Поршни, пальцы, поршневые кольца, шатуны и коленвал.
I. Поршень воспринимает давление газов и передает его коленвалу через шатун. Поршень обычно изготавливают из чугуна или алюминиевых сплавов.
Поршень состоит из головки, канавки для поршневых колец, юбки, канавки для стопорного кольца и бобышки, в нижней части поршня канавки для маслосьемных колец.
У двигателей ΜΑΗ,Зульцер, Гетавер-кен и др. поршни составные: верхняя часть из кованной стали, нижняя из чугуна, с охлаждением верхней части маслом. У двигателей ΜΑΗ,Зульцертронковые поршни имеют медные противоизносные кольца.
Рис. 56. Расположение клапанов на головке цилиндра дизеля Ч 12/14:
1 - головка; 2 - направляющая втулка; 3- клапан; 4- пружина; 5 - опорная шайба пружины.
Рис. 42. Крышка цилиндров дизеля
6ЧСП 12/14 (К-551)
Рис. 43. Поршень дизеля:1 - поршень; 2 - компрессорное кольцо;
3--втулка; 4 -штифт; 5 - заглушка; 6 -палец.
Рис. 44. Поршень
2. Поршневые кольца служат для уплотнения поршня в цилиндре, предотвращения попадания масла в камеру сгорания и отвода тепла от поршня в стенку цилиндра. Изготавливаются кольца из чугуна.
Для ускорения приработки колец и повышения износостойкости применяются различные покрытия колец: лужение, оксидирование и пр. Иногда в кольца завальцовываются бронзовые пояски из антифрикционного материала.
По назначению кольца бывают компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца имеют прямоугольное сечение.
Число компрессионных колец зависит от давления газа и диаметра цилиндра и обычно составляет 3-5 у быстроходных двигателей и 6-7 у тихоходных.
Маслосъемные кольца служат для удаления избыточного масла со стенок цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания.
Их ставят: над бобышками — одно, и второе — внизу на тронке. Чтобы кольцо не заело при нагревании, в нем делается разрез — замок. Замки поршневых колец бывают прямыми, косыми и ступенчатыми.
Наибольшему износу подвержены два верхних поршневых кольца. Коль-да выходят из строя не одновременно: сперва — верхнее, а затем — среднее и нижнее.
Поршневой палец служит для шарнирного сочленения поршня с шатуном. Поршневые пальцы для тихоходных двигателей изготавливаются из мягкой углеродистой стали, а для быстроходных — из хромоникелевой стали. Поверхность пальцев цементируют и закаляют, часто хромируют. В зависимости от посадки в бобышках поршня бывают неподвижные и плавающие. Для предотвращения осевого перемещения пальца в бобышках фиксируются пружинными кольцами.
Рис, 45. Поршни двухтактного крейцкопфного двигателя
Рис. 46 Поршневые кольца:
а -конструкция; б - лабиринтное действие; в — уплотнителъные; г — формы замков; д –маслосъемные
а
Рис. 47 Поршневые пальцы:
а, б,в- конструктивные формы; г,д- способыфиксации от осевого перемещения.
4. Крейцкопфы и штоки.
У больших малооборотных двигателей (диаметр цилиндра больше 500 мм) энергия движения от поршня к коленвалу передается по двухступенчатой схеме через крейцкопфный механизм.
Поршень соединяется с крейцкопфом с помощью штока. Шток поршня, всегда круглого сечения, соединяется с поперечиной.
Шток крепится к поршню с помощью круглого фланца на шпильках.
Шток с поперечной крейцкопфа соединяется посредством цилиндрического хвостовика с гайкой на конце.
Вильчатый шток имеет две опорные поверхности для поперечины.
Крейцкопфные двигатели оснащены также ползунами и параллелями,
воспринимающими давление газов.
Рис. 48 Кривошипно-шатунный механизм двигателей:
а -тронкового; б –крейцкопного;
Шатуны. Шатунные подшипники и шатунные болты.
Шатун — основная деталь кривошипно- шатунного механизма, преобразующего возвратно-поступательное давление поршня во вращательное движение коленвала. Шатуны изготавливают штамповкой или поковкой из углеродистой стали высокого качества. Шатуны делают обычно круглого сечения, а в быстроходных двигателях — двутавровыми. Верхняя головка шатуна неразъемная. В нее запрессовывают бронзовую втулку с канавками на рабочей поверхности. Нижняя головка шатуна, соединяющая его с шейкой к/вала, разъемная.
Крышка нижней головки шатуна крепится к телу шатуна двумя или четырьмя шатунными болтами с гайками или без них.
В нижнюю головку вставляются вкладыши мотылевого подшипника.
Шатунные болты устанавливаются в калиброванные отверстия головки и затягиваются корончатыми гайками, зафиксированными шплинтами.
От проворачивания болты предохраняют фиксирующими штифтами или выступами на головке.
В V-образных и звездообразных двигателях могут быть и обычные шатуны, и прицепные шатуны, которые соединяются с главными шатунами.
Коленчатые валы, маховик, демпфер.
Коленчатый вал — наиболее ответственная и сложная по конструкции деталь, срок службы которой часто определяет долговечность двигателя.
Коленвалы состоят из рамовых и мотылевых шеек, соединенных щеками. Число колен коленвала зависит от числа цилиндров. Небольшие валы изготовляют цельными, крупные — составными из двух или трех частей.
В шейках вала и щеках просверлены отверстия, по которым к подшипникам подводится смазка. Один конец коленвала имеет фланец для крепления маховика двигателя. На другом конце крепятся шестерни привода насосов, компрессора.
Для уравновешивания центробежных сил, с которыми вращающиеся детали действуют на подшипник, щеки мотылей снабжены противовесами.
Для снижения уровня резонансных колебаний коленвала применяется демпфер (успокоитель колебаний), который обычно монтируется на носовой части коленвала.33эм.08.10.18г.
Маховик предназначен для накопления энергии во время рабочего хода и отдачи ее во время нерабочих ходов. Благодаря этому достигается равномерное вращение вала.
Маховик дает также возможность выводить коленвал из мертвых точек и облегчает пуск двигателя. На маховике обычно делают зубья шестерни для ВПУ.
Рис. 53.Конструкция коленчатых валов:
а- прямоугольная форма мотыля; б, в, г -эллиптическая форма мотыля; д, е- со скосами углов мотыля; ж,з- круглая форма мотыля.
Рис. 54.Коленчатый вал шестицилиндрового дизеля
Рис. 55 Коленчатый вал дизеля 2Ч 10,5/13:
1 ~ шестерня; 2- болт крепления противовеса; 3- противовес; 4 -заглушка со стяжным болтом; 5 - шейка вала; 6 - шестерня привода распределительного вала;
7 - шпонка; 8 -масляная трубка.31эм.10.10.2018г.