Условия работы поршня, особенности условия работы поршней дизельных ДВС. Объясните большую температурную напряженность поршней дизелей.

В современных тракторных и автомобильных двигателях, форсированных как по скоростному режиму, так и по среднему эффективному давлению, особенно при использовании турбонаддува, поршень воспринимает значительные механические нагрузки от давления газов и сил инерции, а также тепловые нагрузки от соприкосновения с горячими газами и от трения его боковой поверхности о стенки цилиндра. Характер механических нагрузок на поршень близок к ударному из-за высоких значений максимального давления газов и частоты рабочих циклов, особенно в высокооборотных двигателях. Сила инерции в этих двигателях по значению приближается к силе давления газов, а иногда и превышает ее. Эти нагрузки передаются поршнем при перемещении его внутри цилиндра с высокой скоростью. Вследствие неравномерного нагрева в теле поршня образуются значительные термические напряжения, которые суммируются с механическими.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания самый распространённый тепловой двигатель. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, боевой, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров, водяных насосов, помп, моторизованного инструмента (бензорезок (бензо-болгарок), газонокосилок, бензопил) и прочих машин, как мобильных, так и стационарных, и производится в мире ежегодно в количестве нескольких десятков миллионов изделий.

Мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от нескольких ватт (двигатели авиа-, мото- и судомоделей) до 75 000 кВт (судовые двигатели).

В качестве топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания используются:

· жидкости — бензин, дизельное топливо, спирты, биодизель;

· газы — сжиженный газ, природный газ, водород, газообразные продукты крекинга нефти, биогаз;

· монооксид углерода, вырабатываемый в газогенераторе, входящем в состав топливной системы двигателя, из твёрдого топлива (угля, торфа, древесины).

Большую температурную напряженность поршней дизелей можно объяснить тем, что более высокая степень сжатия и при сгорании дизтоплива выделяется больше тепловой энергии.

8. Назначение и типы прорезей на нерабочей части юбки поршня?

Элементы поршневой группы обычно разрабатывают с учетом назначения и типа двигателей (стационарные, транспортные, форсированные, двухтактные двигатели, дизели и т. д.), но общее их устройство в двигателях тронкового типа остается сходным.

Направляющую (тронковую) часть обычно называют юбкой поршня. С внутренней стороны она имеет приливы — бобышки, в которых просверливают отверстие для поршневого пальца. Для фиксации пальца в отверстиях протачивают канавки 1, в которых размещают детали, запирающие палец. Нижнюю кромку юбки часто используют в качестве технологической базы при механической обработке поршня. С этой целью она снабжается иногда точно растачиваемым буртиком. С внутреннего торца буртика снимают металл при подгонке поршня по весу в случаях, если вес поршня после обработки превышает норму, принятую для данного двигателя. В зоне выхода отверстий под поршневой палец на внешних стенках юбки делают местные углубления, вследствие чего стенки этих зон не соприкасаются со стенками цилиндра и не трутся о них, образуя так называемые холодильники.

Юбка служит не только направляющей частью поршня, ее стенки воспринимают также силы бокового давления N6, что увеличивает силу их трения о стенки цилиндра и повышает нагрев поршня и цилиндра.

9. Из каких соображений выбирается длина юбки поршня?

Разрез юбки по всей ее длине. Такой разрез, как правило, делают косым так, что верхний и нижний участки его перекрываются. Косой разрез не оставляет следа на стенках цилиндра и позволяет разрезанным стенкам юбки при их нагреве сходиться (сближаться) за счет уменьшения ширины прорези, обеспечивая тем самым свободное перемещение горячего поршня в цилиндре.

Разрез юбки не на полную ее длину, а в виде Т- и П-образных прорезей. Такие прорези сочетаются с овальной формой юбки. Величина овала составляет 0,3—0,5 мм, причем большая ось его располагается перпендикулярно к оси поршневого пальца. Вследствие этого юбка соприкасается со стенками цилиндра только в плоскости качания шатуна узкими полосками и при нагреве может свободно расширяться в обе стороны по оси поршневого пальца, увеличивая зону своего контакта с цилиндром.

10. Назначение и типы компрессионных поршневых колец, основные факторы, определяющие их число?

Компрессионные поршневые кольца работают в очень тяжелых условиях, они подвергаются воздействию высоких температур, работают в условиях полужидкостного трения с большой переменной скоростью скольжения, а так же испытывают воздействие значительных сил давления газов, внутренних сил упругости и сил трения. Компрессионные кольца должны предотвратить попадание отработавших газов из камеры сгорания в кривошипную камеру.

11. Условия работы первого компрессионного кольца, чем определяется высота жарового пояса?

Дата добавления: 2015-08-09