Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какие бывают виды поршней?

Какие бывают виды поршней?

Поршень — это основная деталь двигателя внутреннего сгорания (ДВС), которая служит для преобразования энергии сжатого газа в энергию поступательного движения.

Выбор поршней зависит от модификации и года выпуска машины, а также от мощности двигателя.

Поршни для ДВС автомобиля выбираются исходя из следующих характеристик:

  • Ход поршня (мм);
  • Степень сжатия.

Ходом поршня называется расстояние между его верхней и нижней мертвыми точками, степенью сжатия — отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

Измерение параметров поршня производится микрометром с точностью до 0.01 (мм) и при температуре детали 20°С.

Ход поршня для большинства моделей автомобилей варьируется от 61.5 (мм) до 197 (мм), а степень сжатия — от 8.0 единиц до 23 единиц.

Важно: стандартная маркировка поршня с его характеристиками наносится компанией-производителем на нижнюю часть детали или на ступицу в области отверстия под поршневой палец.

Предостережение: приведенные выше данные являются официальными цифрами производителя, однако следует учитывать, что информация является справочной и не гарантирует однозначной точности.

  • Поршни Acura
  • Поршни Audi
  • Поршни Scania
  • Поршни Mazda
  • Поршни Lincoln
  • Поршни Toyota
  • Поршни Mercedes-Benz
  • Поршни Peugeot
  • Поршни AC
  • Поршни Alfa Romeo
  • Поршни Nissan
  • Поршни Opel
  • Поршни Alpina
  • Поршни Ariel
  • Поршни Aro
  • Поршни Asia
  • Поршни Aston Martin
  • Поршни Austin
  • Поршни Autobianchi
  • Поршни Bedford
  • Поршни BMW
  • Поршни MAN
  • Поршни Leyland
  • Поршни Beijing
  • Поршни Bentley
  • Поршни Bertone
  • Поршни BMW Alpina
  • Поршни Brilliance
  • Поршни Bristol
  • Поршни Bufori
  • Поршни Bugatti
  • Поршни Buick
  • Поршни BYD
  • Поршни Chery
  • Поршни Chevrolet
  • Поршни Fiat
  • Поршни UAZ
  • Поршни Daewoo
  • Поршни Citroen
  • Поршни Zetor
  • Поршни Mitsubishi
  • Поршни Ford
  • Поршни Datsun
  • Поршни Dodge
  • Поршни DAF
  • Поршни Caterpillar
  • Поршни Deutz
  • Поршни Skoda
  • Поршни Renault
  • Поршни Kia
  • Поршни Volkswagen
  • Поршни Suzuki
  • Поршни Geely
  • Поршни Honda
  • Поршни Hyundai
  • Поршни Infiniti
  • Поршни Hummer
  • Поршни Smart
  • Поршни Lexus
  • Поршни Guangtong
  • Поршни Jaguar
  • Поршни Isuzu
  • Поршни Jeep
  • Поршни Land Rover
  • Поршни Chrysler
  • Поршни Plymouth
  • Поршни Seat
  • Поршни Mini
  • Поршни Lifan
  • Поршни Wanli
  • Поршни Zotye
  • Поршни Vauxhall
  • Поршни Pontiac
  • Поршни Holden
  • Поршни Porsche
  • Поршни Rover
  • Поршни Raba
  • Поршни Hanomag
  • Поршни Ssang Yong
  • Поршни Subaru
  • Поршни Oldsmobile
  • Поршни Iveco
  • Поршни AM General
  • Поршни Baltijas
  • Поршни Brabus
  • Поршни Geo
  • Поршни Hawtai
  • Поршни SEAT
  • Поршни Volvo
  • Поршни Maserati
  • Поршни Saviem
  • Поршни TagAZ
  • Поршни VAZ
  • Поршни Lada
  • Поршни GAZ
  • Поршни Cadillac
  • Поршни Callaway
  • Поршни Carbodies
  • Поршни Caterham
  • Поршни Changan
  • Поршни Cizeta
  • Поршни Dacia
  • Поршни Dadi
  • Поршни Daihatsu
  • Поршни Daimler
  • Поршни Dallas
  • Поршни De Tomaso
  • Поршни DeLorean
  • Поршни Derways
  • Поршни DongFeng
  • Поршни Doninvest
  • Поршни Donkervoort
  • Поршни Eagle
  • Поршни FAW
  • Поршни Ferrari
  • Поршни FSO
  • Поршни GMC
  • Поршни Great Wall
  • Поршни Hafei
  • Поршни Haima
  • Поршни Hindustan
  • Поршни Innocenti
  • Поршни Invicta
  • Поршни Iran Khodro
  • Поршни Isdera
  • Поршни JAC
  • Поршни Jensen
  • Поршни Koenigsegg
  • Поршни Lamborghini
  • Поршни Lancia
  • Поршни Landwind
  • Поршни Liebao Motor
  • Поршни Lotus
  • Поршни Lti
  • Поршни Luxgen
  • Поршни Mahindra
  • Поршни Marcos
  • Поршни Marlin
  • Поршни Maruti
  • Поршни Maybach
  • Поршни McLaren
  • Поршни Mega
  • Поршни Mercury
  • Поршни Metrocab
  • Поршни MG
  • Поршни Minelli
  • Поршни Mitsuoka
  • Поршни Morgan
  • Поршни Morris
  • Поршни Noble
  • Поршни Osca
  • Поршни Pagani
  • Поршни Panoz
  • Поршни Perodua
  • Поршни Proton
  • Поршни PUCH
  • Поршни Puma
  • Поршни Qvale
  • Поршни Renault Samsung
  • Поршни Rolls-Royce
  • Поршни Ronart
  • Поршни Saab
  • Поршни Saleen
  • Поршни Saturn
  • Поршни Scion
  • Поршни VOLVO
  • Поршни Soueast
  • Поршни Spectre
  • Поршни Spyker
  • Поршни Talbot
  • Поршни Tata
  • Поршни Tatra
  • Поршни Tofas
  • Поршни Trabant
  • Поршни Tramontana
  • Поршни Triumph
  • Поршни TVR
  • Поршни Vector
  • Поршни Venturi
  • Поршни Vortex
  • Поршни Wartburg
  • Поршни Westfield
  • Поршни Wiesmann
  • Поршни Xin Kai
  • Поршни Zastava
  • Поршни ZX
  • Поршни Avtokam
  • Поршни Astro
  • Поршни ZAZ
  • Поршни ZIL
  • Поршни IZH
  • Поршни KamAZ
  • Поршни Kanonir
  • Поршни LUAZ
  • Поршни Moskvich
  • Поршни SeAZ
  • Поршни SMZ
  • Поршни Oltcit
  • Поршни Asuna
  • Поршни Yugo
  • Поршни Force
  • Поршни Reliant
  • Поршни RAM
  • Поршни Ravon
  • Поршни Ram
  • Поршни Gordon
  • Поршни Haval
  • Поршни Marussia
  • Поршни Premier
  • Поршни Foton
  • Поршни Hino
  • Поршни Dongfeng
  • Поршни DS
  • Поршни HuangHai
  • Поршни Roewe
  • Поршни Abarth
  • Поршни PGO
  • Поршни Rezvani
  • Поршни Saipa
  • Поршни BAW
  • Поршни Bogdan
  • Поршни Freightliner
  • Поршни Santana

Комментарии. Есть вопросы? Ответим на все.

Устройство поршня

Поршень является основной деталью поршневых двигателей внутреннего сгорания. Поршень служит для восприятия и преобразования энергии сжатого газа в энергию поступательного движения. Поршень, как правило, имеет цилиндрическую форму. Во врем я работы двигател я поршень совершает возвратно поступательное движение внутри цилиндра.

Читать еще:  Как работает поршень автомобиля?

Основные функции поршн я :

  • Воспринимает давление газов и передает возникающее усилие на шатун — коленчатый вал;
  • Создает герметизацию камеры сгорани я ;
  • Отводит лишнее тепло от камеры сгорания.

Поршень двигателя состоит из трех основных частей:

Днище поршня (воспринимает газовые силы и тепловую нагрузку);

Уплотняющая часть поршня (поршневые кольца, которые препятствуют прорыву газов в картер и передают большую часть тепла от поршня цилиндру двигателя);

Направляющая частьпоршня (юбка) — поддерживает положение поршня и передаёт боковую силу на стенку цилиндра.

В обиходе автомобилистов часто встречается такое название, как головка поршня. Головкой поршня называют днище поршня с его уплотняющей частью.

Днище поршня

Основная рабочая поверхность детали, которая вместе со стенками гильзы цилиндров и головкой блока формирует камеру сгорания, в которой и происходит сгорание горючей смеси. Днище поршня может иметь различную конструкцию в зависимости от типа и особенностей двигателя.

Виды поршней

В двухтактных двигателях применяются поршни со сферической формой днища, что приводит к повышению эффективности наполнения камеры сгорания горючей смесью и улучшает отвод отработанных газов.

В четырехтактных бензиновых двигателях днище имеет плоскую или вогнутую форму. Углубления – выемки служат для улучшения смесеобразования и уменьшают вероятность столкновения поршня с клапаном.

В дизельных моторах углубления в днище более габаритные и имеют различные формы. Такие выемки называют поршневой камерой сгорания. В процессе работы в поршневых камерах сгорания создаются завихрения, которые способствуют улучшению качества смешивания топлива с воздухом.

Уплотняющая часть поршня

Уплотняющая часть поршня предназначена для установки компрессионных и маслосъемных колец, которые предназначены для устранения зазора между поршнем и стенкой гильзы цилиндров.

Уплотняющая часть представл яет собой проточки (канавки) в цилиндрической поверхности поршня. В двухтактных двигателях в проточки встав ляются специальные вставки, в которые упираются замки колец, благодар я которым кольца не прокручиваютс я .

Число канавок, на уплотняющей части поршн я , соответствует количеству поршневых колец. Чаще всего примен я етс я конструкция с тремя кольцами — двумя компрессионными и одним маслосъемным. В канавке под маслосъемное кольцо имеютс я специальные отверстия для стека масла, которое снимается маслосъемным кольцом со стенки гильзы цилиндра.

Юбка поршн я

Юбка я в л я етс я направл я ющей поршня, обеспечива ет только возвратно-поступательное движение детали.

Поршень двигателя автомобиля: деталь достойна похвалы

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

  1. головка поршня;
  2. палец;
  3. стопорное кольцо;
  4. бобышки;
  5. головка шатуна;
  6. юбка; вставка стальная;
  7. трапециевидноекомпрессионное кольцо;
  8. коническое с подрезом компрессионное кольцо;
  9. 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.

Читать еще:  Самостоятельная замена поршня: особенности

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.

Читать еще:  Материалы для изготовления поршней

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!

avtoexperts.ru

Поршень двигателя служит для преобразования химической реакции топлива в механическую работу коленчатого вала. Он работает в условиях высокой температуры и давления, поэтому изготавливается из особо прочных материалов, способных длительное время выдерживать подобное агрессивное воздействие, не изменяя свои характеристики.

Как устроен поршень

Внешне поршень представляет собой цилиндр, состоящий из таких элементов, как:

• Стальная терморегулирующая вставка.

Днище

Эта часть поршня берет на себя основную тепловую нагрузку и поэтому имеет достаточно большую толщину. Чем толще днище, тем меньше его температурный нагрев, но большая масса самого поршня. Обычно толщина днища составляет порядка 7-9 мм, для моторов с наддувом 11 мм, дизеля 10-16 мм. Хотя, например, на моделях Honda толщина днища поршней составляет 5.5-6 мм.

На некоторых видах поршней днище и первую канавку под компрессионное кольцо, для износостойкости, покрывают слоем чугуна, а также применяется твердое анодирование- преобразование тонкого слоя алюминия в керамику (0.008-0.012 мм). Покрытие упрочняет днище поршня, уменьшая риск перегрева и прогорания.

Уплотнительный пояс

Часть поршня, где выполнены канавки под поршневые кольца.

Бобышки

Служат для установки поршневого пальца в поршень. На ряде поршней бобышки могут иметь ребра, получающиеся в результате их подреза к середине поршня, так называемые «холодильники», для равномерного распределения теплового потока. Поршня с «холодильниками» обладают повышенной прочностью и жесткостью, что актуально для высоко оборотистых моторов, особенно с наддувом.

Юбка

Направляющая часть поршня, служащая для выравнивания боковых усилий при перекладке поршня в верхней и нижней мертвой точке. В современных поршнях юбка имеет небольшое сужение к нижней части, как и уплотнительный пояс, такие поршня имеют форму бочки.

Терморегулирующая вставка

Расположена внутри юбки и при нагревании срабатывает как биметалл на разнице коэффициентов расширения стали и алюминия, препятствует большому расширению юбки поршня.

Материал поршней

Поршни всех современных серийных моторов авто выполнены из сплава алюминия. Ранее на моторах устанавливались чугунные поршня (серый и ковкий чугун), которые впоследствии были вытеснены поршнями, выполненными из сплава алюминия с кремнием, доля которого составляла порядка 12% -13%. Поршня отливались в специальной форме – кокиль.

Нахождение кремния в сплаве дало возможность снизить износ поршней, а также уменьшить линейное расширение, что позволило сократить тепловой зазор поршня в цилиндре.

По мере роста форсированности двигателей, заметно повысились требования к надежности поршней, и доля кремния в алюминиевом сплаве была повышена и поднялась до 18% и выше, особенно это стало важно для дизелей и моторах с наддувом. Такие поршня изготавливаются методом штамповки.

Для сокращения время притирки к цилиндру на тело поршня наносится лужение из легкоплавких металлов, таких как олово, свинец или оловянно свинцовый сплав (толщина 0.005- 0.002 мм).

В последнее время появились также поршня из жаропрочных сталей, на уровне разработки и частичного применения. Стальные поршня имеют меньшую массу, при прочности самой конструкции. Меньший вес достигается более тонкой толщиной юбки и меньшей высоты от днища до оси пальца.

Благодаря меньшей высоте поршня при обычной высоте блока, появляется возможность установить удлиненные шатуны, что снижает боковые нагрузки в паре трения поршень-шатун.
Однако такие поршни имеют ряд недостатков. Это более дорогая себестоимость обработки и повышенный износ зеркала цилиндров.

Принцип работы

При вспышке смеси в камере сгорания возникает высокая температура порядка 1800-2000 градусов, выделяемая при этом энергия создает большое давление на головку поршня, заставляя его двигаться вниз по телу цилиндра.

Поршень через шатун, возвратно-поступательным движением, передает усилие на шейку коленчатого вала, заставляя последний вращаться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector