Слайд 1ПМ.01. Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
МДК 01.01 Устройство автомобилей
Раздел 2.
Конструкция двигателя и рабочие процессы
Тема 2.5. Поршневая группа
Урок № 12.1.
Общие
положения. Поршень.
Поршневой палец. Поршневые кольца
Учебник АВТОМОБИЛИ . Устройство автотранспортных средств А.Г. Пузанков , Глава 2 Кривошипно-шатунный механизм, стр. 48.
Учебник АВТОМОБИЛИ .ТЕОРИЯ И КОНСТРУКЦИЯ АВТОМОБИЛЯ И ДВИГАТЕЛЯ В.К. ВАХЛАМОВ, М.Г. ШАТРОВ, А.А. ЮРЧЕВСКИЙ. Глава 11 , стр. 164.
Учебник «Основные конструкции автомобиля» Иванов A.M., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. Глава 2 Двигатель, Параграф 8, Кривошипно-шатунный механизм, стр. 55
Слайд 3В конструкции поршня принято выделять следующие элементы головку 2 и
юбку 1. Головка включает днище 4, огневой
(жаровой) 5 и уплотняющий
3 пояса. Юбка поршня состоит из
бобышек и направляющей части
Слайд 4Теплота, подводимая к поршню через его головку, отводится в
охлаждаемую стенку
цилиндра через компрессионные кольца (60...70%), через юбку поршня (20 ...30%),
в систему смазывания через внутреннюю поверхность днища поршня (5...10%)
Слайд 5Поршень также воспринимает часть теплоты, выделяющейся в результате трения цилиндра
и поршневой группы
Слайд 6Количество компрессионных колец, обеспечивающих эффективное уплотнение в современных двигателях, как
правило, не превышает двух. Большее количество колец приводит к существенному
возрастанию потерь на трение
Слайд 7В автотракторных двигателях обычно используют одно маслосъемное кольцо
Слайд 8В поршнях дизелей, имеющих малую высоту, устанавливают второе маслосъемное кольцо
в нижней части юбки
Слайд 9Для отвода излишков масла, снимаемых маслосъемными кольцами, в торцах канавок
сверлят 6... 12 дренажных отверстий
Слайд 10Зазоры между элементами поршня и цилиндром являются одним из наиболее
важных параметров, влияющих на работоспособность поршневой группы. Они зависят от
механической и температурной нагруженности элементов цилиндропоршневой
группы, соотношения геометрических параметров элементов поршня, теплофизических свойств материалов, монтажных зазоров
Слайд 11Коэффициент линейного расширения поршней из алюминиевых сплавов в 1,5...2 раза
превышает коэффициент линейного расширения стальной от чугунной гильзы цилиндра. Тепловое
состояние поршня на различных режимах pa6оты двигателя меняется от минимальной температуры при холодном пуске до максимальной на режимах наибольших нагрузок. Это вызывает резкое
изменение зазоров
Слайд 12Рабочая часть юбки деформируется таким образом, что она приобретает форму
овала с большей осью в направлении оси пальца. Для нейтрализации
этого явления при изготовлении юбке ПОРШНЯ придают овальную форму с большой осью в плоскости, перпендикулярной оси пальца
Слайд 13Для стабилизации зазора между цилиндром и юбкой также применяют вертикальные
прорези, располагаемыми на той ее стороне, которая не прижимается к
цилиндру во время рабочего хода поршня (см. рис. 11.3, ей г). В холодном состоянии зазор создается
достаточно малым, чтобы устранить стуки поршня. По мере прогрева двигателя юбка расширяется, и происходит выборка данного зазора. В двигателях с искровым зажиганием используют комбинированные П- и Т-образные прорези.
Слайд 14В короткоходных двигателях нижнюю часть юбки делают с вырезами для
прохода противовесов коленчатого вала, а для уменьшения массы поршня нерабочие
зоны юбки поршня могут вовсе отсутствовать
Слайд 15Для улучшения уравновешенности двигателя комплекты поршней подбирают по массе. Их.
различие не должно превышать 1,0 %. Подгонку поршней по массе
осуществляют снятием металла с
внутренней поверхности юбки
Слайд 16Форма днища поршней определяется типом двигателя, принятым способом смесеобразования и
формой камеры сгорания. Поршни с плоским днищем наиболее распространены в
двигателях с искровым зажиганием, а также в дизелях с разделенными камерами сгорания
Слайд 17Такая конструкция имеет наименьшую тепловосприимчивость и проста в изготовлении
Слайд 18В двигателях с искровым зажиганием с верхним расположением клапанов могут
использоваться также поршни с выпуклым (с вытеснителем) и вогнутым днищем
Слайд 19В двигателях с искровым зажиганием с верхним расположением клапанов могут
использоваться также поршни с выпуклым (с вытеснителем) и вогнутым днищем
Слайд 20В дизелях неразделенная камера сгорания располагается в головке поршня
Слайд 21Ее геометрические параметры строго согласуются с расположением форсунки, количеством и
распределением по объему камеры факелов распыляемого топлива
Слайд 22Ее геометрические параметры строго согласуются с расположением форсунки, количеством и
распределением по объему камеры факелов распыляемого топлива
Слайд 23Для увеличения термической прочности поршня используют составные
поршни, у которых головку
(днище) изготовляют из стали, чугуна или из керамики. Однако такая
конструкция увеличивает массу
поршня примерно на 30 %
Слайд 24Для изготовления поршней автотракторных двигателей в основном используют алюминиевые сплавы,
реже серый или ковкий чугун, а также композиционные материалы
Слайд 25Для уменьшения потерь на трение и повышения
долговечности деталей КШМ на
боковую поверхность поршня наносят слой антифрикционного материала, содержащего дисульфид молибдена
или графит
Слайд 26Алюминиевые поршни
Алюминиевые сплавы цмеют малую плотность, что обеспечивает небольшую массу
поршня и, следовательно, низкие инерционные нагрузки на детали KIIIM. Хорошая
теплопроводность применяемых материалов позволяет уменьшать теплонапряженность деталей поршневой группы. Низкие значения коэффициента трения в паре с чугунными или стальными гильзами обеспечивают меньшие внутренние погери. Однако у данных материалов есть серьезные недостатки: невысокая усталостная прочность, уменьшающаяся при повышении температуры, большой коэффициент линейного расширения, недостаточная износостойкость, сравнительно высокая стоимость. При изготовлении поршней используют два вида силуминов алюминиевых сплавов с повышенным содержанием кремния: эвтектические (11... 14%) и заэвтектические (17...25%). Увеличение содержания кремния в сплаве уменьшает коэффициент линейного расширения, повышает термо- и износостойкость, но ухудшает его литейные качества и увеличивает стоимость производства
Слайд 27Чугун в качестве материала для поршней по сравнению с алюминиевым
сплавом обладает более высокими твердостью, износостойкостью и жаропрочностью, а также
одинаковым коэффициентом линейного расщирения с материалом гильзы
Слайд 28Композитные поршни
В настоящее время ведется активная работа по использованию для
поршней керамических материалов, которые наилучшим образом отвечают требованиям, предъявляемым к
материалам поршневой группы: малая плотность при высокой прочности, термостойкость, износостойкость,, низкие теплопроводность и коэффициент линейного расширения. Один из способов использования керамики состоит в изготовлении деталей поршня из композиционных материалов. Матрицей (основой) в них являются металлы: алюминий, магний и полимерные материалы, а в качестве наполнителя используют керамические и металлические порошки или волокна пористых: материалов (для полимерных материалов — волокна углерода, стекла, оксида алюминия, порошков металлов или керамики)
Слайд 30Домашнее задание
Учебник АВТОМОБИЛИ . Устройство автотранспортных средств А.Г. Пузанков ,
Глава 2 Кривошипно-шатунный механизм, стр. 48.
Учебник АВТОМОБИЛИ .ТЕОРИЯ И КОНСТРУКЦИЯ
АВТОМОБИЛЯ И ДВИГАТЕЛЯ В.К. ВАХЛАМОВ, М.Г. ШАТРОВ, А.А. ЮРЧЕВСКИЙ. Глава 11 , стр. 164.
Учебник «Основные конструкции автомобиля» Иванов A.M., Солнцев А.Н., Гаевский В.В. Глава 2 Двигатель, Параграф 8, Кривошипно-шатунный механизм, стр. 55.
Индивидуальные задания студентам
Сделать презентации на тему: «Устройство поршня бензинового ДВС».
Сделать презентации на тему: «Устройство поршня дизельного ДВС».
Сделать презентации на тему: «Устройство поршня из композитных материалов ».
Сделать презентации на тему: «Устройство грузового дизельного ДВС».
Сделать презентации на тему: «Устройство поршня легкового бензинового с
непосредственным впрыском ДВС».
