой поршни и спецификации. Хонинговальные бруски очень медленно удаляют материал, а также обеспечивают гладкость стенок цилиндров и наличие необходимых впадин для прилипания к ним масла.

Смазка

Масло на стенке цилиндра адаптируется к местным условиям при рабочей температуре, но зазор поршня должен оставлять некоторое пространство, чтобы смазочная пленка выполняла свою работу. Масляная пленка создается за счет брызг, срывающихся с быстро вращающегося коленчатого вала. Проще говоря, утечка масла из боковых зазоров штока и коренного подшипника отбрасывается на стенки цилиндра и регулируется масляным кольцом тонкой пленкой. Масляная пленка может составлять менее 0,001 дюйма и учитывается в конечном зазоре поршня.Масляная пленка должна присутствовать не только для смазки поверхностей, но и для передачи тепла от поршня к блоку цилиндров, а затем к системе охлаждения.

Тип охлаждения двигателя влияет на расстояние между поршнями и стенками. Поскольку двигатели с воздушным охлаждением зависят от температуры окружающего воздуха и обтекают охлаждающие ребра двигателя (показаны), они видят более широкий диапазон рабочих температур и требуют дополнительных зазоров.

Тип системы охлаждения

Существует значительная разница в требованиях к зазорам для двигателей с воздушным охлаждением по сравнению с жидкостным охлаждением.Системы с воздушным охлаждением, такие как автомобили Volkswagen или Porsche, по сути, являются нерегулируемыми системами, зависящими от условий воздушного потока. Они более склонны к деформации отверстия и неравномерному расширению. Воздушное охлаждение более требовательно из-за значительных колебаний воздушного потока. Например, в авиационном двигателе охлаждение также уменьшается с высотой, потому что воздух тоньше и уносит меньше тепла.

Жидкостное охлаждение обеспечивает большую стабильность благодаря легко регулируемой системе и более быстрому нагреву в качестве бонуса.Охлаждающая среда подается внутрь и наружу в соответствии с температурными условиями и регулированием, обеспечиваемым термостатом. Эти факторы влияют на результирующий зазор между поршнем и цилиндром.

Двигатели сверхвысокой мощности с сумматорами мощности, такими как турбины, нагнетатели и закись азота, требуют большего зазора, чтобы справиться с чрезмерным нагревом, выделяемым в условиях WOT.

Инженеры прилагают все усилия, чтобы определить надлежащий зазор между поршнем и стенкой. Это включает в себя испытания в реальных условиях работающих двигателей с различными конфигурациями юбки и различными зазорами для определения пригодности каждого поршня для конкретного применения.Когда проект завершается, зазор и место проверки указываются в инструкциях, прилагаемых к поршням. При строгом соблюдении этих рекомендаций вы можете рассчитывать на безотказную работу ваших новых поршней и оптимальное уплотнение цилиндра для максимальной мощности.

Эксплуатация поршневых двигателей внутреннего сгорания (автомобили)

2,3

Эксплуатация поршневых двигателей внутреннего сгорания

Сборка из большого количества деталей, используемых для выполнения работы и передачи энергии, называется
электростанцией.Двигатель — это силовая установка автомобиля. Тепловая энергия, производимая
сжиганием топлива, преобразуется двигателем в механическую энергию или вращательное движение посредством
его различных частей. Движение запускается в маховике, соединенном с коленчатым валом. После завершения
различных циклов работы в двигателе маховик передает это движение на колеса
через систему трансмиссии. Двигатели IC бывают двух типов; искровое зажигание (SI)
и воспламенение от сжатия (CI).Бензиновые (SI) и дизельные (CI) двигатели более подробно рассматриваются в
этой главы.

2.3.1. Базовая конструкция

Автомобильный двигатель имеет поршень, который перемещается вверх и вниз или совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре.
Поршень прикреплен к коленчатому валу шатуном. Давление, создаваемое в камере сгорания
, отталкивает поршень
и тем самым заставляет коленчатый вал вращаться.
Когда коленчатый вал вращается, механическое устройство
позволяет поршню совершать возвратно-поступательное движение в
цилиндре, как показано на рис.2.1.
Цилиндр двигателя представляет собой контейнер цилиндрической формы
, поддерживаемый в блоке цилиндров
, прикрепленный к или неотъемлемую часть
картера. Объем, заключенный между верхней частью цилиндра
и верхней частью поршня
в его нижнем положении, называется камерой сгорания
.
Наивысшая точка, достигаемая поршнем, — это
, которая называется верхней мертвой точкой (ВМТ), а самая низкая точка
называется нижней мертвой точкой
(НМТ). Расстояние движения от ВМТ до
НМТ называется ходом.Работа в цилиндре
от впуска топливной смеси до ее сжатия
, зажигания, расширения и выпуска
сгоревшей топливной смеси называется двигательным циклом.
Камера сгорания над поршнем
должна заряжаться после каждого процесса сгорания
. Впускной клапан позволяет свежей заправке
поступать в цилиндр. Выпускной клапан
Рис. 2.1. Поршневой и кривошипно-шатунный механизм.

выпускает отработавшие газы после того, как поршень переместился в нижнюю часть такта расширения.Клапаны
открываются и закрываются в нужный момент распределительным валом, приводимым от коленчатого вала.
В двигателе SI смесь топлива и воздуха из карбюратора поступает в цилиндр через впускной коллектор
и впускной канал. Дроссель в карбюраторе регулирует массу смеси
, поступающей в камеру сгорания. Впускной клапан расположен на стыке впускного отверстия
и цилиндра. Свеча зажигания, которая расположена в верхней части цилиндра, инициирует сгорание
.
В двигателе CI топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания через форсунку для впрыска топлива
. Количество поступающего топлива регулируется рычагом управления подачей топлива. Воздух поступает
в цилиндр из коллектора через порт.
Поршень и поршневые кольца предотвращают выход расширяющихся газов из камеры сгорания
. Энергия расширяющихся газов передается поршнем во вращательное движение коленчатого вала на
.
Канал, через который продукты сгорания покидают камеру сгорания
, состоит из выпускного отверстия и выпускного коллектора.Выпускной клапан расположен на стыке
выпускного отверстия и цилиндра.
Как впускные, так и выпускные клапаны приводятся в действие клапанными механизмами. Распределительный вал
приводится в действие синхронизирующими шестернями, приводимыми в действие коленчатым валом. Лепестковые кулачки, неразъемно соединенные с распределительным валом,
приводят в действие толкатели и коромысла, которые открывают клапаны. Пружина клапана удерживает клапан
в закрытом состоянии, за исключением случаев, когда вращение кулачкового механизма по времени заставляет клапан открываться.
Каждый двигатель имеет систему смазки, которая создает масляную пленку между поверхностями подшипника
, предотвращая контакт и тем самым сводя к минимуму износ.
Система охлаждения предназначена для отвода избыточного тепла от металла, окружающего камеру сгорания
, во избежание перегрева, расширения и заклинивания деталей.

2.3.2. Принцип и циклы работы

Двигатели с искровым зажиганием (SI) и с воспламенением от сжатия (CI) очень похожи в конструкции
, но различаются типом используемого топлива, способом попадания топлива в цилиндр двигателя,
и способом воспламенения топлива. В двигателях с искровым зажиганием используется бензин (бензин), высоколетучее топливо
.Перед поступлением в цилиндр топливо смешивается с воздухом, образуя горючую топливно-воздушную смесь
в правильной пропорции для быстрого и правильного сгорания. Смесь сжимается в
цилиндре и воспламеняется от электрической искры. В двигателе с воспламенением от сжатия в качестве топлива используется дизельное топливо, легкое масло
. Воздух забирается в цилиндр двигателя, где он сжимается, за счет чего его температура повышается до
. Дизельное топливо впрыскивается в сжатый воздух. Горячий воздух (теплота сжатия
) воспламеняет топливо.
Различные термодинамические циклы, в которых работают поршневые двигатели IC, — это цикл Отто, дизельный цикл
и двойной цикл. Эти циклы не являются циклами с изменением фазы. Двигатель с искровым зажиганием
работает по циклу Отто, в котором подача и отвод энергии происходят при постоянном объеме, а сжатие и расширение
происходит изоэнтропически, как показано на диаграммах давление-объем (PV) и
температура-энтропия (TS) в Рис. 2.2. Двигатель с воспламенением от сжатия работает по дизельному циклу
, в котором добавление энергии происходит при постоянном давлении, а отвод энергии — при постоянном объеме
.Сжатие и расширение происходят изоэнтропически, как показано на диаграммах P-V
и T-S на рис. 2.3.

Рис. 2.2. Цикл Отто на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
В дизельных двигателях степень сжатия намного выше, чем в бензиновых.
Поскольку в дизельном цикле сжимается только воздух, не существует верхнего предела степени сжатия
, за исключением способности материалов компонентов двигателя выдерживать давление.Эффективность цикла
увеличивается с увеличением степени сжатия. Более высокая степень сжатия позволяет
преобразовывать в работу больше энергии топлива, чем в бензиновых двигателях.
Рис. 2.3. Дизельный цикл на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
Обычно высокоскоростные дизельные двигатели работают не в дизельном цикле, а в двойном цикле
, в котором добавление энергии происходит частично при постоянном объеме и частично при постоянном давлении, как показано на диаграммах P-V и T-S на рис.2.4. В остальном процесс остается прежним.
Рис. 2.4. Дуэльный цикл на диаграммах давление-объем и температура-энтропия.
Все эти циклы являются идеальными циклами, и в них рассматриваются
гипотетические источник и поглотитель энергии. Фактический цикл отличается от идеального из-за наличия различных


необратимостей. Добавление энергии в реальном процессе никогда не происходит при постоянном давлении или постоянном объеме
. Процесс расширения и сжатия никогда не бывает изоэнтропическим из-за передачи тепла
в систему или из системы.Кроме того, для всасывания
свежего воздуха или заряда и удаления продуктов сгорания требуется конечный объем работы. Фактические диаграммы
давление-объем для четырехтактных бензиновых и дизельных двигателей показаны соответственно на рис. 2.5 A и
B. Двигатели SI и CI могут работать в четырехтактных и двухтактных циклах.

Рис. 2.5. Диаграммы фактического давления-объема для четырехтактных двигателей.
A. Бензиновый двигатель. Б. Дизельный двигатель.
Степень сжатия в дизельных двигателях составляет от 12: 1 до 20: 1, тогда как в обычном бензиновом двигателе
используется только 7.От 5: 1 до 15,5: 1. Высокая степень сжатия в двигателях CI создает давление
примерно от 3 до 4 МПа в конце такта сжатия. Температура воздуха в этой точке достигает
около 950 К при полной нагрузке и полной скорости. При температуре от 625 до 725 К происходит самовоспламенение топлива
. Процесс сгорания в дизельном двигателе — это не мгновенный взрыв заряда
, как в бензиновом двигателе, а скорее процесс поверхностного сгорания на ранних стадиях, который
позже перерастает в более или менее быстрый взрыв.

Рис. 2.6. Принцип работы четырехтактного бензинового двигателя.
футов 3.3 Двигатели с искровым зажиганием (бензин)
Четырехтактный бензиновый двигатель выполняет все четыре операции; всасывание (всасывание), сжатие
, расширение (мощность) и выпуск за четыре такта поршня, то есть за два оборота коленчатого вала
. Рисунок 2.6 иллюстрирует работу четырехтактного бензинового двигателя. Бензиновые двигатели
впитывают легковоспламеняющуюся смесь воздуха и бензина, которая воспламеняется синхронизированной искрой при сжатии заряда
.
Напротив, двухтактный двигатель выполняет все четыре операции за два хода поршня, т.е.
за каждый оборот коленчатого вала. Конструкция двухтактных двигателей аналогична конструкции четырехтактных двигателей
за исключением того, что клапаны не используются. Отверстия в нижнем конце
стенки цилиндра закрыты или открыты поршнем, когда он перемещается вверх и вниз в цилиндре
. Карбюратор сообщается с картером двигателя, а не напрямую с цилиндром.
Отдельный канал, известный как порт передачи, соединяет картер с цилиндром. На рис.
2.7 показан принцип работы двухтактного бензинового двигателя.

Рис. 2.7. Принцип работы двухтактного бензинового двигателя.

Работа четырехтактного бензинового двигателя.

Индукционный ход.

Поршень движется вниз от головки блока цилиндров, когда впускной клапан
открыт, а выпускной клапан закрыт (рис.2.6A). Снижение давления примерно на 29,4
кПа ниже атмосферного давления происходит в одной трети от начала хода, в то время как среднее давление
в цилиндре может составлять 9,8 кПа или даже меньше. Снижение давления, которое
зависит от частоты вращения двигателя и нагрузки, вызывает свежий заряд топливовоздушной смеси в цилиндре
. Двигатель, который нагнетает свежий заряд посредством разрежения в цилиндре, называется двигателем
без наддува или без наддува.

Ход сжатия.

Как впускной, так и выпускной клапаны закрыты, а поршень перемещается на
в сторону головки блока цилиндров (рис. 2.6B), из-за чего объем уменьшается от одной восьмой до одной
десятой от первоначального. Заряд в цилиндре сжимается, так что молекулы воздуха и распыленного бензина
сжимаются ближе друг к другу. В результате давление и температура заряда
в цилиндре повышаются. Типичное максимальное давление сжатия в цилиндре составляет от 785 до
1373 кПа при открытой дроссельной заслонке и работающем двигателе под нагрузкой.

Рабочий ход.

Свеча зажигания воспламеняет плотный горючий заряд непосредственно перед тем, как поршень
приближается к вершине своего хода во время сжатия (рис. 2.6C). Зарядная смесь горит,
выделяет тепло и быстро повышает давление в цилиндре. Горящие газы расширяются, и
толкает поршень от головки блока цилиндров в крайнее крайнее положение, производя полезную мощность.
Затем давление в цилиндре падает с пикового значения около 5890 кПа при полной нагрузке до
около 390 кПа.

Ход выхлопа.

В конце рабочего хода впускной клапан остается закрытым, а выпускной клапан
открыт. Поршень теперь движется к головке блока цилиндров (рис. 2.6D). Большая часть сгоревших газов
вытесняется существующим давлением газа через выхлопное отверстие в атмосферу
, а возвращающийся поршень выталкивает оставшиеся сгоревшие газы из цилиндра. Давление газа
в цилиндре падает до атмосферного давления или даже меньше, когда поршень приближается к самому внутреннему положению
.

Работа двухтактного бензинового двигателя (SI).

Индукционная и выхлопная фазы.

Когда поршень отодвигается от головки блока цилиндров во время вращения коленчатого вала на
, сначала он открывает выпускное отверстие (E), выпуская сгоревшие выхлопные газы в атмосферу
. Одновременно нижняя часть поршня сжимает ранее залитую топливно-воздушную смесь
в коленчатом валу (рис. 2.7A). Дальнейшее движение поршня наружу открывает передаточное отверстие
(Т), и сжатая смесь в картере передается в камеру сгорания
.Свежий заряд, поступающий в цилиндр, также выталкивает оставшиеся выхлопные газы.
Этот процесс обычно называют продувкой с поперечным потоком.

Фаза сжатия.

По мере того, как поршень движется к головке блока цилиндров, он сначала закрывает переходное отверстие
, а затем через короткое время закрывает выпускной канал. Свежий заряд в камере сгорания
сжимается примерно от одной седьмой до одной восьмой своего первоначального объема
(рис.2.7B). Примерно на полпути вверх по ходу поршня он открывает впускное отверстие (I), и
свежая смесь направляется в картер.

Фаза питания.

Свеча зажигания, расположенная в центре головки блока цилиндров, воспламеняет плотную смесь
непосредственно перед тем, как поршень достигнет верхней точки своего хода. Быстрое сгорание заряда
повышает давление газа до максимума примерно 4905 кПа при полной нагрузке, что приводит к расширению, вынуждая
поршень назад по ходу его хода с соответствующим уменьшением давления в цилиндре (рис.2.7C).
Когда поршень опускается вниз, производя полезную мощность, юбка поршня закрывает порт поршня.
Затем поршень сжимает смесь в картере для подготовки следующего заряда
в камеру сгорания.
Для повышения эффективности продувки была разработана система продувки петлей или система с обратным потоком
, известная как система продувки Schnuerle. Эта конструкция имеет переходное отверстие на
с каждой стороны выпускного отверстия. Передаточный канал направляет поглощающую зарядовую смесь практически
в тангенциальном направлении к противоположной стенке цилиндра.Такая форма каналов обеспечивает минимум
турбулентности и перемешивание свежей топливной смеси с остаточными сгоревшими газами в широком диапазоне
скоростей поршня.
Очевидно, что мощность, производимая двухтактным двигателем, теоретически вдвое больше, чем мощность
того же двигателя, работающего в четырехтактном цикле. Практически вместе со свежим зарядом в баллоне всегда остается небольшое количество сгоревшего газа
. Также часть поступающего свежего заряда
улетучивается вместе с выхлопом, поскольку и впускное, и выпускное отверстия открываются почти одновременно.
В результате эффективность двухтактного двигателя ниже, и он не развивает удвоенную мощность
по сравнению с четырехтактным двигателем того же диаметра, хода и скорости. Однако двухтактный двигатель
проще в изготовлении, чем четырехтактный двигатель, поскольку он не имеет клапанов и распределительных валов.
Поскольку он имеет рабочий ход при каждом обороте коленчатого вала, крутящий момент на коленчатом валу
является более равномерным, и для этого требуется маховик меньшего размера, чем у четырехтактного двигателя.

Сравнение двух- и четырехтактных бензиновых двигателей.

(a) Двухтактный двигатель выполняет один цикл событий за каждый оборот коленчатого вала
, тогда как четырехтактный двигатель за два оборота.
(b) Теоретически двухтактный двигатель должен производить вдвое большую полезную мощность по сравнению с
четырехтактным двигателем с таким же объемом цилиндров.
(c) На практике удаление выхлопных газов и загрузка свежей смеси через
картер двухтактного двигателя менее эффективны, чем при раздельных тактах выхлопа
и впуска.Это приводит к более низкому среднему эффективному давлению в цилиндрах в двухтактных двигателях
, чем в эквивалентных четырехтактных двигателях.
(d) Двухтактный двигатель работает более плавно, чем четырехтактный двигатель при том же размере
маховика.
(e) Из-за отсутствия отдельных тактов выпуска и впуска в двухтактном двигателе
поршень и узкий конец шатуна имеют тенденцию к перегреву в тяжелых условиях движения
.
(/) Двухтактный двигатель требует меньшего технического обслуживания по сравнению с четырехтактным двигателем
.
(g) Смазка двухтактного двигателя достигается смешиванием небольшого количества масла с бензином
в пропорциях от 1:16 до 1:24.
(h) Двухтактные двигатели, как правило, дешевле в производстве, поскольку в двухтактном двигателе
рабочих деталей меньше, чем в четырехтактном двигателе.
(i) В двухтактном двигателе с плохой продувкой наблюдается тенденция к тому, что
• недостаточное наполнение свежей смесью в цилиндре,
• задержка большого количества остаточного выхлопного газа в цилиндре, и
• прямой выпуск свежая зарядка через выхлопное отверстие.
Эти нежелательные характеристики сильно влияют как на мощность, так и на расход топлива, и могут иметь место
при различных скоростях и условиях нагрузки.

2.3.4. Двигатели с воспламенением от сжатия (дизельные) В двигателях

с воспламенением от сжатия (CI) используется жидкое топливо, которое впрыскивается в камеру сгорания
, когда воздушный заряд полностью сжат. Сгорание топлива происходит за счет собственного тепла сжатия
. Эти типы двигателей также известны как «масляные двигатели».Как и четырехтактные двигатели SI
, двигатели CI также завершают все четыре фазы цикла за два оборота коленчатого вала
или четыре хода поршня. На рисунке 2.8 показан принцип работы четырехтактных дизельных двигателей
.
Проблема утечки определенного количества свежей смеси вместе с отходящими выхлопными газами
в двухтактном бензиновом двигателе устраняется в двухтактном двигателе с ХИ, поскольку в этом случае только воздух
входит в цилиндр во время цикла впуска. Топливо не впрыскивается до тех пор, пока все порты и клапаны не будут закрыты на
.Рисунок 2.9 иллюстрирует работу двухтактных дизельных двигателей. Типичный 12-литровый четырехтактный двигатель
и 7-литровый двухтактный двигатель, имеющие одинаковый диапазон скоростей, развивают одинаковые значения крутящего момента и мощности
. Соотношение мощностей двигателей для эквивалентных характеристик для этих двух двигателей
составляет 1,7: 1.

Рис. 2.8. Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя.
Рис. 2.9. Принцип работы двухтактных дизельных двигателей.

Работа четырехтактного дизельного двигателя.

Индукционный ход.

При открытом впускном клапане и закрытом выпускном клапане поршень перемещается на
вниз от головки блока цилиндров (рис. 2.8A). Это вызывает разрежение в цилиндре, величина которого
зависит от соотношения площадей поперечного сечения цилиндра и входного канала
, а также от скорости поршня. Максимальное разрежение порядка 14,7 кПа ниже атмосферного давления
происходит примерно на одной трети расстояния хода, в то время как общее среднее давление
в цилиндре может составлять 9.8 кПа или меньше. Понижение давления в цилиндре
приводит к попаданию воздуха в камеру сгорания.

Ход сжатия.

При закрытых впускных и выпускных клапанах поршень перемещается на
в направлении головки блока цилиндров (рис. 2.8B), и воздух, заключенный в цилиндре, сжимается с одной
двенадцатой до одной двадцатой от первоначального объема. Давление сжатого воздуха составляет от 2945
до 4905 кПа при повышении температуры не менее чем до 873 К при нормальных условиях эксплуатации.

Рабочий ход.

Когда впускной и выпускной клапаны закрыты и когда поршень
достигает почти конца такта сжатия (рис. 2.8C), дизельное топливо впрыскивается в нагретый
и плотный воздух в виде струи мелких частиц под высоким давлением. . Теплота сжатия
быстро испаряется и воспламеняет крошечные капельки жидкого топлива. При интенсивном сжигании топлива высвобождается тепловая энергия
, которая быстро преобразуется в энергию давления, вызывая расширение продуктов сгорания
.В результате поршень отталкивается от головки блока цилиндров, производя
полезной работы.

Ход выхлопа.

Когда поршень достигает крайнего крайнего положения, выпускной клапан
открывается. Поршень теперь движется в обратном направлении к головке блока цилиндров (рис. 2.8D).
Внезапное открытие выпускного клапана к концу рабочего такта выпускает продукты сгорания
в атмосферу. Энергия давления газов в этой точке помогает
их выталкиванию из цилиндра.Только ближе к концу такта выпуска поршень
фактически догоняет хвостовую часть выходящих газов.

Работа двухтактных дизельных двигателей.

Индукционная и выхлопная фазы.

Поршень отодвигается от головки блока цилиндров, и, когда
он проходит примерно половину своего хода, выпускные клапаны открываются, вызывая утечку сгоревших газов
в атмосферу. Ближе к концу рабочего такта горизонтальный ряд отверстий для впуска воздуха на
не перекрывается площадками поршня (рис.2.9A) так, чтобы сжатый воздух от нагнетателя
поступал в цилиндр. Одновременно выхлопные газы вытесняются из цилиндра в систему выпуска
. Этот процесс поступления свежего воздуха в цилиндр и выталкивания отработавших газов известен
как продувка.

Ход сжатия.

Поршень движется к головке блока цилиндров. Впускные воздушные порты закрыты на
, и чуть позже закрываются выпускные клапаны (рис. 2.9B). Затем свежий захваченный воздух
сжимается, и его первоначальный объем уменьшается примерно от одной пятнадцатой до одной восемнадцатой
, когда поршень достигает верхнего положения.Это изменение объема соответствует максимальному давлению в цилиндре
от примерно 2945 до 3925 кПа.

Рабочий ход.

Незадолго до того, как поршень достигнет крайнего внутреннего положения при такте сжатия
, жидкое топливо под высоким давлением впрыскивается в плотный и нагретый воздух (рис. 2.9C).
Следовательно, впрыснутые капли топлива испаряются и воспламеняются, что приводит к быстрому горению. Тепло
, выделяющееся в процессе горения, преобразуется в энергию давления газа, который расширяется, и
производит полезную энергию.

Сравнение двухтактных и четырехтактных дизельных двигателей.

(a) Теоретически двухтактный двигатель может развивать почти вдвое большую мощность по сравнению с четырехтактным двигателем
.
(b) В двухтактном двигателе опорожнение и наполнение могут выполняться легкими роторными компонентами
, в отличие от четырехтактного двигателя, в котором все работы выполняют одни и те же детали.
(c) Для двухтактного двигателя необходимо на 40-50% больше расхода воздуха для той же выходной мощности
.
(d) В двухтактном двигателе от 10 до 20% хода вверх расходуется на опорожнение
и заполнение цилиндра.
(e) Время, доступное для опорожнения и наполнения цилиндра, составляет соответственно около 33% и
50% от полного цикла в двухтактном двигателе и четырехтактном двигателе. Требуется большая мощность
, чтобы нагнетать массу воздуха в цилиндр за более короткое время.
if) При низких оборотах двигателя поршню требуется больше мощности для опорожнения и заполнения цилиндра
в четырехтактном двигателе по сравнению с двухтактным двигателем из-за накачки
и потерь на трение.При более высоких оборотах двигателя двухтактный нагнетатель Rootes потребляет на
больше мощности двигателя, что составляет до 15% мощности, развиваемой на максимальной скорости.
(g) При пониженной нагрузке на двигатель для данной скорости нагнетатель двухтактного двигателя потребляет на
пропорционально больше мощности, развиваемой двигателем.
(h) Двухтактный двигатель работает более плавно и относительно тише по сравнению с четырехтактным двигателем
. .

Сравнение двигателей SI и CI.

Экономия топлива.

Тепловой КПД определяется как отношение произведенной полезной работы к
общей поставленной энергии, и на него в значительной степени влияет выбранная степень сжатия и конструкция
. Бензиновые двигатели могут обеспечивать тепловой КПД от 20 до 30%, тогда как
соответствующие дизельные двигатели обычно обладают улучшенным КПД от 30 до 40%.

Мощность и крутящий момент.

Бензиновый двигатель обычно имеет более короткий ход и работает в диапазоне
более высоких частот вращения коленчатого вала, чем дизельный двигатель.Следовательно, в бензиновом двигателе
получается больше мощности в направлении верхнего диапазона скоростей, что соответствует требованию для высоких скоростей
по дороге. С другой стороны, длинноходный дизельный двигатель имеет улучшенный тяговый момент в относительно узком диапазоне скоростей
, что идеально для тяжелых грузовых автомобилей. Таким образом, дизельный двигатель
обеспечивает более высокий крутящий момент на низких оборотах, но при неровной работе.
, Надежность. Дизельные двигатели имеют более прочную конструкцию, имеют тенденцию к более низкой температуре и имеют только половину диапазона скоростей
большинства бензиновых двигателей.Следовательно, дизельный двигатель более надежен и имеет увеличенный на
ресурс по сравнению с бензиновым двигателем. Дизельные двигатели
также требуют относительно меньшего обслуживания.

Загрязнение.

Дизельные двигатели издают шум и вибрируют на опорах при работе с частичной нагрузкой
. В бензиновом двигателе сгорание происходит тише и плавнее, чем в дизельном двигателе
. * • • ‘•
Выхлоп дизельного двигателя более заметен, особенно если какой-либо из компонентов оборудования для впрыска
не настроен.Видимый дымный выхлоп дизельного двигателя содержит больше NOx, а относительно невидимые выхлопные газы бензинового двигателя
содержат HC и CO.

Безопасность.

В отличие от бензина, дизельное топливо не воспламеняется при нормальной рабочей температуре, поэтому
не представляет опасности при обращении и опасности возгорания.

Стоимость.

Дизельные двигатели дороже бензиновых из-за их тяжелой конструкции
и оборудования для впрыска.

Двигатель поршневой — x-engineering.org

Содержание

Обзор

Поршень является составной частью двигателя внутреннего сгорания. Основная функция поршня — преобразовывать давление, создаваемое горящей топливовоздушной смесью, в силу, действующую на коленчатый вал. Легковые автомобили имеют поршни из алюминиевого сплава, в то время как грузовые автомобили также могут иметь поршни из стали и чугуна.

Поршень является частью коленчатого вала (также называемого кривошипно-шатунным механизмом ), который состоит из следующих компонентов:

• поршень
• поршневые кольца
• шатун
• коленчатый вал

Изображение: Привод коленчатого вала двигателя (кривошипно-шатунный механизм) Авторы и права: Rheinmetall

Поршень также выполняет второстепенные функции двигателя :

• способствует рассеиванию тепла , образующемуся при сгорании
• обеспечивает герметичность камеры сгорания , предотвращает утечки газа из него и проникновение масла в камеру сгорания
• направляет движение шатуна
• обеспечивает к непрерывную смену газов в камере сгорания
• создает переменного объема в камере сгорания

Изображение: Kolbenschmidt поршни
Кредит: Kolbenschmidt

Вернуться

Детали

Форма поршня в основном зависит от типа двигателя внутреннего сгорания.Поршни бензиновых двигателей обычно легче и короче по сравнению с поршнями дизельных двигателей. Геометрия поршня имеет множество тонкостей из-за сложности его рабочей среды, но основными частями поршня являются:

• поршень головка , также называемая верхняя часть или головка : это верхняя часть поршня. который вступает в контакт с давлением газа в камере сгорания. который содержит поршневой палец
• юбка поршня : область под кольцевым ремнем

Изображение: оси поршневого пальца и юбки

Изображение: Основные детали поршня Кредит: [3]

где:

1. верх поршня
2. верхняя фаска
3. кольцевой ремень
4. распорки управления
5. стопорный зажим штифта
6. выступ штифта
7. поршневой палец
8. поршневые кольца
9. юбка поршня

Поршень соединен с шатуном через поршневой палец (7).Штифт позволяет поршню вращаться вокруг оси штифта. Штифт удерживается в поршне с помощью фиксатора пальца (5).

После днища поршня доходит до кольцевого ремня (также называемого кольцевой зоной) (3). Большинство поршней имеют три кольцевые канавки, в которые устанавливаются поршневые кольца. Верхнее кольцо называется компрессионным кольцом , среднее на нем — скребковым кольцом , а нижнее — кольцом контроля масла . Компрессионное кольцо должно герметизировать камеру сгорания, чтобы предотвратить утечку внутренних газов в блок двигателя.Маслоуправляющее кольцо соскабливает масло со стенок цилиндра, когда поршень находится на рабочем или выпускном такте. Среднее кольцо выполняет комбинированную функцию обеспечения сжатия в цилиндре и удаления излишков масла со стенок цилиндра.

Юбка поршня (8) удерживает поршень в равновесии внутри цилиндра. Обычно он покрывается материалом с низким коэффициентом трения, чтобы уменьшить потери на трение. В отверстии или бобышке (6) поршня находится поршневой палец (7), который соединяет поршень с шатуном.

Вернуться назад

Геометрические характеристики

Поршни должны правильно работать в широком диапазоне температур, от -30 ° C до 300-400 ° C. В то же время он должен быть достаточно легким, чтобы иметь низкую инерцию и обеспечивать высокие обороты двигателя. Ниже представлена ​​пара геометрических характеристик поршня.

Овальность поршня

Из-за процесса сгорания температура внутри цилиндров двигателя достигает сотен градусов Цельсия.Поршень является одним из основных компонентов, который поглощает часть выделяемого тепла и отводит его в моторное масло. Поскольку ось поршневого пальца содержит больше материала, чем ось юбки, тепловое расширение вдоль оси пальца немного выше, чем тепловое расширение вдоль оси юбки. По этой причине поршень имеет овальную форму, диаметр по оси пальца на 0,3-0,8% меньше диаметра по оси юбки [6].

Изображение: овальность поршня

Коническая форма поршня

Форма поршня не идеальна для цилиндра.При низкой температуре зазор между поршнем и цилиндром двигателя больше по сравнению с высокими температурами. Кроме того, зазор не является постоянным по длине поршня, он меньше вокруг верхней части поршня по сравнению с областью юбки поршня. Это необходимо для большего теплового расширения головки поршня, поскольку она содержит больший объем металла.

Изображение: Зазор поршня (коническая форма)

Изображение: Тепловое расширение поршня (если цилиндрическая форма)

Смещение поршневого пальца

Движение поршня внутри цилиндра свободы, 1 первичный и 2 вторичных:

• по вертикальной оси цилиндра, между верхней мертвой точкой (ВМТ) и нижней мертвой точкой (НМТ) (основная, ось Y)
• вокруг Ось пальца (вторичная, α — угол)
• вдоль оси юбки (вторичная, ось x)

Первичное движение создает крутящий момент на коленчатом валу, это желательно с механической точки зрения.Вторичные движения происходят из-за комбинации нескольких факторов: двунаправленного движения шатуна и зазора между поршнем и цилиндром. Оба вторичных движения вызывают трение о стенки цилиндра, а также шум, вибрацию (удар поршня).

Изображение: Осевое усилие поршня и смещение пальца

Когда коленчатый вал вращается по часовой стрелке, левая сторона цилиндра называется осевой стороной (TS) , а противоположная сторона известна как противодействующая осевая сторона (ATS). .Удары поршня могут происходить с обеих сторон цилиндра. Удар поршня возбуждает блок двигателя и проявляется в виде поверхностных колебаний, которые в конечном итоге излучаются в виде шума в непосредственной близости от двигателя [9]. Еще одно неудобство заключается в том, что при движении поршня через ВМТ и ВТК на коленчатый вал создается повышенная нагрузка, поскольку поршень совмещен с центром вращения коленчатого вала.

Смещение поршневого пальца — это несоосность между центром отверстия поршневого пальца и центром коленчатого вала.За счет этого в конструкции улучшаются шумовые характеристики двигателя из-за ударов поршня в ВМТ. Это основная проблема NVH (шумовая вибрация и резкость) для инженеров-технологов, которые хотят устранить тревожные шумы везде, где это возможно. Вторая причина — повышение мощности двигателя за счет уменьшения внутреннего трения в TS и ATS.

Смещение пальца снижает механическое напряжение, возникающее в соединительной штанге, когда она достигает ВМТ или НМТ, потому что шатун не должен толкать поршень в противоположном направлении в конце хода.Это смещение заставляет стержень перемещаться по дуге в ВМТ и НМТ.

Вернуться

Механическая нагрузка

Поршень является составной частью двигателя внутреннего сгорания (ДВС) , который должен выдерживать наибольшие механические и термические нагрузки. Из-за поршня мощность ДВС ограничена. В случае очень высокой термической или механической нагрузки поршень выходит из строя в первую очередь (по сравнению с блоком цилиндров, клапанами, головкой блока цилиндров). Это связано с тем, что поршень должен быть компромиссом между массой и устойчивостью к механическим и термическим нагрузкам.

Циклическое нагружение поршня из-за [6]:

• сила газа от давления в цилиндре
• сила инерции от колебательного движения поршня и
• поперечная сила от опоры силы газа наклонным шатуном, а сила инерции колеблющегося шатуна

определяет механическую нагрузку .

Вертикальные силы, действующие на поршень, состоят из: сил давления, , создаваемых расширяющимися газами, и сил инерции, , создаваемых собственной массой поршня [10].

\ [F_ {p} = F_ {gas} + F_ {ineria} \]

Силы инерции намного меньше сил давления и имеют наибольшую интенсивность, когда поршень меняет направление, в ВМТ и НМТ.

Изображение: Напряжение поршня по Мизесу и механическая деформация Авторы и права: [7]

Изображение: Вертикальные силы поршня в зависимости от угла поворота коленчатого вала Кредиты: [7]

Вышеуказанные силы поршня рассчитываются с использованием передовых методов анализа методом конечных элементов для алюминиевого поршня, используемого в легковых автомобилях с дизельным двигателем [7].

Процесс сгорания имеет разные характеристики для дизельного и бензинового ДВС. В дизельном двигателе пиковое давление газа при сгорании может достигать 150 — 160 бар. В бензиновом двигателе максимальное давление ниже 100 бар. Из-за более высокого давления поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие механические нагрузки.

Чтобы работать без сбоев в таких суровых условиях, поршни дизельных двигателей конструируются более тяжелыми, прочными и имеют большую массу.Недостатком является более высокая инерция, более высокие динамические силы, поэтому максимальная частота вращения двигателя ниже. Одна из причин, по которой дизельные двигатели имеют более низкую максимальную скорость (около 4500 об / мин) по сравнению с бензиновыми двигателями (около 6500 об / мин), — это более тяжелые механические компоненты (поршни, шатуны, коленчатый вал и т. Д.).

Вернуться назад

Тепловая нагрузка

Головка поршня находится в прямом контакте с горящими газами внутри камеры сгорания, поэтому она подвергается высоким тепловым и механическим нагрузкам .В зависимости от типа двигателя (дизельный или бензиновый) и типа впрыска топлива (прямой или непрямой) головка поршня может быть плоской или содержать чашу .

Тепловая нагрузка от температуры газа в процессе сгорания также является циклической нагрузкой на поршень. Он действует в основном во время такта расширения на поршне со стороны камеры сгорания. В других тактах, в зависимости от принципа работы, тепловая нагрузка на поршень снижается, прерывается или даже имеет охлаждающий эффект во время газообмена.Как правило, передача тепла от горячих дымовых газов к поршню происходит в основном за счет конвекции, и лишь небольшая часть является результатом излучения.

Изображение: Рабочие температуры поршня
Предоставлено: [3]

Тепло, выделяемое при сгорании, частично поглощается поршнем. Большая часть тепла передается через площадь кольца поршня (около 70%). Юбка поршня отводит 25% тепла, а остальное передается на поршневой палец, шатун и масло.Более высокая частота вращения двигателя означает более высокую температуру поршня . Это происходит потому, что накопленное тепло не успевает рассеяться между двумя последовательными циклами сгорания. В то же время более высокая нагрузка на двигатель означает более высокую температуру поршня, потому что при этом сгорает больше воздушно-топливной смеси, которая выделяет больше тепла.

Изображение: Распределение температуры в поршне бензинового двигателя Кредит: [6]	Изображение: Распределение температуры в поршне дизельного двигателя с каналом охлаждения Кредит: [6]
Изображение: Тепловая нагрузка поршня Кредит: [7]

Что касается хода расширения, продолжительность действия тепловой нагрузки от сгорания очень мала.Следовательно, только очень небольшая часть составляющей массы поршня, вблизи поверхности на стороне сгорания, следует за циклическими колебаниями температуры. Таким образом, почти вся масса поршня достигает квазистатической температуры, которая, однако, может иметь значительные локальные изменения.

Назад

Охлаждение

По мере увеличения удельной мощности современных двигателей внутреннего сгорания поршни подвергаются возрастающим тепловым нагрузкам. Поэтому эффективное охлаждение поршня требуется чаще, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации.

Изображение: 2009 Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) Головка поршня и масляная форсунка
Кредит: GM

Температуру поршня можно снизить с помощью циркуляции масла по средней части поршня. Это может быть достигнуто с помощью маслоструйных устройств, установленных на блоке цилиндров, которые впрыскивают моторное масло через отверстие, когда поршень находится близко к нижней мертвой точке (НМТ).

Компания Tenneco Powertrain разработала новый стальной поршень для дизельных двигателей, который она спроектировала с «герметичной на весь срок службы» охлаждающей камерой в головке, что позволяет поршням безопасно работать при температурах в головке более чем на 100 ° C выше действующих ограничений.

Изображение: Технология охлаждения поршня EnviroKool
Кредит: Tenneco

Чтобы сформировать корону EnviroKool, внутри поршня с помощью сварки трением создается цельный охлаждающий канал, который затем заполняется высокотемпературным маслом и инертным газом. Эта камера постоянно закрыта приварной заглушкой. Согласно Tenneco Powertrain, технология EnviroKool позволяет преодолеть температурные ограничения обычных открытых галерей, в которых в качестве теплоносителя используется смазочное масло.

Назад

Типы

Геометрия поршня ограничена из-за кубатуры ДВС. Поэтому основной способ повышения механического и термического сопротивления поршня — увеличение его массы. Это не рекомендуется, потому что поршень с большой массой имеет большую инерцию, которая преобразуется в высокие динамические силы, особенно при высоких оборотах двигателя. Сопротивление поршня можно улучшить за счет оптимизации геометрии, но всегда будет компромисс между массой, механическим и термическим сопротивлением.

На первый взгляд поршень кажется простым компонентом, но его геометрия довольно сложна:

Изображение: Техническое описание дизельного поршня Кредит: Kolbenschmidt

Изображение: Техническое описание бензинового поршня Кредит: Kolbenschmidt

Условные обозначения:

1. диаметр чаши
2. днище поршня
3. камера сгорания (чаша)
4. кромка днища поршня
5. верхняя площадка поршня
6. основание канавки компрессионного кольца
7. шайба под кольцо
8. выемка под кольцо
9. стороны канавки
10. канавка маслосъемного кольца
11. отверстие для возврата масла
12. выступ поршневого пальца
13. удерживание на расстоянии канавки
14. канавка для стопорного кольца
15. расстояние до ступицы поршня
16. ступенчатая кромка
18. диаметр поршня 90 ° C снова отверстие поршневого пальца
19. отверстие поршневого пальца
20. глубина чаши
21. юбка
22. зона кольца
23. высота сжатия поршня
24. длина поршня
25. канал масляного радиатора
26. держатель кольца
27. втулка болта
28. диаметр развала короны

Как видите, между дизельными и бензиновыми поршнями есть существенные различия.

Поршни дизельного двигателя должны выдерживать более высокие давления и температуры, поэтому они больше, крупнее и тяжелее. Они могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов, стали или их комбинации. Поршень дизеля содержит часть камеры сгорания в головке поршня. Из-за формы поперечного сечения головки поршня поршень дизельного двигателя также называют поршнем с головкой омега.

Поршни бензиновых двигателей легче, предназначены для более высоких оборотов двигателя.Они изготавливаются из алюминиевых сплавов и обычно имеют плоскую головку. Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском (DI) имеют специальные головки, позволяющие направлять поток топлива качающимся движением.

Ниже вы можете увидеть несколько изображений дизельных и бензиновых (бензиновых) двигателей в высоком разрешении.

Изображение: LS9 6.2L V-8 SC поршень (алюминий, бензин / бензиновый двигатель с непрямым впрыском) Кредит: GM	Изображение: Ecotec 2.0L I-4 VVT DI Turbo (LNF) поршень (алюминиевый, бензиновый / бензиновый двигатель с прямым впрыском) Кредит: GM
Изображение: Поршень дизельного двигателя автомобиля с кольцами (алюминий, дизель) Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Поршень из моностали (сталь, дизель) ) Кредит: Tenneco

Вернуться

Материалы

Большинство поршней для автомобильной промышленности изготавливаются из алюминиевых сплавов .Это потому, что алюминий легкий, обладает достаточной механической прочностью и хорошей теплопроводностью. Есть тяжелые применения, коммерческие автомобили, в которых используются поршни из стали , которые более устойчивы к более высоким давлениям и температурам в камере сгорания.

Алюминиевые поршни производятся из литых или кованых жаропрочных алюминиево-кремниевых сплавов. Есть три основных типа алюминиевых поршневых сплавов. Стандартный поршневой сплав представляет собой эвтектический сплав Al-12% Si, содержащий дополнительно ок.По 1% каждого из Cu, Ni и Mg [3].

Основными алюминиевыми сплавами для поршней являются [3]:

• эвтектический сплав (AlSi12CuMgNi): литой или кованый
• заэвтектический сплав (AlSi18CuMgNi): литой или кованый
• специальный эвтектический сплав (только AlSi216212Cu4) алюминиевый сплав имеет более низкую прочность, чем чугун, поэтому необходимо использовать более толстые секции, поэтому не все преимущества легкого веса этого материала реализуются. Кроме того, из-за более высокого коэффициента теплового расширения алюминиевые поршни должны иметь больший рабочий зазор.С другой стороны, теплопроводность алюминия примерно в три раза выше, чем у железа. Это, вместе с большей толщиной используемых секций, позволяет алюминиевым поршням работать при температурах примерно на 200 ° C ниже, чем чугунные [8].

  В некоторых случаях прочность и износостойкость поршней из алюминиевого сплава недостаточны для удовлетворения требований по нагрузке, поэтому используются черные материалы (например, чугун, сталь). Существует несколько методов использования черных металлов в производстве поршней:

  • в качестве местного армирования, вставки из черного металла (т.е.g., держатели колец)
  • в виде выдвижных частей поршней из композитных материалов (например, днища поршня, болтов)
  • поршни, полностью изготовленные из чугуна или кованой стали

  Изображение: композитный поршень для тяжелого двигателя — поперечное сечение Кредит: [8]

  Изображение: Поршень композитной конструкции для судовых дизельных двигателей Кредит: Warstila

  Для поршней и поршней используются два типа черных металлов компоненты [6]:

  • чугун :
    • аустенитный чугун для держателей колец
    • чугун с шаровидным графитом для поршней и юбок поршней
  • сталь
    • хром-молибденовый сплав (42Cr169M)
    • хромомолибден-никелевый сплав (34CrNiMo6)
    • молибден-ванадиевый сплав (38MnVS6)

  Cas • Железные материалы обычно имеют содержание углерода> 2%.Поршни высоконагруженных дизельных двигателей и другие высоконагруженные компоненты двигателей и конструкции машин преимущественно изготавливаются из сферолитического чугуна M-S70. Этот материал используется, например, для изготовления цельных поршней и юбок поршней в композитных поршнях [6].

  Сплавы железа, обозначенные как стали, обычно имеют содержание углерода менее 2%. При нагревании они полностью превращаются в ковкий (пригодный для ковки) аустенит. Поэтому сплавы железа отлично подходят для горячей штамповки, такой как прокатка или ковка.

  Изображение: Стальной поршень против алюминиевого поршня
  Кредит: Kolbenschmidt

  По сравнению с алюминиевыми поршнями, стальные поршни обладают большей механической прочностью при гораздо меньшем размере. По этой причине они в основном предпочтительны для дизельных двигателей, которыми оснащаются грузовые автомобили.

  Вернуться назад

  Технологии

  Существует несколько современных поршневых технологий, каждая из которых имеет целью увеличить механическое и / или термическое сопротивление, снизить коэффициент трения или общую массу (сохраняя в то же время механические и термические свойства. ).

  Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых на заводе Kolbenschmidt , каждый с уникальными технологиями.

  Изображение: Поршень бензинового двигателя оптимизированной по весу конструкции LiteKS® с держателем кольца
  Кредит: Kolbenschmidt

  Изображение: Поршень дизеля с охлаждающим каналом, втулкой болта и держателем кольца Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Шарнирно-сочлененный поршень дизеля с кованой верхней стальной секцией и алюминиевой юбкой Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Литые держатели колец из чугуна многократно увеличивают долговечность первой кольцевой канавки дизельных поршней.Kolbenschmidt является лидером в разработке соединения Alfin с держателем кольца Кредит: Kolbenschmidt
  Изображение: Канавки под кольцо с твердым анодированием предотвращают износ и микросварку поршней для бензиновых двигателей Кредит: Kolbenschmidt 47	Поршни KS Kolbenschmidt имеют специальное покрытие LofriKS®, NanofriKS® или графит на юбке поршня. Они уменьшают трение внутри двигателя и обеспечивают хорошие характеристики при аварийной работе. Покрытия LofriKS® также используются по акустическим причинам.Их использование сводит к минимуму шумы от хлопка поршня. NanofriKS® является дальнейшим развитием испытанного и испытанного покрытия LofriKS® и дополнительно содержит наночастицы оксида титана для повышения износостойкости и долговечности покрытия. Кредит: Kolbenschmidt
  Изображение: Юбки поршней с железным покрытием (Ferrocoat ®) гарантируют надежную работу при использовании в алюминиево-кремниевых поверхностях цилиндров (Alusil®) Кредит: Kolbenschmidt	Изображение: Отверстия поршневого пальца специальной формы (Hi-SpeKS®) повышают динамическую нагрузочную способность станины поршневого пальца, тем самым увеличивая долговечность поршня Кредит: Kolbenschmidt

  Ниже вы можете найти примеры современных поршней, производимых компанией Tenneco Powertrain (ранее Federal Mogul) , каждый из которых основан на уникальных технологиях.

  Изображение: Поршень Elastothermic® (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств) Характеристики: — поршень с охлаждающим каналом улучшает мощность и расход топлива уменьшенных бензиновых двигателей — Галерея эластотермического охлаждения снижает температуру днища поршня на около 30 ° C. — снижение температуры первой кольцевой канавки примерно на 50 ° C, что, в свою очередь, снижает отложение нагара и износ канавок и колец для увеличения срока службы; низкий расход масла и удар на ; зажигание Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Алюминиевые дизельные поршни Характеристики: — оптимизированное расположение каналов для максимального охлаждения может привести к снижению температуры обода барабана до 10% — улучшенное боковое литье методы значительно улучшают конструктивную устойчивость (даже с тонкостенными конструкциями) — реструктуризация камеры сгорания wl обод и дно стакана могут увеличить усталостный ресурс до 100% Поршень Monosteel® обеспечивает прочность и охлаждающую способность, чтобы удовлетворить самые жесткие требования к двигателям на рынках тяжелых и промышленных двигателей, включая новое поколение давлений срабатывания двигателя, необходимых для дорожных правил Euro VI и выше. Прочная конструкция, состоящая из сварных с помощью инерционной сварки кованых стальных секций, образующих большие охлаждающие галереи, позволяет поршням Monosteel выдерживать возрастающие механические нагрузки. Эволюция Monosteel включает в себя последние разработки для промышленных двигателей с большим диаметром цилиндра, а также использование тонкостенных легких поковок и отливок для дизельных двигателей легковых автомобилей. Основные характеристики продукта: — большая закрытая структурная галерея с превосходным охлаждением обода чаши и кольцевой канавки, уменьшающим деформацию канавки и улучшающим контроль масла и газового уплотнения — профилированное отверстие под палец без втулки — юбка по всей длине для устойчивого поршня динамика, снижение риска кавитации гильзы и улучшение кольцевого уплотнения. — процесс обеспечивает гибкость материала с возможностью выбора материала коронки для уменьшения коррозии или окисления и / или выбора материала юбки для повышения технологичности. Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Поршни с покрытием EcoTough® (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких или тяжелых автомобилей) Поршень с покрытием EcoTough® обеспечивает важные преимущества, которые помогают удовлетворить потребности клиентов в более эффективные конструкции двигателей, в том числе сниженный расход топлива и выбросы CO 2 . Он сочетает в себе низкий износ и низкое трение в одном применении и снижает расход топлива на 0,8% по сравнению с обычными покрытиями поршней. Ключевые преимущества включают: — совместим с существующей и усовершенствованной отделкой внутренних отверстий цилиндров и может быть беспрепятственно введен в серийное производство двигателей в качестве рабочих изменений — состав обеспечивает большую толщину, чем поршни с обычными покрытиями, обеспечивая дополнительную защиту — соответствует строгим экологическим стандартам ; не содержит токсичных растворителей. — запатентованное усовершенствованное покрытие юбки поршня с твердыми смазочными материалами и армированием углеродными волокнами, специально разработанное для сложных бензиновых условий. — Снижение трения в силовом цилиндре (поршень + кольца) на 10% по сравнению сстандартные покрытия, повышение экономии топлива до 0,4% / CO 2 сокращение в европейских испытаниях ездового цикла — снижение износа на 40% по сравнению со стандартными бензиновыми покрытиями, повышенная надежность современных бензиновых двигателей с наддувом DI — EcoTough® — это запатентованное FM-покрытие Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)
  Изображение: Поршень DuraBowl® (алюминиевый поршень для дизельных легких или тяжелых автомобилей) Усиление поршня DuraBowl® Частичное переплавление кромки чаши : — предельное улучшение структуры алюминиевого материала, созданное локализованным переплавом с использованием технологии TIG. — до 4 раз улучшенная долговечность в двигателях с высокой удельной мощностью по сравнению с поршнями без переплавки барабана.Позволяет получить форму камеры сгорания, подвергающуюся высоким нагрузкам. — Технология FM DuraBowl® расширяет пределы алюминиевых поршней в самых сложных условиях за счет увеличения усталостной прочности (циклов) поршня Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)	Изображение: Elastoval II сверхлегкие поршни (алюминиевый поршень для бензиновых / бензиновых легких транспортных средств) Технология бензиновых поршней Avanced Elastoval® II основана на: — глубоких карманах под коронкой — наклонных боковых панелях — облегченной конструкции опоры пальца — тонких стенках 2.5 мм — оптимизированная площадь юбки и гибкость — Высокоэффективный сплав FM S2N Характеристики и преимущества включают: — снижение веса на 15% по сравнению с бензиновыми поршнями предыдущего поколения — обеспечивает удельную мощность до 100 кВт / л — оптимизировано характеристики шума и трения Совместимость с опцией держателя кольца alfin для повышения пикового давления в цилиндре и устойчивости к ударам Кредит: Tenneco Powertrain (Federal Mogul)

  Назад

  Часто задаваемые вопросы

  Какие используются поршни для?

  Поршни используются в двигателях внутреннего сгорания для передачи усилия на шатун и коленчатый вал, создавая крутящий момент двигателя.Поршни преобразуют давление газа из камеры сгорания в механическую силу.

  Что такое поршень и как он работает?

  Поршень — это компонент двигателя внутреннего сгорания, сделанный из алюминия или стали, используемый для преобразования давления газа из камеры сгорания в механическую силу, передаваемую на шатун и коленчатый вал.

  Из чего сделан поршень?

  Поршень может быть изготовлен из цветных металлов, алюминия (Al) или черных металлов, например, чугун или сталь .

  Какие бывают два типа поршневых колец?

  Два типа поршневых колец: компрессионные, кольца и масляные кольца .

  Какие два основных типа поршневых двигателей?

  Двумя основными типами поршневых двигателей являются: дизельный поршневой двигатель и бензиновый двигатель поршень . В зависимости от материала, два основных типа поршня: поршень из алюминия , , и поршень из стали , .

  Каков срок службы поршней?

  Поршень должен служить в течение всего срока службы автомобиля, если условия эксплуатации являются номинальными (нормальная смазка, регулярное обслуживание двигателя, отсутствие чрезмерной нагрузки, отсутствие чрезмерной температуры). В нормальных условиях эксплуатации поршень должен прослужить не менее 300000 км до 500000 км и более.

  Что вызывает отверстия в поршнях?

  Обычно из-за аномально высоких температур поршни плавятся, а детонация двигателя может вызвать трещины в поршнях.Неисправные форсунки могут подавать чрезмерное количество топлива в цилиндры, что может вызвать аномально высокую температуру сгорания и частичное оплавление поршней.

  Как узнать, повреждены ли поршни?

  Если поршень поврежден, наиболее вероятными симптомами являются: потеря мощности из-за потери сжатия, чрезмерный дым в выхлопе или необычный шум двигателя.

  Можно ли починить сломанный поршень?

  Сломанный поршень не подлежит ремонту, его необходимо заменить.Поршни имеют очень жесткие геометрические допуски, которые, скорее всего, не могут быть соблюдены после ремонта. Кроме того, их механические и термические свойства изменятся после ремонта, что приведет к дальнейшим повреждениям. Сломанный поршень может вызвать серьезные повреждения блока цилиндров, шатуна, клапанов и т. Д. И должен быть немедленно заменен.

  Можно ли водить машину с неисправным поршнем?

  Вы можете ездить с плохим поршнем, но это не рекомендуется. Повреждение поршня может привести к значительному выходу из строя блока цилиндров, коленчатого вала, шатунов, клапанов и т. Д.Если не заменить поврежденный поршень, это может привести к полному отказу двигателя.

  Повредит ли мой двигатель удар поршня?

  Удар поршня повредит двигатель, оставьте без присмотра. Удар поршня в течение длительного времени приведет к повреждению гильзы цилиндра и самого поршня.

  Уходит ли поршень при нагревании?

  Поршень частично уходит, когда двигатель прогрет. Удар поршня вызван чрезмерным износом гильзы цилиндра или самого поршня.Когда двигатель нагревается, поршень имеет тепловое расширение, и зазор между поршнем и цилиндром уменьшается, что приводит к уменьшению ударов поршня.

  Могу ли я ехать с хлопком поршня?

  Можно ездить с хлопком поршня, но долго водить не рекомендуется. Удар поршня вызовет износ самого поршня и гильзы цилиндра. Удар поршня также может вызвать трещины в поршне, что может привести к полному отказу двигателя, если его оставить без присмотра.

  Что вызывает износ юбки поршня?

  Износ юбки поршня вызван недостаточной смазкой гильзы цилиндра маслом.В нормальном рабочем состоянии система смазки разбрызгивает масло на цилиндры, чтобы избежать прямого контакта между юбкой поршня и цилиндром. При неисправности системы смазки или недостаточном уровне масла на стенках цилиндра не будет достаточно масла, и юбка поршня будет значительно изнашиваться.

  По любым вопросам, наблюдениям и запросам относительно этой статьи используйте форму комментариев ниже.

  Не забывайте ставить лайки, делиться и подписываться!

  Вернуться

  Ссылки

  [1] Клаус Молленхауэр, Хельмут Чоеке, Справочник по дизельным двигателям, Springer, 2010.
  [2] Хироши Ямагата, Наука и технология материалов в автомобильных двигателях, Woodhead Publishing in Materials, Кембридж, Англия, 2005.
  [3] The Aluminium Automotive Manual, European Aluminium Association, 2011.
  [4] Heisler, Heinz , Технология транспортных средств и двигателей, Общество автомобильных инженеров, 1999.
  [5] QinZhaoju et al., Моделирование термомеханической муфты поршня дизельного двигателя и многопрофильная оптимизация конструкции, Примеры из теплотехники, Том 15, ноябрь 2019.
  [6] Испытания поршней и двигателей, Mahle GmbH, Штутгарт, 2012.
  [7] Скотт Кеннингли и Роман Моргенштерн, Термическая и механическая нагрузка в области камеры сгорания легковых дизельных поршней из AlSiCuNiMg; Пересмотрено с акцентом на расширенный анализ методом конечных элементов и инструментальные методы тестирования двигателей, Federal Mogul Corporation, SAE Paper 2012-01-1330.
  [8] T.K. Гарретт и др., Автомобиль, 13-е издание, Баттерворт-Хайнеманн, 2001.
  [9] Н. Долатабади и др., Об идентификации событий ударов поршня в двигателях внутреннего сгорания с использованием трибодинамического анализа, Механические системы и обработка сигналов, Том 58 –59, июнь 2015 г., страницы 308-324, Elsevier, 2014.
  [10] Клаус Молленхауэр и Гельмут Чоеке, Справочник по дизельным двигателям, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2010.

  Ультразвуковое изображение масляной пленки поршневых колец во время работы в моторизованном двигателе

  Образец цитирования: Аван, Э., Миллс, Р., Дуайер-Джойс, Р., «Ультразвуковое изображение масляной пленки поршневых колец во время работы в моторизованном двигателе — к измерению толщины масляной пленки», SAE Int. J. Fuels Lubr. 3 (2): 786-793, 2010 г., https://doi.org/10.4271/2010-01-2179.
  Загрузить Citation
  

  Автор (ы): Эмин Юсуф Аван, Робин Миллс, Роб Дуайер-Джойс

  Филиал: Шеффилдский университет

  Страниц: 8
  

  Событие: SAE 2010 Встреча по топливу и смазочным материалам для силовых агрегатов
  

  ISSN: 1946-3952

  e-ISSN: 1946–3960

  Также в: SAE International Journal of Fuels and Lubricants-V119-4, SAE International Journal of Fuels and Lubricants-V119-4EJ

  Урегулирование дебатов — Silencer Central

  Автоматические винтовки

  — это невероятно универсальное оружие, которое бывает разных форм и размеров.Но в основном есть две операционные системы, которые поставляются с этим типом огнестрельного оружия, известные как прямое попадание и газовый поршень. У каждого есть свои уникальные возможности, преимущества и недостатки. Давайте займемся минутой, чтобы прояснить путаницу и раз и навсегда разрешить спор о прямом столкновении и газовом поршне.

  Вот что вы узнаете:

  Что такое прямое столкновение и как оно работает?

  Первая операционная система AR, представленная более полувека назад, известна как прямое столкновение и подает необходимое количество газа для цикла действия.Эта система работает, направляя газ через полость в стволе, который затем проталкивается через тонкую трубку, где он ударяется о затворную раму. Механизм извлекает и выбрасывает использованную гильзу, когда газ нагнетается в заднюю часть пистолета, а затем быстро выталкивается вперед под действием действия. Наконец, система прямого попадания удаляет неизрасходованный патрон из патрона, заряжая его прямо в патронник для следующего выстрела.

  Введение в AR 15 с поршневым приводом

  По мере роста популярности AR-15 возникла необходимость в разработке более надежной альтернативы системе прямого столкновения.Таким образом, был представлен поршневой AR-15. Используя технологию, полученную от AK-47, огнестрельного оружия с приводным стержнем, который служил поршневым механизмом, эта операционная система внесла несколько улучшений в AR прямого попадания.

  Принцип работы AR-15 с поршневым приводом во многом аналогичен описанному выше, однако вместо движения газа по трубе давление газа используется для того, чтобы подтолкнуть металлический стержень к задней части пистолета. Шток управления — или поршень — ударяет по выступу в верхней части болта, чтобы выполнить цикл действия.

  Сравнение газового поршня и прямого удара — за и против

  Обе системы используют газ по-своему, чтобы вызвать разблокировку затвора и группу затворной рамы для механического цикла и загрузки нового патрона. Итак, действительно ли один лучше другого?

  Поскольку эти две системы имеют некоторое сходство и, по сути, обе являются газовыми механизмами, которые разблокируют затвор для цикла и заряжания пули, вам может быть интересно, почему некоторые владельцы оружия предпочитают одну систему другой.Что ж, у каждой есть свои преимущества и недостатки, которые могут повлиять на ваш стиль съемки, а также на ваши личные предпочтения. Если вам интересно, какой подход лучше всего подходит для вас, взгляните на некоторые из следующих плюсов и минусов газового поршня и прямого столкновения.

  Плюсы и минусы прямого удара

  Системы прямого столкновения

  существуют уже давно — поэтому их дорабатывали и модернизировали на протяжении десятилетий. Из-за этого у такой испытанной системы есть много преимуществ, но также есть несколько недостатков из-за того, что она является подходом «старой школы».

  Первое преимущество AR, управляемое ударами, состоит в том, что они легкие, благодаря тому, что вам понадобится только простая небольшая газовая трубка. Точно так же они невероятно универсальны для использования со стволом разной длины и калибра. Во-вторых, вы также испытаете меньшую отдачу из-за того, что газ перемещает затворную раму назад более мягко, чем другие системы. И, наконец, системы прямого удара более доступны, чем их аналоги с поршневым приводом, что дает вашему кошельку передышку.

  Но есть некоторые потенциальные недостатки у вашего оружия отравления газом, главный из которых — надежность, особенно с нестандартным или укороченным стволом AR, или любыми моделями select-fire. Поскольку время имеет важное значение, когда дело доходит до выпуска надлежащего количества газа в ваше оружие, укорочение ствола или газовой трубки, например, может сократить время задержки, вызывая проблемы с извлечением гильзы, что приводит к застреванию.

  Кроме того, газовый порт со временем неизбежно разрушится, что приведет к тому, что все больше и больше газа попадет во внутреннюю систему огнестрельного оружия.В AR с выбором огня это особая проблема, поскольку он сокращает время цикла по сравнению с тем, для чего он предназначен. Это, вкупе с проблемами синхронизации, ставит под сомнение проблемы надежности среди систем прямого столкновения.

  Плюсы и минусы газовых поршней

  Газовые поршни — это новая операционная система для AR, но это не значит, что они не подходят для владельца AR. У поршневых винтовок много плюсов и минусов, главное их преимущество — надежность.

  Поскольку поршневые винтовки не так подвержены изменениям боеприпасов, они не дают осечек так же, как винтовки прямого попадания. А поскольку большую часть работы выполняет рабочий стержень, а не сам газ, он способствует созданию более чистой и прохладной системы, которая лучше справляется с интенсивностью стрельбы.

  Самый большой недостаток поршневого AR состоит в том, что они менее точны, чем системы прямого удара, поскольку есть быстро вращающийся рабочий стержень, который влияет на гармоники и движение ствола.Кроме того, поршень добавляет дополнительный вес задней части AR и, как правило, стоит немного дороже, чем альтернатива.

  Решите, что вам подходит

  Для тех, кто хочет получить лучшее из обоих миров, универсальность AR позволяет делать что-то в этом роде. Например, если у вас есть газовый поршень AR, вы можете установить верхний ресивер с поршневым приводом — и обе системы прямого удара и поршневые системы работают независимо от нижнего ресивера, что позволяет переключаться между двумя механизмами.

  Но какой из них вы выберете, будет зависеть от того, что важно для вас как владельца оружия. AR с прямым столкновением, как правило, более точны по более доступной цене, но при этом их легче носить с собой. С другой стороны, поршневые системы обеспечивают большую надежность, при этом они работают чище и холоднее. В конечном итоге решать вам.

  Вы пытаетесь оптимизировать свои системы огнестрельного оружия? Взгляните на аксессуары, предлагаемые Silencer Central. Мы даже составили список лучших глушителей AR-15.

  Мы являемся единственным реселлером глушителей в консультативном совете ATF и упростили процесс покупки глушителей класса 3. Мы быстро получаем инвентарь и ускоряем взаимодействие с ATF, чтобы вы могли тратить меньше времени на ожидание и больше времени на оттачивание своих навыков стрельбы.

  Взгляните на нашу подборку глушителей для получения дополнительной информации или свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.

  Магазин глушителей >>

  Разница между технологией газового поршня и технологией прямого удара для AR-15

  
  Винтовка AR-15, будучи в высшей степени настраиваемой, таит в себе несколько загадок.Один из них — это выбор операционной системы; у вас есть модель, в которой используется технология газового поршня или более традиционная технология прямого удара?

  Вентиляторы газового поршня заявят, что модели со столкновением склонны к заклиниванию и часто легко забиваются. Поклонники модели столкновения назовут газовый поршень механически несостоятельным. Кто прав, и в чем реальная разница между типами моделей здесь?

  Базовая функциональность AR — Что делает AR-15 AR-15?

  Чтобы квалифицироваться как AR-15, винтовка должна быть самозарядной и иметь возможность выполнять определенный набор основных функций механически, без помощи пользователя.Чтобы быть более конкретным, при нажатии на спусковой крючок винтовка должна стрелять одним патроном, а затем извлекать эту стреляную гильзу из патронника и каким-то образом выбрасывать ее. Затем он должен загрузить неизрасходованный картридж в патронник. Патрон вынимается из магазина, затвор запирается и курок взводится. После этого в винтовку будет загружен новый патрон, и она снова будет готова к стрельбе.

  Прямое столкновение — Как работают оригинальные модели AR-15?

  Прямое столкновение — это оригинальная технология, разработанная Юджином Стоунером.Пороховой газ стравливается через небольшое отверстие, расположенное в стволе, которое затем направляется через очень маленькую трубку, где он может напрямую контактировать (или сталкиваться) с механизмом затворной рамы. В этот момент газ подается к задней части винтовки, а гильза извлекается и выбрасывается. Затем он подталкивается вперед подпружиненным действием и вынимает неизрасходованный патрон из патрона, заряжая его непосредственно в патронник ствола. Вопреки утверждениям сторонников Gas Piston, мы прошли через винтовки более 2000 патронов без очистки и без неисправностей.

  Gas Piston Technology — Как работают новые поршневые технологии?

  Технология газового поршня была впервые применена в современном огнестрельном оружии Михаилом Калашниковым на АК-47. Хотя на первый взгляд они похожи на системы прямого удара, в их работе есть несколько ключевых отличий. Процесс стрельбы снова начинается с выпуска пороховых газов в ствол. Однако вместо того, чтобы попасть в трубу, как в системе прямого столкновения, он содержится в отдельном цилиндре.

  Этот цилиндр содержит поршень (по принципу действия аналогичный тому, что вы можете найти в АК-47). Газ перемещает поршень, который, в свою очередь, толкает затворную раму назад, чтобы управлять процессом извлечения и выброса, а затем перемещается пружиной вперед в закрытое положение так же, как и при прямом столкновении.

  Какая система лучше?

  Прямое столкновение доказало себя на протяжении многих лет на платформе AR-15, и запасные части недороги, их легко получить и, как правило, они производятся в соответствии с установленным стандартом mil-spec.