Устройство поршня двигателя: Устройство поршня

Содержание

это деталь двигателя автомобиля. Устройство, замена, установка поршня

Поршень является одним из элементов кривошипно-шатунного механизма, на котором основан принцип работы многих двигателей внутреннего сгорания. В приведенной статье рассмотрена конструкция и особенности данных деталей.

Определение

Поршень — это деталь, выполняющая в цилиндре возвратно-поступательные движения и обеспечивающая преобразование в механическую работу изменения давления газа.

Назначение

С участием этих деталей реализуется термодинамический процесс работы мотора. Так как поршень — это один из элементов кривошипно-шатунного механизма, он воспринимает давление, производимое газами, и передает усилие на шатун. К тому же он обеспечивает герметизацию камеры сгорания и отвод от нее тепла.

Конструкция

Поршень — это трехсоставная деталь, то есть его конструкция включает три компонента, выполняющих различные функции, и две части: головку, в которую объединяют днище и уплотняющую часть, и направляющую часть, представленную юбкой.

Днище

Может иметь различную форму в зависимости от многих факторов. Например, конфигурация днища поршней двигателя внутреннего сгорания определяется расположением прочих конструктивных элементов, таких как форсунки, свечи, клапаны, формой камеры сгорания, особенностями протекающих в ней процессов, общей конструкцией двигателя и т. д. В любом случае она определяет особенности функционирования.

Выделяют два основных типа конфигурации днища поршней: выпуклая и вогнутая. Первый обеспечивает большую прочность, но ухудшает конфигурацию камеры сгорания. При вогнутой форме днища камера сгорания, наоборот, имеет оптимальную форму, однако более интенсивно откладывается нагар. Реже (в двухтактных двигателях) встречаются поршни с днищем, представленным выступом отражателя. Это нужно при продувке для направленного перемещения продуктов сгорания. Детали бензиновых двигателей обычно имеют днище плоской или почти плоской формы. Иногда в них присутствуют канавки для полного открытия клапанов. У моторов с непосредственным впрыском поршни характеризуются более сложной конфигурацией. У дизельных двигателей они отличаются наличием камеры сгорания в днище, обеспечивающей хорошее завихрение и улучшающей смесеобразование.

Большинство поршней односторонние, хотя встречаются и двусторонние варианты, которые имеют два днища.

Расстояние между канавкой первого компрессионного кольца и днищем носит название огневого пояса поршня. Очень важно значение его высоты, которое различно для деталей из разных материалов. В любом случае выход высоты огненного кольца за рамки минимально допустимого значения может повлечь прогар поршня и деформацию посадочного места верхнего компрессионного кольца.

Уплотняющая часть

Здесь находятся маслосъемные и компрессионные кольца. У деталей первого типа каналы имеют сквозные отверстия для поступления внутрь поршня удаленного с поверхности цилиндра масла, откуда оно попадает в поддон картера. Некоторые из них имеют ободок из коррозионностойкого чугуна с канавкой для верхнего компрессионного кольца.

Поршневые кольца, состоящие из чугуна, служат для создания плотного прилегания поршня к цилиндру. Поэтому они являются источником наибольшего трения в моторе, потери от которого составляют 25% от общего количества механических потерь в моторе. Количество и расположение колец определяются типом и назначением двигателя. Наиболее часто используют 2 компрессионных и 1 маслосъемное кольцо.

Компрессионные кольца выполняют задачу предотвращения поступления газов в картер из камеры сгорания. Наибольшие нагрузки приходятся на первое из них, поэтому в некоторых двигателях его канавку укрепляют стальной вставкой. Компрессионные кольца могут быть трапециевидной, конической, бочкообразной формы. Некоторые из них имеют вырез.

Маслосъемное кольцо служит для удаления лишнего масла с цилиндра и препятствует его попаданию в камеру сгорания. Для этого в нем есть отверстия. Некоторые варианты имеют пружинный расширитель.

Направляющая часть (юбка)

Имеет бочкообразную (криволинейную) либо конусообразную форму для компенсации температурного расширения. На ней находятся два прилива для поршневого пальца. На этих участках юбка имеет наибольшую массу. К тому же там наблюдаются наибольшие температурные деформации при нагреве. Для их снижения используют различные меры. В нижней части юбки может находиться маслосъемное кольцо.

Для передачи усилия от поршня или к нему применяют чаще всего кривошип либо шток. Поршневой палец служит для соединения данной детали с ними. Он состоит из стали, имеет трубчатую форму и может быть установлен несколькими способами. Чаще всего используют плавающий палец, который может проворачиваться в процессе работы. Для предотвращения смещения его фиксируют стопорными кольцами. Жесткое закрепление применяют значительно реже. Шток в некоторых случаях выполняет функцию направляющего устройства, заменяя юбку поршня.

Материалы

Поршень двигателя может состоять из различных материалов. В любом случае они должны обладать такими качествами, как высокая прочность, хорошая теплопроводность, антифрикционные свойства, сопротивляемость коррозии и низкие коэффициент линейного расширения и плотность. Для производства поршней используют сплавы алюминия и чугун.

Чугун

Отличается большой прочностью, износостойкостью и невысоким коэффициентом линейного расширения. Последнее свойство обеспечивает возможность работы таких поршней с малыми зазорами, благодаря чему достигается хорошее уплотнение цилиндра. Однако вследствие значительного удельного веса чугунные детали используют лишь в тех двигателях, где возвратно движущиеся массы имеют силы инерции, составляющие не более шестой части сил давления на днище поршня газов. Кроме того, из-за низкой теплопроводности разогрев днища чугунных деталей в процессе работы двигателя достигает 350-450 °С, что особо нежелательно для карбюраторных вариантов, так как приводит к калильному зажиганию.

Алюминий

Данный материал используют для поршней наиболее часто. Это объясняется небольшим удельным весом (алюминиевые детали легче чугунных на 30%), высокой теплопроводностью (в 3-4 раза больше, чем у чугуна), обеспечивающей разогрев днища не более чем до 250 °С, что предоставляет возможность увеличения степени сжатия и обеспечивает лучшее наполнение цилиндров, и высокими антифрикционными свойствами. При этом алюминий имеет больший в 2 раза, чем у чугуна, коэффициент линейного расширения, что вынуждает делать большие промежутки со стенками цилиндров, то есть размеры поршней из алюминия меньше, чем из чугуна, для одинаковых цилиндров. К тому же такие детали имеют меньшую прочность, особенно в нагретом состоянии (при 300 °С она снижается на 50-55%, тогда как у чугунных — на 10%).

Для снижения степени трения стенки поршней покрывают антифрикционным материалом, в качестве которого используют графит и дисульфид молибдена.

Нагрев

Как было упомянуто, в процессе работы двигателя поршни могут разогреваться до 250-450 °С. Поэтому необходимо принимать меры, направленные как на снижение нагрева, так и на компенсацию вызываемого им температурного расширения деталей.

Для охлаждения поршней используют масло, которое различными способами подают внутрь них: создают масляный туман в цилиндре, разбрызгивают его через отверстие в шатуне либо форсункой, впрыскивают в кольцевой канал, обеспечивают циркуляцию по трубчатому змеевику в днище поршня.

Для компенсации температурных деформаций на участках приливов юбки с двух сторон обтачивают металл на 0,5-1,5 мм в глубину в виде П- или Т-образных прорезей. Такая мера улучшает ее смазывание и предотвращает появление от температурных деформаций задиров, поэтому данные углубления называют холодильниками. Их используют в сочетании с конусо- или бочкообразной формой юбки. Это компенсирует ее линейное расширение за счет того, что при нагреве юбка принимает цилиндрическую форму. Кроме того, используют компенсационные вставки, чтобы диаметр поршня испытывал ограниченное тепловое расширение в плоскости качания шатуна. Также можно изолировать направляющую часть от головки, испытывающей наибольший нагрев. Наконец, стенкам юбки придают пружинящие свойства путем нанесения косого разреза по всей ее длине.

Технология производства

По способу изготовления поршни подразделяют на литые и кованые (штампованные). Детали первого типа применяют на большинстве автомобилей, а замена поршней на кованые используется при тюнинге. Кованые варианты отличаются повышенной прочностью и долговечностью, а также меньшей массой. Поэтому установка поршней такого типа повышает надежность и производительность двигателя. Это особо важно для моторов, работающих в условиях повышенных нагрузок, в то время как для повседневной эксплуатации достаточно литых деталей.

Применение

Поршень — это многофункциональная деталь. Поэтому его используют не только в двигателях. Например, существует поршень суппорта тормозной системы, так как она функционирует аналогичным образом. Также кривошипно-шатунный механизм применяют на некоторых моделях компрессоров, насосов и прочем оборудовании.

Авиационный поршневой двигатель: обзор, устройство и характеристики

Долгое время, с конца XIX века и до середины XX, поршневой авиационный двигатель оставался единственным мотором, который обеспечивал полеты самолетов. И только в сороковых годах прошлого века он уступил свое место двигателям с иными принципами работы — турбореактивным. Но, несмотря на то, что поршневые моторы и утратили свои позиции, они не исчезли со сцены.

Современные области применения поршневых моторов

В настоящее время авиационные поршневые двигатели применяют в основном на спортивных самолетах, а также на малых летательных аппаратах, изготовленных по персональным заказам. Одной из главных причин того, что моторы этого типа используются крайне мало, является то, что соотношение единицы мощности к единице массы поршневого двигателя существенно меньше по сравнению с газотурбинными. Поршневые по скоростным показателям не выдерживают никакой конкуренции с иными моторами, применяемыми в авиастроении. Более того, КПД их не превышает 30 %.

Виды поршневых авиамоторов

Поршневые авиационные двигатели имеют различия в основном по порядку расположения цилиндров по отношению к коленвалу. Вследствие этого имеется достаточно большое количество разнообразных видов поршневых моторов. Наиболее широкое применение получили следующие:

двигатели, у которых V-образное расположение цилиндров;
поршневой радиальный двигатель, где цилиндры расположены звездообразно;
оппозитный двигатель, у него цилиндры располагаются рядно.

Двигатели с V-образным расположением цилиндров

Они являются самыми известными и применяемыми типами двигателей внутреннего сгорания в авиастроении и не только. Их название связано с характерным расположением цилиндров по отношению к коленвалу. При этом они имеют различный уровень наклона по отношению друг другу. Он может составлять от 10 до 120 градусов. Такие моторы работают по тем же принципам, как и иные двигатели внутреннего сгорания.

К достоинствам двигателей с V-образным расположением цилиндров относится относительная их компактность при сохранении мощностных показателей, а также возможность получать приличный крутящий момент. Конструкция позволяет достигать значительных ускорений вала вследствие того, что инерция, создаваемая при работе, значительно выше, чем у иных типов двигателей внутреннего сгорания. По сравнению с другими типами, эти отличаются наименьшей высотой и длиной.

Моторы этого вида имеют высокую жесткость коленвала. Это обеспечивает большую конструктивную прочность, что увеличивает сроки службы всего двигателя. Рабочие частоты таких моторов отличаются большими диапазонами. Это позволяет быстро набирать обороты, а также устойчиво работать на предельных режимах.

К недостаткам поршневых авиационных двигателей с V-образным мотором относят сложность их конструкции. Вследствие этого они стоят значительно дороже других типов. Более того, они отличаются достаточно большой шириной двигателя. Также V-образные моторы характеризуются высоким уровнем вибрации, сложностями при балансировке. Это приводит к тому, что приходится специально утяжелять различные их части.

Радиальный авиационный поршневой двигатель

В настоящее время радиальные поршневые моторы опять стали востребованы в авиации. Они активно применяются в спортивных моделях самолетов, либо в изготовленных по персональным заказам. Все они малых размеров. Устройство авиационного поршневого двигателя радиального вида, в отличие от иных моторов, заключается в том, что его цилиндры расположены вокруг коленвала через равные углы, как радиальные лучи (звездочки). Это и дало ему название — звездообразный. Такие моторы оборудуются выхлопной системой, которая расходится радиальными лучами. Более того, двигатель этого типа может иметь несколько звезд — отсеков. Это возможно вследствие того, что коленвал увеличивают в длину. Как правило, радиальные двигатели изготавливают с нечетным количеством цилиндров. Это позволяет подавать искру в цилиндр через один. Но делают и радиальные моторы с четным числом цилиндров, однако их количество должно быть больше двух.

Самым большим недостатком двигателей радиального типа является возможность проникновения масла к нижним цилиндрам мотора, когда самолет находится на стоянке. Эта проблема достаточно часто приводит к возникновению мгновенного гидроудара, что влечет поломку всего кривошипно-шатунного механизма. Для недопущения таких проблем перед пуском мотора требуется постоянная проверка состояния нижних цилиндров на предмет отсутствия проникновения к ним масла.

К достоинствам двигателей радиального типа относят их малые габариты, простоту эксплуатации и приличную мощность. Обычно их устанавливают на самолеты спортивных моделей.

Оппозитный авиационный поршневой двигатель

В настоящее время оппозитные авиационные моторы начинают переживать свое второе рождение. Вследствие того, что они обладают небольшими размерами и сравнительно малым весом, их ставят на легкие спортивные самолеты. Они способны развивать достаточную мощность и обеспечивают очень высокие скорости.

Оппозитные двигатели имеют несколько типов конструкций:

1. Мотор, изготовленный по методу «боксер» (Subaru). В таких двигателях поршни цилиндров, расположенных против друг друга, двигаются равноудалено. Это приводит к тому, что в каждом цикле один находится в верхней мертвой точке, а противоположный — в нижней.

2. Двигатели, снабженные устройством ОРОС (Opposed Piston Opposed Cylinder). В таких моторах цилиндры по отношению к коленвалу, расположены горизонтально. В каждом из них находится по два поршня, которые при работе двигаются навстречу. Дальний поршень связан с коленвалом специальным шатуном.

3. Двигатель, сделанный на основании принципа, примененного в советском моторе 5ТДФ. В таком изделии поршни передвигаются навстречу друг другу, работая попарно в каждом отдельном цилиндре. При достижении обоих поршней верхней мертвой точки между ними впрыскивается топливо. Двигатели такой разновидности могут функционировать на горючем различных видов, от керосина до бензина. Для увеличения мощности оппозитных моторов их снабжают турбонаддувом.

Главное достоинство в двигателях оппозитного типа — это компактность, малые габариты. Их можно применять на самолетах очень маленьких размеров. Мощность их достаточно высока. В настоящее время они находят все большее распространение в спортивных летательных аппаратах.

В качестве основного недостатка отмечается высокий расход топлива и особенно моторного масла. По отношению к двигателям других типов оппозитные моторы расходуют горюче-смазочные материалы в два раза больше. Они требуют постоянной замены масла.

Современные авиадвигатели

Современные поршневые авиационные двигатели – это очень сложные системы. Они оснащены современными узлами и агрегатами. Их работу обеспечивают и контролируют современные системы и приборы. Вследствие применения передовых технологий весовая характеристика двигателя существенно снижена. Мощности их возросли, что способствует широкому применению в легкомоторной — спортивный авиации.

Авиационные масла

Масло в поршневых авиационных двигателях работает в достаточно сложных условиях. Это высокие температуры в зонах поршневых колец, на внутренних частях поршней, на клапанах и иных узлах. Поэтому для качественного обеспечения работы мотора в условиях значительных температур, давления, нагрузок, в них используют высоковязкие масла, которые подвергают специальной очистке. Они должны обладать высокой смазочной способностью, оставаться нейтральными к металлам и иным конструктивным материалам двигателя. Авиационные масла для поршневых моторов должны быть стойкими к окислению при воздействии высоких температур, не терять своих свойств при хранении.

Отечественные поршневые авиационные моторы

История производства поршневых моторов в России начинается с 1910 года. Массовый выпуск начался в годы Первой мировой войны. В Советском Союзе советские поршневые авиационные двигатели собственной конструкции стали создавать с 1922 года. С ростом промышленного производства, в том числе авиационного, страна стала массово выпускать поршневые моторы 4-х производителей. Это были двигатели В. Климова, А. Швецова, завода № 29, А. Микулина.

После войны начинается процесс модернизации авиации СССР. Проектируются и создаются авиадвигатели для новых самолетов. Активно развивается реактивное самолетостроение. В 1947 году вся военная авиация, работающая на высоких скоростях, переходит на реактивную тягу. Поршневые авиадвигатели применяются только на учебных, спортивных, пассажирских и военно-транспортных самолетах.

Самый большой поршневой авиадвигатель

Самый мощный поршневой авиационный двигатель был создан в США В 1943 году. Он назывался Lycoming XR-7755. Это был мотор с тридцатью шестью цилиндрами. Его рабочий объем составляла 127 литров. Он был способен развить мощность в 5000 лошадиных сил. Предназначался для самолета Convair B-36. Однако в серию не пошел. Был создан в двух экземплярах, в качестве прототипов.

общая теория и поршни СТК

20.09.2020 Поршневая группа СТК

Поршневая группа двигателя включает в себя: поршень, поршневые кольца и поршневой палец.

Поршень, является наиболее важным элементом любого двигателя внутреннего сгорания.

Именно на эту деталь, выпадает основная нагрузка по преобразованию энергии расширяющихся газов в энергию вращения коленчатого вала. Свойства, которыми должен обладать поршень, трудно совместимы и технически тяжело реализуются.

Требования, которым должна соответствовать эта деталь:

температура в камере сгорания может достигать более 2000°С а температура поршня, без риска потери прочности материала, не должна превышать 350°С.
после сгорания бензино-воздушной смеси, давление в камере сгорания может достигать 80 атмосфер. При таком давлении, оказываемое на днище усилие, будет составлять свыше 4-х тонн. Толщина стенок и днища поршня должна обеспечивать возможность выдерживать значительные нагрузки. Но любое увеличение массы изделия приводит к увеличению динамических нагрузок на элементы двигателя, что в свою очередь, ведет к усилению конструкции и росту массы двигателя.

зазор между поршнем и поверхностью цилиндра должен обеспечивать эффективную смазку и возможность перемещения с минимальными потерями на трение. Но в тоже время зазор должен учитывать тепловое расширение и исключить возможность заклинивания.
изготовление должно быть достаточно дешевым и отвечать условиям массового производства.

Очертания поршня за более сто пятидесятилетнюю историю двигателя внутреннего сгорания мало изменились.

Устройство поршня

Устройство поршня на примере СТК 21126

В конструкции поршня можно выделить несколько зон, каждая из которых, имеет свое функциональное назначение.

Поршни ВАЗ 21213 и ВАЗ 21230 отличаются нанесенной маркировкой. Маркировка наносится на поверхность рядом с отверстием под поршневой палец. На поршне ВАЗ 21213 нанесены цифры -«213», на модели ВАЗ 2123 — «23».

На модели ВАЗ 21080, ВАЗ 21083, ВАЗ 21100 нанесена соответствующая маркировка — «08»,»083″, «10». Поршень 2108 имеет диаметр 76 мм , модели 21083 и 2110 — 82 мм.

Поршни ВАЗ 2112 и ВАЗ 21124, имеют соответствующую маркировку — «12»и «24» и отличаются глубиной выборки под клапана. Модели 21126 и 11194 отличаются диаметром.

Если углубления на днище увеличивают объем камеры сгорания, то для уменьшения объема применяют вытеснители. Вытеснителем называют объем металла, который находится выше плоскости днища.

«Жаровым поясом» (огневым) называют расстояние от днища до канавки первого поршневого кольца. Чем ближе располагаются поршневые кольца к днищу, тем более высокой тепловой нагрузке они подвергаются, тем больше сокращается их ресурс.

Уплотняющий участок — это участок канавок, расположенных на боковой цилиндрической поверхности поршня. Канавки предназначены для установки поршневых колец. Поршневые кольца обеспечивают подвижное уплотнение. На всех моделях для двигателей ВАЗ, выполнены две канавки под компрессионные кольца и одна канавка под маслосъемное кольцо.

В канавке под маслосъемное кольцо есть отверстия, через которые отводится излишек масла во внутреннюю полость поршня. Уплотняющий участок выполняет еще одну очень важную функцию — через установленные поршневые кольца, осуществляется отвод значительной части тепла от поршня к цилиндру.

Если конструкция изделия не будет предусматривать эффективный отвод тепла от днища, то это приведёт к его прогоранию.

По расчетам, через компрессионные кольца, передается до 60-70% выделенного тепла. Однако это требует плотного прилегания поршневых колец к цилиндру и к поверхностям канавок.

Для обеспечения работоспособности, торцевой зазор первого компрессионного кольца в канавке должен составлять 0,045-0,070 мм. Для второго компрессионного кольца зазор — 0,035-0,060 мм, для маслосъемного – 0,025-0,050 мм. Между внутренней поверхностью кольца и канавки должен быть радиальный зазор — 0,2-0,3 мм.

Головку поршня образуют днище и уплотняющая часть.

Расстояние от оси поршневого пальца до днища, называют компрессионной высотой поршня.

«Юбкой», называют нижнюю часть поршня. На этом участке находятся бобышки с отверстиями – место, куда устанавливается поршневой палец. Внешняя поверхность юбки, исполняет роль опорной и направляющей поверхности.

Юбка обеспечивает соосность положения детали к оси цилиндра блока. Кроме того, боковая поверхность юбки участвует в передаче к цилиндру возникающих поперечных усилий.

На поверхность юбки (или на все изделие) могут наноситься защитные покрытия улучающие прирабатываемость и снижающих трение.

Покрытие слоем олова позволяет сгладить неточности профиля и предотвратить наволакивание алюминия на поверхности цилиндра. Могут применяться покрытия созданные на основе графита и дисульфида молибдена.

Другой способ, снижающий потери на трение – нанесение на юбке канавок специального профиля. Глубина канавок составляет 0,01-0,015 мм. При движении, канавки не только удерживают масло, но и создают гидродинамическую силу, которая препятствует контакту со стенками цилиндра.

Одним из факторов, определяющих геометрию поршня, является необходимость снижения сил трения.

Для этого требуется обеспечение определенной толщины масляного слоя в зазоре между поршнем и стенками цилиндра. Причем маленький зазор повлечет за собой увеличение сил трения и как следствие повышение нагрева деталей и их ускоренный износ а возможно и заклинивание.

Слишком большой зазор, увеличит шумность двигателя, приведет к росту динамических нагрузок на сопрягаемые детали и будет способствовать их ускоренному износу. Поэтому величина зазора подбирается в соответствии с рекомендациями для конкретного типа двигателя.

В истории применения конструкций поршней для двигателей ВАЗ, просматриваются этапы влияния нескольких европейских конструкторских школ.

На первых моделях двигателей ВАЗ применяется «итальянская» конструкция. Поршни отличаются большой компрессионной высотой, широкой опорной поверхностью юбки. Поверхность изделия покрыта слоем олова.

В разработке последующих конструкций принимают участие немецкие компании. У поршней уменьшается компрессионная высота. На юбке применяется микропрофиль – специальный профиль канавок, для удержания смазки в зоне трения. Поршни моделей ВАЗ 21126 и ВАЗ 11194 получают Т-образный профиль и рассчитаны на установку «тонких» поршневых колец. Так внешне сравнивая модели от 2101 до 21126, можно получить представление об общих тенденциях совершенствования конструкции, основанных на новых научных разработках.

Когда речь заходит об отечественных машинах (ВАЗ, Приора и пр.) приходиться всерьёз рассматривать компанию СТК и её продукцию. Самара Трейдинг Компани (сокращённо – «СТК») не случайно стала одним из самых популярных производителей поршневых групп. Всё дело исключительно в производстве, ведь оно уникально в своём роде.

Самым сложным и, в то же время, важным технологическим процессом при изготовлении поршневых систем является литьё. Однородность и прочность материалов, жаростойкость и твёрдость – всё это играет важнейшую роль. Стоит какому-то коэффициенту отклонится на 1% и поршень застрянет в цилиндре, шатун может легко искривиться и даже заклинить, нарушив целостность и исправность всего силового агрегата.

Полуавтоматические устройства и специальные высокотехнологические станки позволяют компании СТК осуществлять литьё поршней на высочайшем уровне. Данной технологии нет равных, на протяжении долгих десятилетий и благодаря кропотливой работе инженеров фабрика создаёт самые качественные поршневые кольца и поршни. Несмотря на автоматизацию всех процессов, процедура изготовления каждого поршня контролируется людьми. Каждый продукт проходит целую линейку тестов.

Стоит лишь посетить любую станцию техобслуживания и задать вопрос автомеханику «Какой поршень идеально подойдёт отечественному автомобилю?», и вы услышите ответ: «СТК». Всё дело в том, что каждый механик желает выполнить работу так, чтобы клиент не возвращался к нему и не приходилось нарушать гарантийные обязательства.

Несмотря на лидирование компании СТК существуют и другие неплохие аналоги, например, Кострома-мотордеталь. В сравнении с китайскими и европейскими поршнями, Кострома хорошо показала себя в отечественных машинах, однако сама конструкция этого поршня не способна уберечь водителя от самой зловещей неисправности – столкновения поршня и клапанов.

Безвытковые Поршни СТК, содержащие специальные проточки, не влияют пагубно на клапана головки блока цилиндров. Поэтому в случае гидравлического удара, даже при срыве цепи газораспределительного механизма, когда поршни «летят» вверх, а клапана – вниз, исход их столкновения невозможен, если в двигатель установлены поршни СТК. Всё благодаря специальным канавкам, проточенным в головке каждого поршня – новшеству инженеров самарской компании.

Если ваш автомобиль уже давно б/у, его компрессия вас вовсе не радует и вы отлично понимаете, что настало время менять поршневую, помните: оптимальными для двигателя будут поршневые группы Самара Трейдинг Компани (СТК).

Более подробно про поршни СТК можно прочесть здесь и здесь.

Как выглядит поршень и какую выполняет работу в двигателе?

Думаю, любой автомобилист, скорее всего знает как выглядит поршень. Но на этом, как правило, познания о главной детали двигателя и заканчиваются. Поэтому восполним пробел и поговорим о назначении поршня, его конструктивных особенностях и материалах для изготовления.

Что же представляет из себя этот симпатичный горшок

Как выглядит поршень? Сложная деталь. Это подтверждает такой факт – очень мало автомобилестроителей сами изготавливают поршни, поручая это специализированным производителям.

А еще – это главное звено в процессе превращения химической энергии топлива в тепловую, а затем в механическую.

Поршень, я бы сказал, это красивая деталь цилиндрической формы, она выполняет умопомрачительные возвратно-поступательные движения в цилиндре, принимает на себя высокие температуры и изменения давления газа, превращая все это в механическую работу.

То есть, вот какою работу выполняет поршень:

принимает на себя давление газов из камеры сгорания и передает это давление на коленчатый вал двигателя;
обеспечивает жесткий процесс микровзрывов в цилиндре, при этом герметично изолируя надпоршневую полость от подпоршневого пространства, предохраняя от попадания газов в кратер, а смазочного масла в камеру сгорания.

Как выглядит поршень. Конструкция

Схема подготовлена по материалам Volkswagen AG

головка поршня;
палец;
стопорное кольцо;
бобышки;
головка шатуна;
юбка; вставка стальная;
трапециевидноекомпрессионное кольцо;
коническое с подрезом компрессионное кольцо;
маслосъемное кольцо с пружинным расширителем

Поршень состоит из днища, уплотняющей части с поршневыми кольцами для создания компрессии и удаления масла, и направляющей части (юбки).

В средней части поршня (зона юбки) находятся бобышки с отверстиями для пальца и стопорных колец.

Рабочее днище

Знаете как выглядит поршень и как называется эта часть? Эта часть детали служит для приема усилия от давления газов в камере сгорания и называется рабочее днище. Ее форма зависит от геометрии этой камеры и размещения клапанов.

В случае, когда днище вогнутое, форма камеры сгорания напоминает сферическую. Это увеличивает ее поверхность, но ведет к возрастанию образования нагара, а прочность вогнутого днища ниже, чем плоского.

Выпуклое днище делает камеру сгорания щелевидной формы, что приводит к ухудшению процесса завихрения смеси и охлаждения самого днища, хотя нагарообразование снижается.

Кроме того, такая форма днища уменьшает массу поршня при достаточной прочности.

Плоское днище по своим показателям промежуточный вариант между двумя предыдущими и чаще используется в карбюраторных двигателях.

В дизельных моторах разнообразие форм днищ еще больше, они изменяются в зависимости от степени сжатия, метода образования смеси, расположения форсунок и многих других факторов.

Уплотнительный сектор

Головка поршня герметизирует подвижное соединение поршня с цилиндром за счёт поршневых колец, которые установлены в специальных канавках.

В верхних канавках вставлены компрессионные кольца, а в нижней – маслосъёмное кольцо.

В канавке для маслосъёмного кольца есть сквозные отверстия, через них происходит отвод излишков масла во внутреннюю полость поршня.

Направляющая юбка, бобышки

Участок поршня, расположенный ниже маслосъемного кольца, называют юбкой поршня, а еще тронковой или направляющей частью.

Ее функция – удержание поршня в нужном направлении и восприятие боковых нагрузок.

С внутренней стороны на юбке есть приливы – бобышки, в них просверлены отверстия для поршневого пальца. А для его фиксации в отверстиях проточены канавки, для запирания пальца стопорными кольцами.

Что скажут металурги

Так как деталь работает в невыносимых условиях, то к металлам, для его изготовления, предъявляются достаточно жесткие требования:

для уменьшения инерционных нагрузок у материала должен бить малый удельный вес при достаточной прочности;
малый коэффициент температурного расширения;
сохранение физических свойств (прочность) при повышенных температурах;
значительная теплопроводность и теплоёмкость;
минимальный коэффициент трения в паре с материалом стенки цилиндра;
значительная сопротивляемость износу;
отсутствие усталостного разрушения материала под воздействием нагрузок;
низкая цена, общедоступность и легкость механической и других видов обработки в процессе производства.

Понятно, что металла, полностью соответствующего перечисленным требованиям, просто не существует.

Поэтому для массовых автомобильных двигателей поршни изготавливаются в основном из двух материалов – чугуна и сплавов алюминия, а если быть точным, то из силуминовых сплавов, содержащих алюминий и кремний.

Чугунный вариант

У чугуна много плюсов, он твёрд, хорошо переносит повышенные температуры, отличается оптимальной сопротивляемостью к износу, имеет низкий коэффициент трения (пара чугун – чугун). И коэффициент температурного расширения у него ниже чем у алюминиевого поршня.

Но есть и недостатки: низкая теплопроводность, из-за чего температура днища у чугунного поршня больше чем у алюминиевого аналога.

Но основной недостаток чугуна ‒ значительная плотность, а значит вес. Для увеличения мощности и эффективности двигателя конструкторы обычно повышают обороты, но тяжелые чугунные поршни не позволяют это делать по причине высоких инерционных нагрузок.

Поэтому для современных автомобильных двигателей, как бензиновых, так и дизельных, отливают алюминиевые поршни.

Алюминиевый вариант

Алюминий имеет значительно меньший вес нежели чугун, но так как он мягче, толщину стенок поршня приходится увеличивать, в результате вес поршня становится легче всего лишь на 30 – 40 процентов по отношению к чугунному.

Коме того у алюминия повышенный температурный коэффициент расширения, поэтому в тело детали приходится вплавлять термостабилизирующие пластины из стали, и делать увеличенные зазоры.

У алюминия довольно малый коэффициент трения (пара: алюминий – чугун), что хорошо для работы алюминиевых поршней в двигателях с чугунным блоком цилиндров или чугунными гильзами.

На современных двигателях немецких марок – Ауди, Фольксваген, Мерседес нет чугунных гильз. Алюминиевые цилиндры там обработаны специальным способом, так что поверхность стенок получается очень твёрдая и имеет сопротивление износу даже выше чем при установке чугунных гильз.

А чтобы уменьшить трение в паре алюминий – алюминий, проводится железнение поверхности юбки. Таким образом отказ от чугунных гильз намного снижает вес блока цилиндров.

В кремнеалюминиевые сплавы, из которых делают поршни основной массы автомобильных двигателей, для улучшения показателей добавляют медь, никель и другие металлы.

Поршни серийных автомобилей производятся методом литья, а на форсированных двигателях применяют изделия, изготовленные методом горячей штамповки. Это улучшает структуру материала ‒ увеличивается прочность и устойчивость к износу. Правда, в штампованный вариант невозможно вмонтировать стальные терморегулирующие пластины.

Вот пожалуй и всё. Вами получен необходимый минимум знаний, как выглядит поршень, его конструкции и условиях работы.

Осталось поделится этой информацией с друзьями в соц.сетях, пригласить их на рюмочку чая и в домашней, непринужденной обстановке пригласить их пополнить ряды читателей нашего блога.

А еще вам будет интересно знать про Шатун и Коленчатый вал. Дерзайте, жмите на ссылку!

До новых встреч, друзья!

Как работают автомобильные двигатели | HowStuffWorks

Используя всю эту информацию, вы можете начать понимать, что существует множество различных способов улучшить работу двигателя. Производители автомобилей постоянно играют со всеми перечисленными ниже параметрами, чтобы сделать двигатель более мощным и / или более экономичным.

Увеличение рабочего объема: Чем больше рабочий объем, тем выше мощность, потому что вы можете сжигать больше газа за каждый оборот двигателя.Вы можете увеличить рабочий объем, увеличив цилиндры или добавив больше цилиндров. Двенадцать цилиндров кажутся практическим пределом.

Объявление

Увеличьте степень сжатия: Чем выше степень сжатия, тем больше мощность, до определенного предела. Однако чем сильнее вы сжимаете топливно-воздушную смесь, тем больше вероятность самопроизвольного воспламенения (прежде, чем свеча зажигания воспламенит его). Бензины с более высоким октановым числом предотвращают такое преждевременное сгорание.Вот почему высокопроизводительным автомобилям обычно нужен высокооктановый бензин — их двигатели используют более высокую степень сжатия, чтобы получить большую мощность.

Добавьте больше в каждый цилиндр: Если вы можете втиснуть больше воздуха (и, следовательно, топлива) в цилиндр заданного размера, вы можете получить больше мощности от цилиндра (точно так же, как если бы вы увеличили размер цилиндр) без увеличения количества топлива, необходимого для сгорания. Турбокомпрессоры и нагнетатели повышают давление поступающего воздуха, чтобы эффективно втиснуть больше воздуха в цилиндр.

Охлаждение поступающего воздуха: Сжатие воздуха повышает его температуру. Однако вы хотите, чтобы в цилиндре был как можно более холодный воздух, потому что чем горячее воздух, тем меньше он будет расширяться при сгорании. Поэтому многие автомобили с турбонаддувом и наддувом имеют интеркулер . Интеркулер — это специальный радиатор, через который проходит сжатый воздух, чтобы охладить его перед попаданием в цилиндр.

Позвольте воздуху поступать легче: Когда поршень движется вниз во время такта впуска, сопротивление воздуха может лишить двигатель мощности.Сопротивление воздуха можно значительно уменьшить, установив по два впускных клапана в каждый цилиндр. В некоторых новых автомобилях также используются полированные впускные коллекторы для устранения сопротивления воздуха. Большие воздушные фильтры также могут улучшить воздушный поток.

Позвольте выхлопу легче выходить: Если сопротивление воздуха затрудняет выход выхлопных газов из цилиндра, это лишает двигатель мощности. Сопротивление воздуха можно уменьшить, добавив второй выпускной клапан к каждому цилиндру. Автомобиль с двумя впускными и двумя выпускными клапанами имеет четыре клапана на цилиндр, что улучшает рабочие характеристики.Когда вы слышите рекламу автомобиля, в которой говорится, что автомобиль имеет четыре цилиндра и 16 клапанов, в рекламе говорится, что двигатель имеет четыре клапана на цилиндр.

Если выхлопная труба слишком мала или глушитель имеет большое сопротивление воздуха, это может вызвать противодавление, которое имеет такой же эффект. В высокоэффективных выхлопных системах используются коллекторы, большие выхлопные трубы и глушители со свободным потоком для устранения противодавления в выхлопной системе. Когда вы слышите, что у автомобиля «двойной выхлоп», цель состоит в том, чтобы улучшить поток выхлопных газов, используя две выхлопные трубы вместо одной.

Сделайте все легче: Легкие детали помогают двигателю работать лучше. Каждый раз, когда поршень меняет направление, он расходует энергию, чтобы остановить движение в одном направлении и запустить его в другом. Чем легче поршень, тем меньше энергии он потребляет. Это приводит к повышению топливной экономичности и производительности.

Впрыск топлива: Впрыск топлива позволяет очень точно дозировать топливо в каждый цилиндр. Это улучшает характеристики и экономию топлива.

В следующих разделах мы ответим на некоторые распространенные вопросы читателей о двигателях.

Поршневые двигатели

Поршневые двигатели приводили в действие самолеты с самого начала механических полетов и по сей день. Практически все заметные улучшения характеристик самолета были прямым результатом усовершенствования двигателя. Многие из этих усовершенствований двигателей вошли в число величайших достижений первой половины двадцатого века.

В этом разделе подробно рассказывается о разработке и использовании поршневых двигателей.

Разработка нагнетателя в США в межвоенный период

Дисплей приказа о зажигании V-12

Цилиндры авиационных двигателей с воздушным охлаждением — Джордж Женевро

Выдающаяся подборка информации о горизонтально противоположных авиационных двигателях — Джек Эриксон

Таблица деталей двигателей для США, предоставленная Ларри Макклелланом (PDF, XLS)

The Air Annual of the British Empire — 1938: British Engine Progress

Неисправные детали двигателя

Технический анализ двигателя артиллерийской цели Тома Фея времен Второй мировой войны

U.S. Производство двигателей времен Второй мировой войны

OX-5 в турбокомаунды:
Краткий обзор разработки авиационных двигателей
Кимбл Д. Маккатчеон

В период между мировыми войнами авиационные двигатели значительно улучшились и сделали возможным беспрецедентный прогресс в проектировании самолетов. Разработка двигателя в те дни и в значительной степени даже сегодня — это очень трудоемкий, подробный процесс создания двигателя, доведения его до полного разрушения, анализа того, что сломалось, разработки исправления и повторения процесса.Ни один продукт никогда не выходит на рынок без того, чтобы какой-нибудь инженер (ы) потратил много долгих, одиноких, тревожных часов на его совершенствование. Это особенно верно в отношении авиационных двигателей, которые по самой своей природе выходят за рамки изобретательности, материалов и производственных процессов.

— Загрузить статью (712 K PDF) —

Не короткие дни:
Борьба за разработку R-2800
Коленчатый вал «Двойная оса»
Кимбл Д.Маккатчен

Незадолго до Второй мировой войны инженеры Pratt & Whitney и Curtiss-Wright неустанно работали над созданием первого двигателя с воздушным охлаждением, способного развивать мощность более 2000 лошадиных сил. Усилиям обеих команд чуть не помешала сильная вибрация от неожиданных источников. Это история о том, как команда Pratt & Whitney упорным трудом и настойчивостью выявила и решила проблемы с вибрацией. Результатом стал один из самых успешных двигателей всех времен — R-2800.

Немецкое производство двигателей времен Второй мировой войны

Авиационные двигатели в бронетехнике

Исторический взгляд на двигатели с оппозитными поршнями

Двигатели с оппозитными поршнями (OPE) существуют уже довольно давно, точнее, более века. Впервые произведенные в 1890 году, эти двигатели продолжают использоваться во всем мире на земле, в море и авиации. В отличие от традиционных четырехтактных двигателей, OPE сочетают в себе два поршня на цилиндр, которые работают в противоположном возвратно-поступательном движении.Это исключает головку блока цилиндров и клапанный механизм, которые считаются одними из самых сложных и дорогостоящих компонентов в обычных двигателях и вносят основной вклад в потери тепла и трения. Вместо использования тарельчатых клапанов для газообмена, в OPE используются поршневые порты с впускными и выпускными портами, расположенными на обоих концах цилиндра, что обеспечивает эффективную продувку прямоточного воздуха.

Расположение отверстий в архитектуре OPE допускает двухтактный цикл сгорания, который дает в два раза больше рабочих ходов на оборот коленчатого вала, чем четырехтактный двигатель, что приводит к двигателям меньшего рабочего объема для аналогичной производительности и более низкому давлению в цилиндрах для снижения выбросы.В сочетании с системой прямого впрыска топлива OPE представляют собой идеальную платформу для двигателя с воспламенением от сжатия.

Одним из самых известных OPE в истории был двигатель Junkers Jumo, который был разработан профессором Хьюго Юнкерсом для использования в немецких гражданских и военных самолетах, изготовленных в период с 1930 по 1945 год. Эти самолеты Junkers 205 и 207 были заметным элементом Второй мировой войны. двигатели были рекордными — как с точки зрения топливной экономичности, так и с точки зрения их способности поднимать самолеты на высоту 20 000 футов (что в то время было неслыханно).

Разработанный профессором Хьюго Юнкерсом авиадвигатель Junkers Jumo 205 использовался в немецких гражданских и военных самолетах, изготовленных в 30-40-х годах прошлого века.

Другие известные OPE включают:

Doxford (1920-1990), используется на различных судах
Харьков 6ТД (с 1932 г. по настоящее время), использовался в советских танках

Fairbanks Morse 38D81 / 8 (с 1934 г. по настоящее время), используется на подводных лодках США, малых морских грузовых судах и поездах
Двигатель Rootes TS3 (1954-1972), использовался в U.K. Коммерческий грузовик
Двигатель Napier Deltic (с 1954 г. по настоящее время), используемый в высокоскоростных поездах и военно-морских патрульных катерах
Rolls Royce K60 (с 1955 г. по настоящее время), используется в военных целях
Leyland L60 (1960-1995), использовался в британском боевом танке Chieftain

Несмотря на их богатую историю и убедительную топливную экономичность и преимущества по стоимости, дальнейшее развитие OPE для дорожных легковых и грузовых автомобилей было остановлено введением требований по выбросам.В 1970 году США приняли Закон о чистом воздухе, который установил федеральные стандарты выбросов для всех транспортных средств. Типичный OPE, доступный в то время, отличался сравнительно высоким уровнем NO _x и сажей из-за плохих систем впрыска топлива и неоптимизированной геометрии камеры сгорания. Кроме того, отсутствие контроля уровня масла, присущего двухтактным двигателям с поршневым двигателем, привело к высоким выбросам углеводородов, что сделало невозможным для OPE конкурировать со своими четырехтактными собратьями.

То есть до сих пор.

Благодаря достижениям в технологиях и инновационным методам проектирования компания Achates Power создала более экономичный двухтактный двигатель с оппозитными поршнями, который соответствует строгим стандартам выбросов сегодня. Используя широкий набор инструментов, таких как вычислительная гидродинамика, лазерная доплеровская анемометрия, отслеживание содержания серы в нефти и моделирование структурной динамики, и это лишь некоторые из них, мы смогли возродить архитектуру OPE как жизнеспособную альтернативу сегодняшним транспортным потребностям.

Более подробную информацию о двигателях с оппозитными поршнями можно найти в книге Мартина Флинта и Жан-Пьера Пиро « Двигатели с оппозитными поршнями — эволюция, использование и будущие применения» .

Пневматическое устройство | инструмент | Britannica

Основные типы пневматических устройств

Воздушные компрессоры и пневматические инструменты составляют основные классы пневматических устройств. Другие виды аппаратов, в которых используется сжатый воздух, — это окрасочное оборудование, пневматические трубки для транспортировки материалов и тормозные системы поездов.

Воздушный компрессор — это машина с механическим приводом для сжатия воздуха от некоторого начального давления на входе (обычно атмосферного) до более высокого давления. Компрессоры (а также другие гидравлические машины) можно разделить на два основных типа, в зависимости от действия воздуха или жидкости: (1) поршневого типа и (2) скоростного или динамического типа.

Для типа с принудительным вытеснением или статическим давлением характерным действием является изменение объема или действие смещения. Последовательные объемы воздуха ограничиваются замкнутым пространством, а давление увеличивается за счет уменьшения объема пространства.В простом ручном шинном насосе давление создается за счет перемещения поршня в цилиндре. Компрессоры с принудительным вытеснением подразделяются на поршневые (прямолинейное возвратно-поступательное движение) и роторные (движение по круговой траектории) компрессоры. В объемной машине, если пренебречь утечкой, объемная скорость потока (кубические футы в секунду) через компрессор практически постоянна в широком диапазоне давлений нагнетания.

Компрессор динамического типа можно подразделить на центробежный тип (поток через вращающийся бегунок или ротор в основном в радиальном направлении), осевой тип (поток через бегунок, в основном, в направлении, параллельном оси вращения. ), и струйного типа.

Пневматические инструменты можно разделить на две большие категории в зависимости от способа привода: роторные и поршневые. Оба типа известны как пневмодвигатели. Вращающийся компрессор, работающий в обратном направлении, служит одним из типов двигателей. Сжатый воздух входит в корпус, толкает лопатки и вращает центральный вал или шпиндель. К шпинделю крепится дрель, шлифовальный круг или другое приспособление. Поршневой компрессор, работающий в обратном направлении, также работает как двигатель.Сжатый воздух входит в цилиндр, расширяется и заставляет поршень двигаться. Обратный ход может быть вызван сжатым воздухом с другой стороны поршня или пружиной. К поршневому поршню может быть присоединен инструмент, такой как клепальный молоток. Пневматические инструменты обычно поставляются со сжатым воздухом под давлением около 90 фунтов на кв. Дюйм (фунтов на квадратный дюйм).

Инструменты, использующие сжатый воздух в качестве источника энергии, были относительно легкими, компактными, портативными, простыми в эксплуатации и не опасными поражения электрическим током и искр.При подводных операциях сжатый воздух предотвращает попадание воды в пневмодвигатель.

Пневматические инструменты также можно разделить на две группы по типу инструментов: переносные инструменты и перфораторы. Переносные пневматические инструменты включают абразивные приспособления (например, шлифовальные станки, буферы и шлифовальные машины), сверла, развертки, гайки, установщики шпилек, отвертки, гаечные ключи, ножницы, гаечные ключи и ударные инструменты. Обычно они приводятся в движение лопастным пневмодвигателем. Рабочие скорости можно регулировать путем дросселирования воздуха, подаваемого к двигателю.Пневматические двигатели не нагреваются при перегрузке; они без повреждений выдержат многократные срывы и резкие повороты. В шлифовальных машинах установлены пневмодвигатели, типичные для этого класса устройств.

Переносные инструменты также включают отбойные молотки и пневмоподъемники. Пневматические отбойные молотки содержат поршень с пневматическим приводом, который последовательно наносит удары по долоту или формовочному инструменту на конце молотка. Инструмент клапанного типа имеет отдельный механизм для управления потоком воздуха к поршню, что позволяет оператору контролировать скорость и силу ударов.В компрессионных заклепочниках сжатие или сжатие заклепки обеспечивается воздушным поршнем, соединенным с кулачком, клином или рычагом. Заклепочник с ярмом имеет пневматический зажим или тиски, которые удерживают работу на месте; вилка поглощает удары и тем самым снижает утомляемость оператора. Подъемники, работающие на сжатом воздухе, используются в операциях, требующих точного контроля скорости подъема или опускания. В большинстве случаев они используются на открытом воздухе и в условиях присутствия едких паров, взрывоопасных газов или легковоспламеняющихся жидкостей.

Существуют также различные портативные специальные инструменты, такие как вибраторы для бетона, инструменты для зенковки, шипованные насадки, смесители для краски, воздушные пусковые двигатели, трамбовки железнодорожного полотна, шлифовальные машины для клапанов, поршневые опилочные машины и шлифовальные машины для хвостовиков.

Перфораторы используются для горных работ и выемки горных пород. Примером такого пневматического инструмента является перфоратор или ударный молот, который состоит из поршня и дрели, изготовленных из высокоуглеродистой стали. Сверло свободно удерживается в патроне на конце цилиндра, и его быстро наносит удар свободно движущийся поршень.Для наклонных вниз скважин необходимо предусмотреть средства удаления бурового шлама, пыли и шлама. Обычно используется полое сверло, через которое пропускается вода или воздух, чтобы удалить стружку и охладить сверло. Другой вид перфоратора, называемый перфоратором, используется для горизонтальных скважин при горных работах и проходке туннелей. Он устанавливается на какой-либо тип установки или рамы и механически вводится в работу. Стопорные сверла используются в основном при бурении с забойным или надземным бурением из-за характеристик автоматической подачи.Обычный стоппер — это перфоратор с самовращающейся буровой коронкой и автоматической подачей с помощью воздушного поршня. Большие пневматические буровые установки, устанавливаемые на грузовые автомобили на прицепах, используются для рытья колодцев на воду и взрывных скважин в карьерах. Компрессор большой мощности подает воздух не только для питания бурового инструмента, но и для подъема инструментов в отверстии и удаления бурового шлама из отверстия. Такие машины используются с преимуществом в областях, где поверхностные воды недостаточны для обеспечения бурового раствора, необходимого для стандартных роторных машин и машин для бурения скважин с тросом.

Пневматические отбойные молотки с ручным приводом обычно используют цельностальные сверла и не оборудованы для автоматического вращения. Один тип инструмента с клапаном, другой — без клапана. Тяжелые машины весом около 80 фунтов (36 кг) используются для разрушения бетонного покрытия, фундамента и валунов. Отбойные молотки среднего размера, весом от 50 до 70 фунтов (от 23 до 32 кг), используются при взломе легких бетонных полов, щебня и мерзлого грунта. Легкие инструменты весом менее 50 фунтов используются для взлома полов, мощения и кирпичной кладки стен.Отбойные молотки тяжелой и средней тяжести могут быть адаптированы для работы на шипах.

Сжатый воздух — хорошее средство для подачи аэрозольной краски. В пистолете-распылителе краска (например, лак, эмаль или пластиковое покрытие) распыляется и смешивается со сжатым воздухом. Принцип работы аналогичен принципу действия струйного компрессора, при этом сжатый воздух служит движущей силой для втягивания краски в зону смешивания. Покраска распылением обычно подразумевает покрытие относительно больших поверхностей, например, здания.Термин «аэрограф», напротив, означает устройство для нанесения тонкого распылителя краски малого диаметра, защитного покрытия или жидкого красителя. Аэрограф может представлять собой распылитель в форме карандаша, используемый для множества более подробных действий, таких как затенение рисунков и ретуширование фотографий.

Пневматические конвейеры используются в различных приложениях для перемещения материалов. В системе давления на выходе из компрессора приводит во входное отверстие конвейерной системы. В вакуумной системе вход компрессора находится в конце системы.Перепад давления воздуха в системе зависит от обрабатываемого материала. Во многих местах почта переносится с одного места на другое с помощью пневмотранспорта в тубах. С помощью пневматических систем можно транспортировать все виды материалов, от золы и цемента до замороженных продуктов, минералов, орехов и семян. Пневматическая обработка — это безопасно, быстро, чисто, автоматически и гибко.

Некоторые недавно разработанные автомобили поддерживаются воздушной подушкой. Самым успешным из этих транспортных средств на воздушной подушке (ББП) является судно на воздушной подушке британского производства.Он используется в коммерческих целях как паром для перевозки пассажиров и автомобилей; некоторые из них курсируют по Ла-Маншу. Экспериментальные «гусеничные скиммеры» (поезда на воздушной подушке) находятся в стадии разработки в ряде стран, но еще не получили широкого коммерческого использования. При планировании многих городских транспортных систем уделяется внимание транспортным средствам на воздушной подушке, способным развивать скорость до 300 миль (480 км) в час. Другие специализированные формы транспортных средств на воздушной подушке были разработаны для использования на пересеченной местности — например, в арктических регионах — и для других необычных применений.

Тормоза поездов, большинства автобусов и больших грузовиков работают под давлением воздуха. Шток поршня пневмоцилиндра оказывает давление на тормозное устройство. На железнодорожных вагонах пневматическая тормозная система включает компрессор, пневмоклапаны, регуляторы, трубопроводы, резервуар и другие аксессуары. Существуют рычаги, цилиндры и другие приспособления для приложения усилий к тормозной колодке, которые опираются непосредственно на обод колеса. Различные меры безопасности с автоматическим управлением обеспечивают определенное тормозное действие в случае возникновения неисправности.

Двигатели с оппозитными поршнями; Создание новых старых технологий

Разработка новых двигателей, которые работают лучше, меньше весят, потребляют меньше топлива и соответствуют строгим стандартам выбросов, является основной целью большинства инженеров и автомобильных корпораций. Компании постоянно экспериментируют с новыми конструкциями и конфигурациями двигателей (в том числе нетрадиционными), чтобы найти ключ к достижению наиболее идеального сгорания дизельного топлива. Ежегодно миллионы долларов тратятся на различные прототипы в этих усилиях.Одна из компаний, занимающихся разработкой двигателей, — это Achates Power, которая (с 2004 года) работает над разработкой более чистых и эффективных двигателей с использованием двухтактных двигателей с оппозитными поршнями.

Уникальность оппозитно-поршневого двигателя Achates Power заключается в том, что в нем не используется головка блока цилиндров, как в обычных двигателях. Вместо этого в двигателе используются несколько поршней для сжатия и воспламенения. Два поршня на цилиндр работают напротив друг друга (головка поршня к днищу поршня), сжимая топливо и воздух.Такая конструкция устраняет необходимость в сложности, весе и тепловых потерях, связанных с головкой блока цилиндров, что позволяет OPE быть легче, проще и эффективнее.

Двигатели с оппозитными поршнями — не новая концепция. Первоначальная идея восходит к 1882 году и Джеймсу Аткинсону, который разработал дифференциальный двигатель Аткинсона. В двигателе Аткинсона использовались два поршня в одном цилиндре, приводимые в действие маховиком и шатунами для создания сжатия в четырехтактном цикле. Первые крупные промышленные двухтактные газовые OPE появились в 1898 году и были построены доктором Дж.Oechelhauser в Германии. Самая ранняя силовая установка была двухцилиндровой, в которой использовался один коленчатый вал со шатунами. Это был двигатель с искровым зажиганием мощностью 600 л.с.

Фото 2/5 | Этот разрез одного из самых известных двигателей с оппозитными поршнями, Junkers Jumo 207, ясно показывает, как два поршня движутся навстречу друг другу в цилиндре для сжатия топлива и воздуха. Шестерни, соединяющие верхний и нижний коленчатые валы, можно увидеть на передней части двигателя (на фото слева).

Французская компания Gobron-Brillie разработала уменьшенные версии газовых OPE, пригодных для использования в автомобилях, примерно в 1900 году. В 1904 году автомобиль Gorbron-Brillie с OPE установил «мировой рекорд скорости» — более 100 миль в час на пролетном километре. . Первая дизельная версия появилась в 1907 году. Русский конструктор Раймон А. Корейво построил рабочий прототип и получил на него патент во Франции. Затем он показал его на международных выставках, где другие разработчики увидели его и начали создавать свои собственные версии.

На протяжении многих лет было построено много различных OPE (бензиновые и дизельные версии), но меньшие версии (достаточно компактные для легкового или грузового автомобиля) не были на переднем крае. Большинство компаний производили версии с большим водоизмещением, которые использовались на кораблях, локомотивах, подводных лодках и самолетах. Самый известный дизельный OPE — это Junkers Jumo, разработанный профессором Хьюго Юнкерсом. Jumo 205 был первым успешным дизельным авиационным двигателем. Было построено несколько различных версий Jumo (205, 206, 207 и 208) с 1930-х годов до Второй мировой войны.

Все Jumos были вертикальными двухтактными, шестицилиндровыми, 12-поршневыми двигателями с наддувом, которые имели два коленчатых вала и четыре форсунки на цилиндр. Два инжекторных насоса с распределительным валом использовались на цилиндр для подачи топлива в форсунки. Воздух всасывался через впускное отверстие, расположенное под нижним поршнем, а отработанные газы выходили через выпускное отверстие, расположенное под верхним поршнем. Эта компоновка сработала, потому что нижний коленчатый вал был расположен на 11 градусов позади верхнего. Регулируя синхронизацию, поршни открывали и закрывали порты в разное время, чтобы обеспечить надлежащую продувку в цилиндре.

Фото 3/5 | На иллюстрации двухтактного двигателя Oechelhauser с оппозитными поршнями показано, как в нем использовался только один кривошип и шатун для перемещения двух противоположных поршней. Oechelhauser был большим горизонтальным промышленным двигателем.

Сегодня компания Achates Power взяла не очень чистый двигатель с оппозитным поршнем прошлого и перенесла его в следующее столетие с инновациями и современными технологиями. За счет использования двухтактного цикла сгорания с двумя поршнями на цилиндр, Achates OPE обеспечивает вдвое больше рабочих ходов, чем четырехтактный эквивалент.Установки с меньшим рабочим объемом и более высокой мощностью имеют производительность, равную более крупным традиционным жидкотопливным горелкам, но при этом выделяют меньше выбросов и легче. Еще одним преимуществом этой конструкции является то, что она может работать на разных типах топлива, таких как бензин, дизельное топливо, природный газ, JP8 и биотопливо. Дизель является наиболее эффективным при воспламенении от сжатия из-за своей плотности энергии.

Отсутствие головки блока цилиндров в OPE компенсируется улучшенным соотношением площади поверхности к объему в камере сгорания, что снижает теплопередачу и потери.Порты используются в стенках цилиндров вместо тарельчатых клапанов и клапанного механизма, создающего трение. Воздух всасывается через впускные отверстия на одном конце цилиндра, а выпускной воздух выходит через отверстия на другом конце. Порты цилиндра открываются и закрываются движением поршня, что также позволяет газам течь в одном направлении — продувка прямоточным воздухом, что снижает работу нагнетателя, одновременно повышая эффективность и уменьшая выбросы оксидов азота. Топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр по горизонтали двумя форсунками.Два отдельных коленчатых вала, один в верхней части цилиндра, а другой в нижней, перемещают поршни. Шатуны соединены шестернями.

Фото 4/5 | Gobron-Brillie был намного меньше, чем Oechelhauser, но имел аналогичную конструкцию с одним кривошипом. Двигатель Gorbron-Brillie с оппозитным поршнем, установленный в автомобиле, установил «мировой рекорд скорости» — более 100 миль в час (километр на лету) в 1904 году.

Сотрудничая с производителями двигателей по всему миру, Achates Power намеревается вывести на рынок двигатели с оппозитными поршнями.В настоящее время он работает над двигателями 2,7, 5, 10, 14 и 200 л для различных применений. В сотрудничестве с Aramco Services бензиновый двигатель Achates 2,7 л с оппозитным поршнем и воспламенением от сжатия прошел испытания на пикапе Ford F-150. Двигатель развивает мощность 270 л.с. и 480 фунт-фут крутящего момента и способен достичь суммарной расчетной скорости 37 миль на галлон (что лучше, чем стандарты CAFE 2025 года), при этом выделяя меньше CO2. Дизельная версия двигателя в сумме дает около 42 миль на галлон.

Партнерство с Cummins началось в 2014 году с целью разработки, производства, испытаний и коммерциализации нового семейства боевых двигателей для U.S.Army использует конфигурацию с оппозитным двигателем. Разрабатываемая конструкция будет модульной и масштабируемой, с широким ассортиментом, от 4,0 л (300 л.с.) до 20,0 л (1500 л.с.), и будет использовать общую архитектуру и детали. Двигатель, разрабатываемый для семейства автомобилей Bradley, используемых в армии, как утверждается, имеет на 50 процентов больше мощности, на 25 процентов лучше расход топлива и на 30 процентов меньше объема, чем нынешние двигатели, используемые в этих машинах.

Фото 5/5 | На рисунке показан вид сбоку 2.7-литровый бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия с оппозитным поршнем Achates Power, который был протестирован на Ford F-150 и продемонстрировал экономию топлива в сумме 37 миль на галлон. Двигатель развивает 270 л.с. и 480 фунт-фут крутящего момента.

Источник:

Сила Ахатеса
achatespower.com

Газовый, бензиновый и нефтяной двигатель, Том 2
Автор Сэр Дугальд Клерк

Конгресс зеленых автомобилей
greencarcongress.com

Поршневое устройство для измерения времени по цене 1000 рупий за единицу | इंजन पिस्टन — Gulati Auto Traders, Дели

Поршневое устройство для хронометража по 1000 рупий за единицу | डीजल इंजन पिस्टन — Gulati Auto Traders, Дели | ID: 19623089755

Спецификация продукта

Материал	Нержавеющая сталь
Тип упаковки	Коробка
Вес	500 г

Заинтересованы в этом продукте? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

О компании

Год основания 1969

Юридический статус Фирмы Частное лицо — Собственник

Характер бизнеса Оптовый торговец

Количество сотрудников До 10 человек

Участник IndiaMART с декабря 2017 г.

GST07AAOPG4146R1Z3

Gulati Auto Traders является одним из известных оптовых продавцов и , предлагающих широкий ассортимент запасных частей для насосов Desiel, комплекта для капитального ремонта и многих других.Наш представленный ассортимент чрезвычайно ценится среди наших ценных клиентов из-за их главных характеристик. Помня о многих требованиях клиентов, мы предлагаем наш обширный ассортимент продуктов согласно их разнообразным потребностям.

Вернуться к началу 1 Есть потребность?
Получите лучшую цену
1 Есть потребность?
Получите лучшую цену
.