Практические занятия № 2

 

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.