Avtonova37.ru

Авто мастер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

16 клапанов у двигателя это сколько поршней

Сколько клапанов в двигателе? Разберем редкие случаи

Как то мне стало интересно, а сколько клапанов бывает в двигателе внутреннего сгорания. Ведь сейчас на рынке преобладают в основном версии с 8 и 16 клапанами. НО неужели никто и никогда не делал больше или наоборот меньше? Какие еще варианты были и почему они не пошли в массовое производство? Собственно об этом и пойдет сегодняшняя речь, как обычно будет интересно + полезное видео. Так что читаем – смотрим …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Пропускная способность и технические потери
  • «8» и «16»
  • 12 клапанный вариант
  • 20 клапанный вариант
  • 24 клапана, и такое бывает

В этом материале мы будет говорить именно про четырехтактный мотор, про двухтактные это немного другая тема. Стоит отметить, что вся система ГРМ (газо-распределительного механизма), очень важна для мотора. Кто и как только с ней не «игрался» чтобы увеличить ее работоспособность, но почему то сейчас пиком эволюции моторостроения считается вариант именно с 16-ю клапанами. В этом материале я вам расскажу про типы силовых агрегатов у которых было различное количество клапанов, и почему же они все были сняты с производства и не дошли до наших дней. ТО есть материал скажем познавательный, но он вам ответит на вопрос – «так, сколько же» и «почему»?

Для любого автомобиля двигатель – основная его составляющая. От того насколько надежно работает силовой агрегат зависит безопасность движения, срок эксплуатации машины, комфорт водителя и пассажиров при перемещении.

Вырывающийся позади автомобиля из выхлопной трубы сизый дым указывает на неполадки мотора. Чаще всего в этом случае требуется замена поршневой на ВАЗ 2112.

Замена

Замена поршня ВАЗ 2112 производится с учетом соответствия определенному классу поршня новое поршневое кольцо.

Кольца выбираются согласно их обозначения:

на кольцах с номинальными размерами обозначение отсутствует;

маркировку «40» имеет ремонтное кольцо, диаметр которого больше на 0,4 миллиметра;

маркировку «80», увеличенное на 0,8 миллиметров.

Перед установкой колец щупами нужно замерять зазор между кольцом и поршневой стенкой соответствующей кольцу канавки. На фото показан пример выполнения операции.
Существует инструкция, указывающая допустимые зазоры между элементами. Такие данные приведены в таблице.

Кольцо Допустимые зазоры между кольцами и стенками канавок на поршне

Кольцо верхнее компрессионное 0,04 — 0,075

Кольцо нижнее компрессионное 0,03 — 0,065

Кольцо для съема масла 0,02 — 0,055

Если величина допустимого зазора больше, нужно заменить поршневые кольца на автомобиле ВАЗ 2112.

Для установки маслосъемного и верхнего компрессионного кольца существует маркировка «ТОР» или «ВАЗ», которая после монтажа должна находиться вверху.

Вниз проточкой нужно ориентировать нижнее компрессионное кольцо.

Процесс установки элементов на поршень:

замок детали раздвигается таким образом, чтобы его удобно было одеть на поршень;

сначала замок кольца нужно завести на поршень;

затем ставится на место тыльная часть элемента.

Начало установки на поршень новых колец от расширителя кольца маслосъемного. После установки кольца замок расширителя и замок кольца должны быть развернутыми между собой на 180 градусов.

По окончании монтажа элементов на поршень, нужно их сориентировать так, чтобы на компрессионном верхнем кольце замок располагался под углом 45 градусов к оси расположения поршневого пальца. Замок нижнего компрессионного кольца разворачивается на 180 градусов, поворачивается на 90 градусов замок на маслосъемном кольце по отношению такого же элемента на верхнем компрессионном кольце.

При нарушении технологии установки деталей на поршень может в цилиндр проникать масло, а это послужит причиной образования нагара, располагающегося на стенках в камере сгорания. Помимо этого из глушителя будет виден дымный выпуск, и к тому же увеличится расход масла.

Кольца на поршень можно одевать только специальными щипцами, а лучше в специальном приспособлении.

После сборки кольца, поршень, зеркало цилиндра хорошо нужно смазать новым маслом для двигателя.

Оправка, которой обжимаются кольца, надевается на поршень. Для того чтобы детали самоустановились нужно по оправке слегка постучать ручкой молотка.

Перед установкой вкладышей в нижней крышке шатуна нужно насухо вытереть постели шатуна и крышки.

Внутренняя часть вкладышей и шатунная шейка коленвала смазываются новым маслом для моторов.

Поршень заводится в гильзу блока. Но перед этим его нужно сориентировать так, чтобы имеющаяся на днище детали стрелка, была направлена в сторону, где находится шкив коленчатого вала.

Поршень утопится в цилиндре. При этом оправку прижимают к блоку, а по низу поршня аккуратно простукивается ручкой молотка. Вместе с тем нужно следить, за правильным продвижением шатуна к шейке коленчатого вала.

На шатун крепится крышка, моментом, приблизительно пять кгс/м затягиваются гайки.

Совет: Шатунные крышки изготавливаются не взаимозаменяемыми деталями. На них и на самом шатуне указан номер цилиндра, где должен устанавливаться шатун. Когда замена поршневой произведена, цифры на шатуне располагаются с одной стороны.

После монтажа последнего поршня силовой агрегат собирается в последовательности обратной его разборки.

Неисправности масляного насоса по ссылке.

Размеры

Диаметр поршня (номинальный), мм: 82,0

Диаметр поршня (1-й ремонт), мм: 82,4

Диаметр поршня (2-й ремонт), мм: 82,8

Высота поршня(без вытеснителя), мм: 64,3

Компрессионная высота, мм: 37,9

Жаровой пояс, мм: 7,5

Высота канавки под 1-е компрессионное кольцо, мм: 1,53 — 1,55

Высота канавки под 2-е компрессионное кольцо, мм: 2,02 — 2,04

Высота канавки под маслосъемное кольцо, мм: 3,957 — 3,977

Смещение отвертия под палец, мм: 1

Рекомендованный зазор в цилиндре, мм: 0,025-0,045

Поверхность днища поршня: с вытеснителем

Высота вытеснителя, мм: 1,25

Объем вытеснителя, см 3: 3,41 ±0,03

Глубина выборки под впускной клапан, мм: 3,19

Глубина выборки под выпускной клапан, мм: 3,06

Общий объем выборок в поршне, см 3: 0,638 ± 0,08

Расстояние, на котором определяется фактический диаметр поршня, мм: 55

Покрытие / микропрофиль: микропрофиль

Поршневой палец 2110-1004020

Диаметр поршневого пальца, мм: 22

Поршневые кольца 21083-1000100

Высота колец, мм: 1,5/2,0/3,95

Стопорные кольца 21213-1004022

Маркировка

Основные маркировки в литье, нанесенные на деталь.

1. Обозначение модели изделия символы 21 и 12, в районе отверстия под палец. 2. Обозначение производителя ВАЗ, на юбке с внутренней стороны. 3.

Обозначение литейной оснастки -буквы и цифры, на юбке с внутренней стороны. 4. Обозначение литейного сплава АЛ40 40, на юбке с внутренней стороны. Основные маркировки наносимые на днище. Все маркировки наносимые на днище соответствуют маркировкам применяемым для поршней 21083, 2110, 2112.

Читать еще:  Чем промыть систему охлаждения двигателя уаз патриот

Основные размеры Классы диаметров поршней и классы отверстий под поршневой палец соответствуют размерам применяемым для моделей 21083, 2110, 2112. Применяемость поршня 2112-1004015. * — расчетные размеры могут отличаться от фактических в пределах допусков на изготовление указанных деталей.

Кованые

Понятно, что поршень должен быть как можно легче, прочнее и как можно меньше изменять свою форму при нагреве и других воздействиях.

Вот типичный портрет современного поршня для двигателя автомобиля или мотоцикла. Он (поршень) отливается из аллюминиевого сплава с добавлением кремния и в холодном состоянии имеет овальную форму, чтобы при нагреве поршня, в силу упомянутых выше причин, приблизиться к цилиндрической. А для того, чтобы оптимизировать по форме пятно контакта юбки поршня с цилиндром, профиль юбки поршня делают бочкоообразным – причем с запасом, чтобы поршень сохранил форму бочонка и в горячем состоянии.

Кроме того, с целью свести к минимуму температурную деформацию поршня, в тело поршня заливают стальные, термокомпенсирующие вставки, которые призваны удерживать область бобышек от чрезмерного расширения. Главный недостаток литых поршней – процесс литья не свободен от большого процента технологического брака, внутри металла будущего поршня остаются пустоты, возникают трещины. Да и твердость сплава после литья и закалки относительно не высока: 80 единиц по шкале Бринеля.

Поэтому, чтобы соблюсти необходимую прочность литого поршня, его массу приходится увеличивать. К примеру обычный, заводской поршень для 16V двигателя ВАЗ, получаемый литьем в кокиль, весит 370 грамм. Как альтернатива заводским, литым поршням появились кованые поршни. В принципе их правильнее называть штампованными, т.к. поршни получают не многократной обработкой давлением, а однократной. Заготовка поршня помещается в матрицу, прижимается пуансоном и полуфабрикат поршня готов. Естественно окончательную форму поршня он приобретет только после механической обработки.

Штамповка поршня под давлением позволяет упрочнить металл и одновременно сделать поршень гораздо более легким, прочным, надежным и долговечным.
При этом возникает проблема невозможности ( вернее большой сложности ) запрессовки в поршень термокомпенсирующих вставок и вследствии этого необходимость в более тщательном подборе профиля поршня.

В качестве сырья для изготовления кованных поршней используют высококремнистый алюминий (содержание кремния 10-18%), подвергнутый предварительной деформации, в виде прутка, прошедшего многократную протяжку через фильеры. В процессе такой протяжки сечение прутка уменьшается вчетверо и при этом ликвидируются поры в металле будущего поршня и изменяется его структура. Пруток режется, и болванками закладывается в гидравлический пресс.

Усилие в 250 тонн и температура 500градусов, поддерживаемая системой индукционного нагрева, делает чудеса: металл будущего поршня, словно пластилин, за несколько секунд растекается между матрицей и пуансоном, принимая форму заготовки поршня. Поскольку процесс изготовления поршня протекает при неизменной температуре, называется он изотермической штамповкой. Постоянный нагрев играет здесь большую роль, ведь если температура в зоне матрицы упадет, то возможна недоштамповка поршня, те неравномерное распределение металла.

Если температура повысится – то алюминий будущего поршня попросту начнет плавиться. В результате изотермической штамповки из предварительно деформированного металла и последующего цикла закалки и обязательного старения, получается заготовка под будущий кованый поршень с высокими механическими характеристиками – твердость 130 единиц и отсутствие технологического брака типа каверн, раковин и трещин. Комплект облеченных поршней версии «Тюнинг» весит на 50 грамм легче, по сравнению со стандартными, заводскими ВАЗ-овскими поршнями.

«Революционным» в национальных гоночных классах стал переход на поршни с 2мя кольцами, без среднего кольца. При этом за счет одновременного изменения профиля поршня заметного возрастания расхода масла не произошло.

Типы поршней

Не буду растягивать вступление, кратко расскажу, о чем будет этот большой пост. И так речь идет о типах поршней, четырех тактные бензиновые, дизельные и двух тактные, Основная задача всех рассмотренных типов поршней, это контролировать тепловое расширение и противостоять определенной нагрузке, ниже разберемся как это решается.

Поршни для четырехтактных бензиновых двигателей

В современных бензиновых двигателях используют поршни с симметричной или асимметричной юбкой
с различной толщиной днища и юбки поршня.

Поршни управляемого расширения

Поршни с кольцевой вставкой, которая управляет тепловым расширением.
Вставки выполнены из серого чугуна. Главная цель этого кольца уменьшить тепловое расширение алюминиевого сплава поршня, так как чугун имеет относительно небольшое расширение и малую теплопроводность, вставка тем самым сдерживает металл сохраняя форму. Производство таких поршней более затратное, соответственно и выше цена готового продукта. Основной недостаток, это невозможность изготовления кованного поршня, так необходимого для турбированых двигателей, большая масса поршня. Такой тип поршней больше уходит в далекое прошлое.

Авто термические поршни

Авто термические поршни, имеют разделение(пропил) между кольцевым поясом и юбкой в канавке маслосъемного кольца, юбка держится в районе бобышек. Это позволяет снизить теплопередачу от кольцевого пояса поршня к его юбке, тем самым достигается более стабильная форма юбки. Стальная вставка в районе бобышек, контролирует тепловое расширение и увеличивает прочность. Такие поршни не способны выдерживать огромные нагрузки из-за «пропила», в работе отличаются низким шумом и относятся к более современным типам.

Поршни Autothermatik

Действуют по такому же принципу, как и авто
термические поршни, но не имеют пропила в маслосъемной канавке. Так же имеют стальные пластины в районе бобышек. Более прочные из-за целостности кольцевого пояса и юбки, лучше выдерживают боковые нагрузки по сравнению с первым вариантом. Применяются как в бензиновых, так и частично в дизельных двигателях.

Поршни Duotherm

Чем- то похожи на авто термические, но вместо пропила в юбке имеют стальную вставку по всему диаметру. Таким образом ограничивая температурный переход от кольцевого пояса к юбке и контролирую форму по всей окружности.

Поршни с перегородками

Этот тип поршней имеет большой холодильник и узкую часто овальную форму юбки. Поршень спроектирован так что при тепловом расширении он меняет свою форму из овальной в правильную круглую.

В дополнение к такому типу поршней еще есть вариант со скошенной юбкой к вершине поршня. имеет более широкую часть юбки снизу сужаясь к кольцевому поясу.

У поршней для двигателей с очень высокой выходной мощностью (больше, чем 100 кВт/л) может быть выполнен охлаждающий канал.

Поршни EVOTEC®

Самый большой потенциал для того, чтобы уменьшить поршневую массу в четырехтактных бензиновых двигателях несут в себе поршни EVOTEC®, в котором прежде всего стоит отметить трапециевидные поддержки бобышек, что позволяет расположить палец особенно глубоко, близко к днищу, сократив всю длину и массу поршня. В посте Масса поршня мы уже говорили о достоинстве такого расположения пальца. Такое расположение стенок юбки позволяет очень хорошо усилить верхнюю часть бобышек имея небольшую толщину перегородок и облегчить нижнюю выполнив поршень асимметричной формы. Юбка достаточно узкая и на краях имеет прочные перегородки, переходящие к бобышкам, это тоже является большим плюсом. Такая компоновка поршня очень хорошо препятствует боковым нагрузкам, мала вероятность деформации юбки, при этом толщина юбки намного меньше чем в обычном поршне, что тоже сокращает общий вес. На всем фоне отмеченных выше достоинств поршень значительно похудел, это позволяет сделать бобышки тоньше, так как инерционная нагрузка на нижние стенки бобышек стала меньше.

Читать еще:  Асинхронный двигатель с фазным ротором обозначение на схеме
Кованные алюминиевые поршни

В двигателях с очень большими удельными нагрузками — такими как турбонадув или впрыск закиси азота используют кованные поршни. Преимуществом несомненно является прочность кованного алюминиевого сплава. Выдерживают более высокую температуру и лучше противостоят детонации. Из недостатков отмечается более высокая цена, невозможность применения некоторых технологий, например, некоторые из тех что описаны выше из-за технологического процесса изготовления.

Кованный поршень для Формулы 1

В следующем посте поговорим о поршнях для двухтактных и дизельных двигателей, где нагрузки и температуры еще больше. Поршни дизельных двигателей

Поршневые кольца: виды и состав

Уплотняющая часть поршня включает в себя поршневые кольца, обеспечивающие плотность соединения поршня с цилиндром. Даже самые успешные и состоятельные мужчины хотят новых ощущений. Многие уже устали от пресыщенных барышень из салонов, наглых индивидуалок и высокомерных девиц из экспорт-агентств. Поэтому поиск секса через знакомства на сайтах Новосибирска становится глотком свежего воздуха для многих. Здесь много новых мордашек, не обнаглевших от дорогих подарков, но очень горячих самочек, готовых на многое ради встречи с незнакомцем. Необязательно платить за интим, девушка может попросить подарок или поход в любимое кафе . Техническое состояние двигателя определяется его уплотняющей способностью. Зависимости от типа и предназначения двигателя выбирается число колец и их расположение. Наиболее распространенной схемой является схема из двух компрессионных и одного маслосъемного колец.Изготавливаются поршневые кольца, в основном, из специального серого высокопрочного чугуна, имеющего:

    высокие стабильные показатели прочности и упругости в условиях рабочих температур на протяжении всего периода службы кольца;

высокую износостойкость в условиях интенсивного трения;

хорошие антифрикционные свойства;

  • способность быстрого и эффективного прирабатывания к поверхности цилиндра.
  • Благодаря легирующим добавкам хрома, молибдена, никеля и вольфрама, термостойкость колец значительно повышается. Путем нанесения специальных покрытий из пористого хрома и молибдена, лужения или фосфатирования рабочих поверхностей колец улучшают их прирабатываемость, увеличивают износостойкость и защиту от коррозии.

    Основным предназначением компрессионного кольца является препятствование попаданию в картер двигателя газов из камеры сгорания. Особенно большие нагрузки приходятся на первое компрессионное кольцо. Поэтому при изготовлении колец для поршней некоторых форсированных бензиновых и всех дизельных двигателей устанавливают вставку из стали, которая повышает прочность колец и позволяет обеспечить максимальную степень сжатия. По форме компрессионные кольца могут быть:

  • тконические.
  • При изготовлении некоторых колец выполняется порез (вырез).

    На маслосъемное кольцо возлагается функция удаления излишков масла со стенок цилиндра и препятствование его проникновению в камеру сгорания. Оно отличается наличием множества дренажных отверстий. В конструкциях некоторых колец предусмотрены пружинные расширители.

    Форма направляющей части поршня (иначе, юбки) может быть конусообразной или бочкообразной, что позволяет компенсировать его расширение при достижении высоких рабочих температур. Под их воздействием форма поршня становится цилиндрической. Боковую поверхность поршня с целью снижения вызванных трением потерь покрывают слоем антифрикционного материала, в этих целях используется графит или дисульфид молибдена. Благодаря отверстиям с приливами, выполненным в юбке поршня, осуществляется крепление поршневого пальца.

    Из чего изготавливается

    Рассмотрим материалы деталей ЦПГ. Все материалы для ЦПГ должны иметь высокую прочность, отличную теплопроводность, незначительно расширяться при нагреве и иметь антифрикционные свойства. Иметь повышенное сопротивление появлению ржавчины.

    Гильзы выполняют из чугуна или специальной стали с присадками, чтобы деталь выдержала высокую нагрузку.

    Поршни изначально делали чугунные, но с развитием технологий, стали производить алюминиевые. В современных моторах применяются сборные стальные поршни, особенно в дизелях. В экспериментальных моторах, тестируют керамические поршни, но пока в производстве керамика применяется только как напыление на поршнях.

    Поршневые кольца изготавливают из серого чугуна высокой прочности, с добавками молибдена, хрома, вольфрама или никеля. Добавки обеспечивают лучшую «приработку» деталей, повышая их износостойкость и устойчивость к сильному нагреву.

    Поршневые пальцы выполнены из легированной либо углеродистой стали, обработаны цементацией и закалены. Если напильник оставляет на пальце царапины, это бракованные (не каленые) пальцы, их нельзя устанавливать, это приведет к поломке ЦПГ.

    Подводя итоги скажу, на каких моторах есть ЦПГ. Эта группа присутствует на всех агрегатах, работающих по принципу внутреннего сгорания топлива. Не зависимо от того, дизельный агрегат, бензиновый либо газовый. Благодаря удобству и относительной простоте исполнения, надежности и долговечности, а так же безопасности для человека (кроме экологичности), моторы с ЦПГ широко применяются во всем мире, даже в косилках и бензопилах. Электрические моторы ЦПГ не имеют, они работают по другому принципу.

    Безвтыковых поршни на Лада Приора – какие выбрать

    Выбор, конечно, за вами, но наша рекомендация: СТИ избегать. С ценой этих безвтыковок не все понятно: в некоторых областях они самые дешевые, в других – дороже даже «Автрамата». Однако не стоит соблазняться низкой стоимостью – как бы вскоре не пришлось покупать новые.

    На российском рынке представлены 3 разновидности. СТИ. Производятся посредством горячего прессования.

    1. Владельцами Приор одобряются не очень. Во-первых, степень сжатия у них низковата, во-вторых, площадь камеры сгорания слишком велика. Это сказывается на КПД движка в сторону его снижения. Помимо того, сплав, из которого они производятся, имеет пониженное содержание кремния (что делает поршни менее стойкими к температурам) и никеля (что уменьшает их ресурс). Дополнительным минусом является то, что на авто с установленными СТИ слишком часто случаются обрывы приводного ремня кулачкового вала.
    2. «Автрамат» харьковского производства делается путем литья. Поршни имеют состав, в точности совпадающий с приоровскими. Сжатие имеет расчетные величины, КПД, хоть и снижен в счет увеличения площадей на выборки, но незначительно – на 0,1 см2.
    3. Самарские. У них практически те же показатели с «Автраматом». Уступают детали харьковским по весу: они тяжелее (это вообще-то нежелательно). Зато выигрывают по цене, поскольку стоят на треть дешевле.
    Читать еще:  Что происходит с двигателем если установить турбину

    Что такое поршень двигателя? Основное назначение

    Что такое поршень двигателя?

    Поршень двигателя — это деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления.

    Насколько хорошо поршни двигателя справляется с возложенными обязанностями — зависят его эффективность и надежность. В силу множества функций и противоречивости свойств поршень превращается в одну из самых сложных и наукоемких деталей мотора. Такое положение подтверждается тем, что редкие автомобилестроительные компании проектируют и изготавливают их самостоятельно для своих моторов.

    Многообразие форм и размеров поршней является одной из причин, почему много тайн и секретов распространяется вокруг этого причудливой формы куска металла.

    Требования к поршням двигателя

    Во-первых, поршень, перемещаясь в цилиндре, позволяет расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, и совершать механическую работу. Следовательно, он должен сопротивляться высокой температуре, давлению газов и надежно уплотнять канал цилиндра.

    Во-вторых, представляя собой вместе с цилиндром и поршневыми кольцами линейный подшипник скольжения, он должен наилучшим образом отвечать требованиям пары трения с целью минимизировать механические потери и, как следствие, износ.

    В-третьих, испытывая нагрузки со стороны камеры сгорания и реакцию от шатуна, он должен выдерживать механическое воздействие.

    В-четвертых, совершая возвратно-поступательное движение с высокой скоростью, должен как можно меньше нагружать кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

    Основное назначение поршней в работе двигателя

    Топливо, сгорая в надпоршневом пространстве, выделяет огромное количество тепла в каждом цикле работы двигателя. Температура сгоревших газов достигает 2000 градусов. Только часть своей энергии они передадут движущимся деталям мотора, все остальное в виде тепла нагреет двигатель, а то, что останется, вместе с отработанными газами улетит в трубу. Следовательно, если мы не будем охлаждать поршень, он через некоторое время расплавится. Это важный момент для понимания условий работы поршневой группы.

    Еще раз повторим известный факт, что тепловой поток направлен от более нагретых тел к менее нагретым. Тогда мы сможем увидеть распределение температур по поршню во время его работы и определить важные конструктивные моменты, влияющие на его температуру, т. е. понять, за счет чего он охлаждается.

    Наиболее нагретым является рабочее тело, или, другими словами, газы в камере сгорания. Совершенно понятно, что тепло будет передано окружающему воздуху – самому холодному. Воздух, омывая радиатор и корпус двигателя, остудит охлаждающую жидкость, блок цилиндров и корпус головки. Остается найти мостик, по которому поршень отдает свое тепло в блок и антифриз. Есть для этого четыре пути.

    Итак, первый путь, обеспечивающий наибольший поток, – это поршневые кольца. Причем первое кольцо играет главную роль, как расположенное ближе к днищу. Это наиболее короткий путь к охлаждающей жидкости через стенку цилиндра. Кольца одновременно прижаты и к поршневым канавкам, и к стенке цилиндра. Они обеспечивают более 50% теплового потока.

    Второй путь менее очевиден. Вторая охлаждающая жидкость в двигателе – масло. Имея непосредственный доступ к наиболее нагретым местам мотора, масляный туман уносит с собой и отдает в поддон картера значительную часть тепла именно от самых горячих точек. В случае применения масляных форсунок, направляющих струю на внутреннюю поверхность днища поршня, доля масла в теплообмене может достигать 30 – 40%. Понятно, что, нагружая масло в большей степени функцией теплоносителя, мы должны позаботиться, чтобы его остудить. Иначе перегретое масло может потерять свои свойства. Также, чем выше температура масла, тем меньше тепла оно способно перенести через себя.

    Третий путь – через массивные бобышки в палец, затем в шатун, а оттуда в масло. Он менее интересен, так как на пути есть существенные тепловые сопротивления в виде зазоров и стальных деталей, имеющих значительную протяженность и низкий коэффициент теплопроводности.

    Четвертый путь. Часть тепла отбирает на свой нагрев свежая топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр. Количество свежей смеси и количество тепла, которое она отберет, зависит от режима работы и степени открытия дросселя. Надо заметить, что тепло, полученное при сгорании, также пропорционально заряду. Поэтому этот путь охлаждения носит импульсный характер, отличается скоротечностью и высокоэффективен благодаря тому, что тепло отбирается с той стороны, с которой поршень нагревается.

    В силу большей значимости следует уделить более пристальное внимание передаче тепла через поршневые кольца. Совершенно понятно, что если этот путь мы перекроем, то маловероятно, что двигатель выдержит сколько-нибудь длительные форсированные режимы. Температура вырастет, материал поршня «поплывет», и двигатель разрушится.

    Тут хочу упомянуть такую характеристику, как компрессия. Давайте представим, что кольцо не прилегает по всей своей длине к стенке цилиндра. Тогда сгоревшие газы, прорываясь в щель, создадут барьер, препятствующий передаче тепла от поршня через кольцо в стенку цилиндра. Это то же самое, как если бы мы закрыли часть радиатора и лишили его возможности охлаждаться воздухом.

    Более страшна картина, если кольцо не имеет тесного контакта с канавкой. В тех местах, где газы имеют возможность протекать мимо кольца через канавку, участок поршня лишается принципиальной возможности охлаждаться и, даже более того, оказывается в «тепловом мешке». Как результат – прогар и выкрашивание части огневого пояса, прилегающей к месту утечки. Поэтому всегда уделяется много внимания геометрии цилиндра, кольца и износу канавки.

    Сколько колец будет у нового поршня? С точки зрения механики, чем меньше колец, тем лучше. Чем они уже, тем меньше потери в поршневой группе. Однако при уменьшении их количества и высоты мы неизбежно ухудшаем условия охлаждения поршня, увеличивая тепловое сопротивление днище – кольцо – стенка цилиндра. Поэтому выбор конструкции – всегда компромисс.

    Нужно одновременно, чтобы кольца были и узкие и широкие. И два для быстроходности и три для эффективного охлаждения поршня. Разрешение этой задачи – суть компетентность конструктора.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector