На поршень: Как правильно поставить кольца на поршень

Отзывы о товаре

Где применяется

• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6582.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6583.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6562.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6562.10, 6563.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6585 (для МАЗ) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6581.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6561.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6563.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-6581.10, 6582.10 (Евро 3) 1 чертеж
• Двигатели, КПП, ТНВД / ЯМЗ / ЯМЗ-65652 (65654) (Евро 4) 1 чертеж

Обзоры

Цены и наличие товара во всех магазинах и складах обновляются 1 раз в час. При достаточном количестве товара в нужном вам магазине вы можете купить его без предзаказа.

Цена в магазинах — розничная цена товара в торговых залах магазинов без предварительного заказа.

Срок перемещения товара с удаленного склада на склад интернет-магазина.

Представленные данные о запчастях на этой странице несут исключительно информационный характер.

e248d43b71559d2a4f97becad5b7ae8b

Добавление в корзину

Код для заказа:

Доступно для заказа:

Кратность для заказа:

Отменить

Товар успешно добавлен в корзину

!

В вашей корзине на сумму

Закрыть

что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

В статье подробно рассмотрены ключевые детали автомобильного двигателя – поршень и цилиндр. Уделено внимание их конструкции, функциям, условиям работы, возможным проблемам при эксплуатации и путям их решения.

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

• Головку (днище)
• Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
• Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

• На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
• Посадочные места под гильзу деформируются
• Днища поршней оплавляются и прогорают
• Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
• На теле поршней возникают различные повреждения
• Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
• Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

• Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
• Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
• Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
• Регулярно проводить диагностику автомобиля
• Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Поршень в комплекте на 1 цилиндр, 4-й ремонт (+1,00)

Поршень на скутер | Поршневые группы

Скутер – это современный вид транспорта, который пользуется значительной популярностью во множестве стран мира. Востребованность данного вида транспорта обусловлена его маневренностью, позволяющей не замечать пробки, доступной стоимостью, простотой управления и экономичностью расхода топлива.

В процессе эксплуатации любого вида транспорта происходит износ его узлов и агрегатов, которые со временем могут выйти из строя и потребовать замены. Если вам понадобился новый поршень на скутер, совершенно незачем тратить время на поиски данного оборудования по различным магазинам. Компания Scooter-ZiP работает для вас и постаралась при помощи сети Интернет сделать реализуемую продукцию доступной для обширной аудитории.

У нас вы сможете купить поршневую группу для скутера:

• высокого качества,
• затратив не более пары минут,
• при оптимальных расходах,
• с гарантией оперативной доставки.

Для приобретения качественных запчастей обращайтесь в компанию Scooter-ZiP

Компания Scooter-ZiP постаралась создать условия, при которых владельцы скутеров не столкнутся со сложностями при поиске и приобретении необходимых запчастей. Мы подготовили отличный выбор качественного оборудования, на которое установили оптимальные цены.

Воспользовавшись нашими услугами, вы сможете выгодно приобрести запчасти поршневые для скутеров, а также многое другое оборудование, в котором может возникнуть необходимость в процессе эксплуатации данного транспорта. Выбирайте для приобретения запчастей и аксессуаров для скутера компанию, которая работает достаточно давно и сумела себя зарекомендовать в качестве надежного и ответственного поставщика. Наш интернет-магазин доступен в любое время, мы исключаем возможность приобретения некачественного оборудования. Для вас мы подготовили бесплатный телефон, по которому в рабочее время менеджеры-консультанты компании готовы предоставить исчерпывающую информацию об оборудовании, которое мы рекомендуем к приобретению.

Все, что вы когда-либо хотели знать о поршнях — Характеристика — Автомобиль и водитель

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Кусочки алюминия внутри вашего двигателя живут в огненном аду. При полностью открытой дроссельной заслонке и 6000 об / мин поршень бензинового двигателя каждые 0,02 секунды подвергается воздействию силы почти 10 тонн, поскольку повторяющиеся взрывы нагревают металл до температуры более 600 градусов по Фаренгейту.

В наши дни этот цилиндрический Аид стал горячее и интенсивнее, чем когда-либо, а с поршнями, вероятно, станет только хуже. По мере того, как автопроизводители стремятся к повышению эффективности, производители поршней готовятся к будущему, в котором самые мощные безнаддувные бензиновые двигатели вырабатывают 175 лошадиных сил на литр по сравнению со 130 сегодня. С турбонаддувом и увеличенной мощностью возникают еще более жесткие условия. За последнее десятилетие рабочие температуры поршней поднялись на 120 градусов, а пиковое давление в цилиндрах увеличилось с 1500 фунтов на квадратный дюйм до 2200.

Поршень рассказывает историю двигателя, в котором он находится. Заводная головка может показывать отверстие, количество клапанов и то, впрыскивается ли топливо непосредственно в цилиндр. Однако конструкция и технология поршня также могут многое сказать о более широких тенденциях и проблемах, стоящих перед автомобильной промышленностью. Чтобы придумать изречение: как автомобиль едет, так и двигатель; и как двигатель едет, так и поршень. Стремясь к повышению топливной экономичности и снижению выбросов, автопроизводители требуют более легких поршней с низким коэффициентом трения, способных выдерживать более жесткие условия эксплуатации.Именно эти три проблемы — долговечность, трение и масса — отнимают рабочие дни поставщиков поршней.

Во многих отношениях развитие бензиновых двигателей идет по пути, проложенному дизелями 15 лет назад. Чтобы компенсировать 50-процентное увеличение пикового давления в цилиндре, некоторые алюминиевые поршни теперь имеют железную или стальную вставку для поддержки верхнего кольца. Самым горячим бензиновым двигателям скоро потребуется охлаждающий канал или закрытый канал на нижней стороне головки, который более эффективно отводит тепло, чем современный метод простого распыления масла на нижнюю часть поршня.Сквиртеры выстреливают маслом в небольшое отверстие в нижней части поршня, которое питает галерею. Однако эту, казалось бы, простую технологию нелегко изготовить. Создание полого канала означает отливку поршня в виде двух частей и их соединение посредством трения или лазерной сварки.

На поршни приходится не менее 60 процентов трения двигателя, и улучшения здесь напрямую влияют на расход топлива. Снижающие трение пластыри, пропитанные графитом, нанесенные трафаретной печатью на юбку, теперь стали почти универсальными.Поставщик поршней Federal-Mogul экспериментирует с конической поверхностью масляного кольца, которая позволяет уменьшить натяжение кольца без увеличения расхода масла. Более низкое трение кольца может разблокировать до 0,15 лошадиных сил на цилиндр.

Автопроизводители также жаждут новых покрытий, снижающих трение между деталями, которые трутся или вращаются друг о друга. Твердое и скользкое алмазоподобное покрытие, или DLC, перспективно для гильз цилиндров, поршневых колец и пальцев, где оно может устранить необходимость в подшипниках между пальцем и шатуном.Но это дорого и мало применяется в современных автомобилях.

«[Производители] часто обсуждают DLC, но вопрос о том, попадут ли они в серийные автомобили или нет, — говорит Йоахим Вагенбласт, старший директор по разработке продукции немецкого поставщика автозапчастей Mahle.

Все более сложное компьютерное моделирование и более точные методы производства также позволяют создавать более сложные формы. В дополнение к чашам, куполам и углублениям клапана, необходимым для зазора и достижения определенной степени сжатия, асимметричные юбки имеют меньшую и более жесткую область на упорной стороне поршня, чтобы уменьшить трение и концентрацию напряжений.Переверните поршень, и вы увидите конические стенки толщиной чуть более 0,1 дюйма. Более тонкие стенки требуют более жесткого контроля допусков, которые уже измеряются в микронах или тысячных долях миллиметра.

Более тонкие стены также требуют лучшего понимания теплового расширения объекта, который иногда должен нагреваться ниже нуля до нескольких сотен градусов за считанные секунды. Металл в вашем двигателе не расширяется равномерно при нагревании, поэтому для оптимизации допусков требуется опыт проектирования и возможности точной обработки для создания небольших эксцентриситетов в деталях.

«Все, что мы делаем, не бывает прямым или круглым», — говорит Кери Вестбрук, директор по проектированию и технологиям Federal-Mogul. «Мы всегда вносим какую-то компенсацию».

Поршни дизельных двигателей претерпевают собственную эволюцию, поскольку пиковое давление в цилиндрах возрастает до 3600 фунтов на квадратный дюйм. Mahle и Federal-Mogul прогнозируют переход от литого алюминия к поршням из кованой стали. Сталь плотнее алюминия, но в три раза прочнее, что делает поршень более устойчивым к более высоким давлениям и температурам без увеличения веса.

Сталь позволяет заметно изменить геометрию за счет уменьшения высоты сжатия поршня, определяемой как расстояние от центра пальца запястья до вершины заводной головки. На эту площадь приходится 80 процентов веса поршня, поэтому чем короче, тем легче. Важно то, что меньшая высота сжатия приводит не только к усадке поршней. Это также позволяет сделать блок двигателя короче и легче, так как высота палубы уменьшается.

Mahle производит стальные поршни для новейших турбодизелей, таких как четырехкратный призер Ле-Мана Audi R18 TDI и двигатель Mazda LMP2 Skyactiv-D.Компания начнет поставки своих первых стальных поршней для легкового серийного дизельного двигателя, 1,5-литрового четырехцилиндрового двигателя Renault, в конце этого года.

Неизменная актуальность двигателя внутреннего сгорания обусловлена ​​непрерывной эволюцией его компонентов. Поршни не сексуальны. Они не такие модные, как литий-ионные батареи, такие сложные, как трансмиссия с двойным сцеплением, и не такие интересные, как дифференциал с векторизацией крутящего момента. Тем не менее, после более чем столетия автомобильного прогресса поршни возвратно-поступательного действия продолжают вырабатывать большую часть энергии, которая движет нами.

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ferrari 458 Italia (на фото) , 458 Spider

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 274 куб. Дюймов, 4497 ​​куб.

Удельная мощность: 125,0 л.с. / л.

Макс.скорость двигателя: 9000 об / мин

Диаметр отверстия: 3.70 дюйм

Вес: 2,1 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford Fiesta (на рисунке) , Focus

Тип двигателя: рядный трехцилиндровый с турбонаддувом DOHC

Рабочий объем: 61 куб. Дюйм, 999 куб.

Конкретный вывод: 123.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ram Heavy Duty (показан)

Тип двигателя: дизельный рядный шестицилиндровый с турбонаддувом

Рабочий объем: 408 куб. Дюймов, 6690 куб.

Конкретный вывод: 55.3 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 3200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,21 дюйма

Вес: 8,9 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Ford F-150, Mustang (на фото)

Тип двигателя: DOHC V-8

Рабочий объем: 302 куб. Дюйма, 4951 куб.

Конкретный вывод: от до 84.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 7000 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,63 дюйма

Вес: 2,4 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Dart; Fiat 500 Abarth (на рисунке) , 500L, 500 Turbo

Тип двигателя: рядный четырехцилиндровый SOHC с турбонаддувом

Рабочий объем: 83 куб. Дюйма, 1368 куб.

Конкретный вывод: от до 117.0 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 2,83 дюйма

Вес: 1,5 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: большегрузные автомобили (показан International Prostar)

Тип двигателя: дизельный рядный шестицилиндровый SOHC с турбонаддувом

Рабочий объем: 912 куб. Дюймов, 14 948 куб.

Конкретный вывод: от до 40.1 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 2000 об / мин

Диаметр цилиндра: 5,39 дюйма

Вес: 26,4 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Viper (показан)

Тип двигателя: толкатель V-10

Рабочий объем: 512 куб. Дюймов, 8382 куб.

Конкретный вывод: 76.4 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6400 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,06 дюйма

Вес: 2,8 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Приложения: Ford Expedition, Explorer Sport, F-150 (показан) , Taurus SHO, Transit; Линкольн МКС, МКТ, Навигатор

Тип двигателя: с двойным турбонаддувом DOHC V-6

Рабочий объем: 213 куб. Дюймов, 3496 куб.

Конкретный вывод: от до 105.8 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,64 дюйма

Вес: 2,6 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Scion TC (показан) ; Тойота Камри, РАВ4

Тип двигателя: DOHC рядный четырехцилиндровый

Рабочий объем: 152 куб. Дюйма, 2494 куб.

Конкретный вывод: от до 72.2 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6500 об / мин

Диаметр цилиндра: 3,54 дюйма

Вес: 2,5 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: MS441 Цепная пила C-M Magnum (на рисунке) , MS441 Цепная пила C-MQ Magnum

Тип двигателя: двухтактный одноцилиндровый

Рабочий объем: 4 куб. Дюйма, 71 куб.

Конкретный вывод: 79.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 13500 об / мин

Диаметр цилиндра: 1,97 дюйма

Вес: 0,4 ​​фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Применения: Dodge Challenger SRT Hellcat

Тип двигателя: толкатель V-8 с наддувом

Рабочий объем: 376 куб. Дюймов, 6166 куб.

Конкретный вывод: 114.7 л.с. / л

Макс.скорость двигателя: 6200 об / мин

Диаметр цилиндра: 4,09 дюйма

Вес: 3,0 фунта

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

По мере увеличения нагрузки на поршни возрастают и требования к шатунам. Более высокое давление сгорания приводит к большим нагрузкам на стержни, соединяющие поршни с кривошипом.За редким исключением экзотических деталей из титана, шатуны обычно либо изготавливаются из порошковой стали, сжимаются и нагреваются в форме, либо выковываются из стальной заготовки для более эффективных применений. Главный технологический сдвиг — это треснувшие крышки шатунов как для металлических, так и для кованых шатунов. Раньше шток и крышка шатунной шейки изготавливались как отдельные детали. Стержни с треснувшими крышками выходят из формы как одна деталь в форме гаечного ключа. Конец шатунной шейки протравливается, а затем сжимается надвое.Полученная неровная поверхность улучшает выравнивание; обеспечивает более надежное соединение крышки со стержнем; и позволяет получить более тонкий и легкий узел шатуна.

РОЙ РИТЧИ, МАРК БРЭМЛИ, МИХИЛ СИМАРИ, РОБЕРТ КЕРИАН, INTERNATIONAL TRUCKS, STIHL USA, ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Неметаллические поршни: Керамика и композиты отличаются меньшим тепловым расширением, меньшим весом и большей прочностью и жесткостью по сравнению с алюминием.В 1980-х годах Mercedes-Benz использовал грант правительства Германии для создания двигателя 190E с поршнями из углеродного композита, который без проблем пробегал 15 000 миль. Несмотря на то, что технология хороша, производство было ограничивающим фактором. Исследование НАСА 1990 года показало, что изготовление одного поршня из углеродно-углеродной заготовки стоило 2000 долларов. Альтернативой был трудоемкий процесс ручной укладки.

Роторы Ванкеля: Хорошо, хорошо, мы знаем, что это не возвратно-поступательный поршень, но чугунный треугольный ротор является аналогом поршня двигателя Ванкеля, потому что он преобразует энергию сгорания в крутящий момент.Поскольку на горизонте нет новой Mazda RX, наша единственная надежда на роторное возрождение, похоже, — это Audi, которая дразнила нас расширителем диапазона типа Ванкеля в своей гибридной концепции Audi A1 e-tron 2010 года.

Овальные поршни: В то время, когда двухтактные двигатели для мотоциклов были нормой, Honda представила четырехтактный двигатель на Мировом Гран-при мотоциклов в 1979 году. Это один из самых странных двигателей в истории. Мотоцикл Honda NR500 GP был оснащен двигателем V-4 с V-образным вырезом под углом 100 градусов, овальными цилиндрами с восемью клапанами на каждом и двумя шатунами на поршень.Герметизация овальных поршней оказалась сложной задачей (первоначально компания Соитиро Хонда поставляла поршневые кольца для Toyota), но это было одной из наименьших проблем команды. Мотоциклы регулярно снимались с гонок World GP и иногда не попадали в квалификацию. В течение трех лет Honda вернулась к традиционному двухтактному гоночному двигателю.

Двигатели с оппозитными поршнями : Дизельный двухтактный двигатель с оппозитными поршнями и оппозитными цилиндрами (OPOC) EcoMotors обеспечивает повышение эффективности на целых 15 процентов по сравнению с обычным двигателем с воспламенением от сжатия.Поместив камеру сгорания между двумя поршнями, компания устранила головки цилиндров и клапанный механизм, которые являются источниками значительных потерь тепла и трения. Двигатель OPOC с меньшим количеством деталей также должен быть дешевле и легче, если он не окажется на полке с фантастическим карбюратором Fish.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Piston — обзор | Темы ScienceDirect

11.5.1 Шум от ударов поршня

Существует три возможных типа шума поршня, а именно: дребезжание поршня (т. Е. Контакт верхней площадки с отверстием цилиндра), тиканье поршневого пальца (т. Е. Удар подшипника пальца), и шум поршня (т. е. юбка соприкасается с отверстием). Первые два типа шума можно избежать или устранить путем правильного проектирования. Удар поршня не может быть устранен, потому что он вызван вторичными движениями поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием, которые по своей природе происходят из кривошипно-ползунного механизма.Удар поршня обычно является самым большим источником механического шума, особенно в дизельном двигателе. Для поршня без зазора боковой упор представляет собой низкочастотную форсирующую функцию, которая связана с частотой вращения двигателя (см. Главу 10). При наличии зазора в реальном двигателе временная характеристика боковой силы, действующей на гильзу, изменяется дополнительными резкими ударными силами, когда поршень перемещается в пределах зазора. Эти импульсные ударные силы представляют собой высокочастотные вынуждающие функции, заставляющие гильзу цилиндра и блок цилиндров вибрировать и излучать импульсный тип шума.Шум от ударов поршня также передается от поршня к шатуну и коленчатому валу и, наконец, к блоку двигателя. Более того, удар поршня вызывает кавитационную эрозию гильзы в дизельных двигателях большой мощности с индуцированной чрезмерной вибрацией гильзы (Yonezawa and Kanda, 1985). Некоторые конструктивные параметры, которые могут снизить трение юбки поршня, к сожалению, отрицательно влияют на удар поршня.

При проектировании системы двигателя требуется хорошее понимание следующих тем: (1) характеристики удара поршня; (2) подходы к моделированию; и (3) оптимизированное общее планирование поршневого узла для уравновешивания компромиссов между экономией топлива и шумом.Хотя масса юбки поршня, гибкость юбки и нагрузка от давления в цилиндре для дизельного двигателя и бензинового двигателя сильно различаются, они имеют много схожих характеристик. Некоторые ссылки, упомянутые в этом разделе, относятся к бензиновому двигателю. Введение в возбуждение поршневого удара, шум и связанные с ним конструктивные особенности предоставлены Россом и Ангаром (1965), Манро и Паркер (1975), Уитакром (1990), Слэком и Лайоном (1982), Де Лукой и Гергесом (1996), Chien (1995), Künzel et al. (2001) и Fabi et al. (2007).

Удар поршня между юбкой и отверстием цилиндра вызывается вторичными движениями (поперечными или поперечными, а также наклоном), приводимыми в действие переменным боковым усилием поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием. Поршень перемещается не только в поперечном направлении, но и наклоняется вокруг поршневого пальца, что обычно приводит к ударам верхней (или нижней) части юбки о отверстие. В течение одного цикла двигателя происходит несколько ударов поршня из-за этих боковых реверсов тяги (рис.11.2). Наиболее значительным из них обычно является удар сразу после ВМТ срабатывания (угол поворота коленвала 0 °). Для этого удара поршень перемещается через ВМТ срабатывания для перехода от скользящего движения против стороны поршня, препятствующей толчку, в конце такта сжатия к событию удара со стороны толчка сразу после ВМТ. Газовая нагрузка, действующая на поршень, может создавать вокруг поршневого пальца момент для поворота поршня, тем самым влияя на шум от удара. Следует направить усилия на уменьшение наиболее сильного удара поршня около ВМТ срабатывания для снижения шума от удара поршня.

11.2. Имитация холодного удара поршня без эффективной смазки.

Шум от удара поршня зависит от всех факторов, задействованных в этом механизме, т.е. Длина штока до радиуса кривошипа может уменьшить боковое усилие, тем самым уменьшая шум от удара поршня (например, Oetting et al. , 1984).

Среди конструктивных факторов смещение поршневого пальца относительно бокового расположения центра тяжести поршня является наиболее часто используемым методом контроля шума от хлопка поршня. Как объяснено выше в механизме удара поршня, это момент поршневого пальца, который управляет наклоном поршня. На момент влияет как боковое смещение пальца, так и вертикальное положение пальца относительно центра тяжести поршня. Сила газа в баллоне в значительной степени влияет на опрокидывающий момент.Боковые силы (например, сила смазки) играют не менее важную роль в управлении опрокидывающим моментом. Следовательно, эффективность бокового смещения пальца зависит от вертикального положения пальца. Когда штифт смещен в сторону упора, сила газа будет вращать поршень вокруг поршневого пальца в сторону противодействия. Это вращение обеспечивает реверсирование нижней части юбки для контакта с упорной стороной до того, как верхняя часть юбки пересечется, тем самым уменьшая силу, которую в противном случае создавал бы переворот верхней стороны.Нижняя часть юбки обычно менее жесткая, чем верхняя, поэтому удар поршня может стать менее шумным. С другой стороны, смещение пальца в сторону, препятствующую толчкованию, вызывает большой шум от удара, потому что обратный момент на поршне заставляет верхнюю жесткую часть юбки контактировать с отверстием около ВМТ срабатывания. Однако смещение в сторону, препятствующую осевой нагрузке, может привести к небольшому (часто незначительному) уменьшению трения юбки. Следует отметить, что большое смещение поршневого пальца может вызвать чрезмерный наклон поршня вокруг ВМТ и вызвать повышенный прорыв газа, расход масла и трение.Иногда приходится искать компромисс между шумом от хлопка поршня и его наклоном. Оптимизированная конструкция профиля юбки может облегчить этот компромисс за счет изменения момента смазки, действующего вокруг поршневого пальца. Как видно из вышеупомянутых факторов, регулирование ударов поршней — сложная задача, но есть много возможностей для ее оптимизации.

Уровень шума от хлопка поршня зависит от области применения двигателя. Например, поршневой удар преобладает в морских дизелях с относительно большими зазорами поршня, тогда как в небольших бензиновых двигателях он менее заметен.Шум от хлопка поршня особенно заметен, когда двигатель холодный, а поршневой зазор большой без эффективной смазки (например, при холодном пуске). Шум увеличивается с увеличением оборотов двигателя и пикового давления в цилиндре. Шум от хлопка поршня наиболее очевиден при холодном пуске и в режиме холостого хода, а также при низких оборотах и ​​высокой нагрузке, когда другие шумы относительно менее заметны. Künzel et al. (2001) обнаружил, что шум от ударов поршня был наиболее заметным (слышимым) при низких оборотах двигателя (например,г., 1000–2000 об / мин) от малых до высоких для дизельных двигателей легковых автомобилей. Другой важный сценарий состоит в том, что шум поршня возникает после холодного пуска, когда зазор между поршнем и отверстием максимален, но металл остается холодным без эффективной смазки. Например, Ричмонд и Паркер (1987) обнаружили, что на средних оборотах и ​​при низкой нагрузке (например, 1600 об / мин, одна треть нагрузки, ускорение до 30 миль в час после холодного запуска) шум от хлопка поршня может стать наиболее навязчивым. Первичная конструктивная мера для минимизации шума от удара поршня заключается в оптимизации вторичных движений поршня во всех рабочих условиях, так что при изменении формы контакта юбки с отверстием в конструкцию двигателя передается только минимальное количество энергии удара.Двумя наиболее часто используемыми методами управления шумом от удара поршня являются уменьшение зазора между юбкой и отверстием и смещение поршневого пальца. Профиль юбки поршня также играет важную роль в снижении шума.

Доказано, что вибрация (или ускорение) гильзы цилиндра или блока цилиндров является хорошим индикатором шума от удара поршня. Установлено, что вибрация гильзы очень хорошо коррелирует с кинетической энергией удара поршня. Kamiya et al. (2007) использовали небольшие тонкопленочные датчики давления для непосредственного измерения давления масляной пленки в местах удара поршня, чтобы попытаться определить силу возбуждения в месте удара.Они обнаружили, что существует четкая корреляция между давлением масляной пленки в верхней части юбки (расположенной на стороне, препятствующей осевому движению) и ускорением гильзы цилиндра, измеренным в верхней части гильзы. Это подтверждает, что когда происходит удар поршня, при гидродинамической смазке происходит большая реакция пленки сжатия, которая создает давление масла. Это указывает на то, что скорость удара поршня по смазанной поверхности также может использоваться в качестве индикатора шума удара.

Измерения шума от удара поршня и вибрации гильзы / блока проводились в течение последних 30 лет (ДеЙонг и Парсонс, 1982; Фурухама и Хирукава, 1983; Кайзер и др., 1988 г .; Ричмонд и Паркер, 1987; Вора и Гош, 1991; Камп и Сперманн, 1995; Райан и др. , 1994; Nakada et al. , 1997; Teraguchi et al. , 2001). Результаты измерений облегчают понимание параметрической зависимости удара поршня и обеспечивают поддержку при разработке аналитической модели.

Поршни — обзор | Темы ScienceDirect

11.5.1 Шум поршня

Существует три возможных типа шума поршня, а именно шум дребезжания поршня (т.е.е., верхний контакт соприкасается с отверстием цилиндра), тикающий шум поршневого пальца (т. е. удар подшипника пальца) и шум от удара поршня (т. Первые два типа шума можно избежать или устранить путем правильного проектирования. Удар поршня не может быть устранен, потому что он вызван вторичными движениями поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием, которые по своей природе происходят из кривошипно-ползунного механизма. Удар поршня обычно является самым большим источником механического шума, особенно в дизельном двигателе.Для поршня без зазора боковой упор представляет собой низкочастотную форсирующую функцию, которая связана с частотой вращения двигателя (см. Главу 10). При наличии зазора в реальном двигателе временная характеристика боковой силы, действующей на гильзу, изменяется дополнительными резкими ударными силами, когда поршень перемещается в пределах зазора. Эти импульсные ударные силы представляют собой высокочастотные вынуждающие функции, заставляющие гильзу цилиндра и блок цилиндров вибрировать и излучать импульсный тип шума. Шум от ударов поршня также передается от поршня к шатуну и коленчатому валу и, наконец, к блоку двигателя.Более того, удар поршня вызывает кавитационную эрозию гильзы в дизельных двигателях большой мощности с индуцированной чрезмерной вибрацией гильзы (Yonezawa and Kanda, 1985). Некоторые конструктивные параметры, которые могут снизить трение юбки поршня, к сожалению, отрицательно влияют на удар поршня.

При проектировании системы двигателя требуется хорошее понимание следующих тем: (1) характеристики удара поршня; (2) подходы к моделированию; и (3) оптимизированное общее планирование поршневого узла для уравновешивания компромиссов между экономией топлива и шумом.Хотя масса юбки поршня, гибкость юбки и нагрузка от давления в цилиндре для дизельного двигателя и бензинового двигателя сильно различаются, они имеют много схожих характеристик. Некоторые ссылки, упомянутые в этом разделе, относятся к бензиновому двигателю. Введение в возбуждение поршневого удара, шум и связанные с ним конструктивные особенности предоставлены Россом и Ангаром (1965), Манро и Паркер (1975), Уитакром (1990), Слэком и Лайоном (1982), Де Лукой и Гергесом (1996), Chien (1995), Künzel et al. (2001) и Fabi et al. (2007).

Удар поршня между юбкой и отверстием цилиндра вызывается вторичными движениями (поперечными или поперечными, а также наклоном), приводимыми в действие переменным боковым усилием поршня в пределах зазора между юбкой и отверстием. Поршень перемещается не только в поперечном направлении, но и наклоняется вокруг поршневого пальца, что обычно приводит к ударам верхней (или нижней) части юбки о отверстие. В течение одного цикла двигателя происходит несколько ударов поршня из-за этих боковых реверсов тяги (рис.11.2). Наиболее значительным из них обычно является удар сразу после ВМТ срабатывания (угол поворота коленвала 0 °). Для этого удара поршень перемещается через ВМТ срабатывания для перехода от скользящего движения против стороны поршня, препятствующей толчку, в конце такта сжатия к событию удара со стороны толчка сразу после ВМТ. Газовая нагрузка, действующая на поршень, может создавать вокруг поршневого пальца момент для поворота поршня, тем самым влияя на шум от удара. Следует направить усилия на уменьшение наиболее сильного удара поршня около ВМТ срабатывания для снижения шума от удара поршня.

11.2. Имитация холодного удара поршня без эффективной смазки.

Шум от удара поршня зависит от всех факторов, задействованных в этом механизме, т.е. Длина штока до радиуса кривошипа может уменьшить боковое усилие, тем самым уменьшая шум от удара поршня (например, Oetting et al. , 1984).

Среди конструктивных факторов смещение поршневого пальца относительно бокового расположения центра тяжести поршня является наиболее часто используемым методом контроля шума от хлопка поршня. Как объяснено выше в механизме удара поршня, это момент поршневого пальца, который управляет наклоном поршня. На момент влияет как боковое смещение пальца, так и вертикальное положение пальца относительно центра тяжести поршня. Сила газа в баллоне в значительной степени влияет на опрокидывающий момент.Боковые силы (например, сила смазки) играют не менее важную роль в управлении опрокидывающим моментом. Следовательно, эффективность бокового смещения пальца зависит от вертикального положения пальца. Когда штифт смещен в сторону упора, сила газа будет вращать поршень вокруг поршневого пальца в сторону противодействия. Это вращение обеспечивает реверсирование нижней части юбки для контакта с упорной стороной до того, как верхняя часть юбки пересечется, тем самым уменьшая силу, которую в противном случае создавал бы переворот верхней стороны.Нижняя часть юбки обычно менее жесткая, чем верхняя, поэтому удар поршня может стать менее шумным. С другой стороны, смещение пальца в сторону, препятствующую толчкованию, вызывает большой шум от удара, потому что обратный момент на поршне заставляет верхнюю жесткую часть юбки контактировать с отверстием около ВМТ срабатывания. Однако смещение в сторону, препятствующую осевой нагрузке, может привести к небольшому (часто незначительному) уменьшению трения юбки. Следует отметить, что большое смещение поршневого пальца может вызвать чрезмерный наклон поршня вокруг ВМТ и вызвать повышенный прорыв газа, расход масла и трение.Иногда приходится искать компромисс между шумом от хлопка поршня и его наклоном. Оптимизированная конструкция профиля юбки может облегчить этот компромисс за счет изменения момента смазки, действующего вокруг поршневого пальца. Как видно из вышеупомянутых факторов, регулирование ударов поршней — сложная задача, но есть много возможностей для ее оптимизации.

Уровень шума от хлопка поршня зависит от области применения двигателя. Например, поршневой удар преобладает в морских дизелях с относительно большими зазорами поршня, тогда как в небольших бензиновых двигателях он менее заметен.Шум от хлопка поршня особенно заметен, когда двигатель холодный, а поршневой зазор большой без эффективной смазки (например, при холодном пуске). Шум увеличивается с увеличением оборотов двигателя и пикового давления в цилиндре. Шум от хлопка поршня наиболее очевиден при холодном пуске и в режиме холостого хода, а также при низких оборотах и ​​высокой нагрузке, когда другие шумы относительно менее заметны. Künzel et al. (2001) обнаружил, что шум от ударов поршня был наиболее заметным (слышимым) при низких оборотах двигателя (например,г., 1000–2000 об / мин) от малых до высоких для дизельных двигателей легковых автомобилей. Другой важный сценарий состоит в том, что шум поршня возникает после холодного пуска, когда зазор между поршнем и отверстием максимален, но металл остается холодным без эффективной смазки. Например, Ричмонд и Паркер (1987) обнаружили, что на средних оборотах и ​​при низкой нагрузке (например, 1600 об / мин, одна треть нагрузки, ускорение до 30 миль в час после холодного запуска) шум от хлопка поршня может стать наиболее навязчивым. Первичная конструктивная мера для минимизации шума от удара поршня заключается в оптимизации вторичных движений поршня во всех рабочих условиях, так что при изменении формы контакта юбки с отверстием в конструкцию двигателя передается только минимальное количество энергии удара.Двумя наиболее часто используемыми методами управления шумом от удара поршня являются уменьшение зазора между юбкой и отверстием и смещение поршневого пальца. Профиль юбки поршня также играет важную роль в снижении шума.

Доказано, что вибрация (или ускорение) гильзы цилиндра или блока цилиндров является хорошим индикатором шума от удара поршня. Установлено, что вибрация гильзы очень хорошо коррелирует с кинетической энергией удара поршня. Kamiya et al. (2007) использовали небольшие тонкопленочные датчики давления для непосредственного измерения давления масляной пленки в местах удара поршня, чтобы попытаться определить силу возбуждения в месте удара.Они обнаружили, что существует четкая корреляция между давлением масляной пленки в верхней части юбки (расположенной на стороне, препятствующей осевому движению) и ускорением гильзы цилиндра, измеренным в верхней части гильзы. Это подтверждает, что когда происходит удар поршня, при гидродинамической смазке происходит большая реакция пленки сжатия, которая создает давление масла. Это указывает на то, что скорость удара поршня по смазанной поверхности также может использоваться в качестве индикатора шума удара.

Измерения шума от удара поршня и вибрации гильзы / блока проводились в течение последних 30 лет (ДеЙонг и Парсонс, 1982; Фурухама и Хирукава, 1983; Кайзер и др., 1988 г .; Ричмонд и Паркер, 1987; Вора и Гош, 1991; Камп и Сперманн, 1995; Райан и др. , 1994; Nakada et al. , 1997; Teraguchi et al. , 2001). Результаты измерений облегчают понимание параметрической зависимости удара поршня и обеспечивают поддержку при разработке аналитической модели.

Поршни | Mein Autolexikon

Во время рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания энергия, связанная с топливом, преобразуется в тепло и давление в цилиндре за очень короткий промежуток времени.Этот процесс носит взрывной характер. Это вызывает температуру и давление …

Функция

Во время рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания энергия, связанная с топливом, преобразуется в тепло и давление в цилиндре за очень короткий промежуток времени. Этот процесс носит взрывной характер. Это приводит к значительному повышению температуры и давления в цилиндре за доли секунды.

Поршень — подвижная часть камеры сгорания.Он отвечает за преобразование энергии, высвобождаемой в процессе сгорания, в механическую работу. Поршень также выполняет ряд других важных задач:

• Герметизирует камеру сгорания
• Направляет шатун (в двигателях с тубусным поршнем)
• Отводит тепло, выделяемое в камере сгорания
• Поддерживает газообмен ( посредством всасывания и выпуска газа)
• Поддерживает приготовление смеси за счет специальной конструкции поверхности поршня со стороны камеры сгорания, известной как днище поршня.
• В нем размещены уплотнительные элементы (поршневые кольца).

Зоны

По своей основной конструкции поршень представляет собой полый цилиндр, герметизированный с одной стороны. Он состоит из следующих частей:

• Головка поршня с кольцевым ремнем, ступица поршня
• и вал
• .

Головка поршня передает силы сжатия, возникающие при сгорании топливовоздушной смеси, на коленчатый вал через ступицу поршня, головку поршня и шатун.

Функциональность поршня

Поршень подвергается воздействию различных сил. Когда двигатель работает, он постоянно движется вверх и вниз в цилиндре. В каждой точке поворота он резко тормозится, а затем снова ускоряется, что создает силы инерции массы, действующие на поршень. Вместе с силами, создаваемыми давлением газа, они образуют поршневую силу.

Поршневое усилие передается на шатун и коленчатый вал. Однако шатун находится строго вертикально только в верхней и нижней точках разворота (известной как мертвая точка).Наклон шатуна толкает поршень в сторону, то есть к стенке цилиндра. Степень этой силы (также известная как поперечная сила или нормальная сила) несколько раз меняет направление в течение рабочего цикла. Он определяется силой поршня и углом головки поршня по отношению к оси шатуна. Боковая сила может быть получена из параллелограмма сил.

Каждый поршень снабжен поршневыми кольцами. Поршневые кольца должны изолировать камеру сгорания и рабочее пространство от картера и снимать масло со стенок цилиндра, тем самым регулируя расход масла.Они также должны отводить тепло, поглощаемое поршнем при сгорании, в охлаждаемый цилиндр цилиндра.

Охрана окружающей среды

Конструкция, конструкция и состав материала поршней, используемых в современных двигателях внутреннего сгорания, являются важным фактором в достижении низкого уровня выбросов и полного сгорания. Кроме того, современные поршни конструктивно снижают трение и расход масла. Тем самым они вносят существенный вклад в защиту окружающей среды и сохранение ресурсов.

Амортизация

Чтобы поршень надежно выполнял свою задачу в течение всего срока службы автомобиля, в бензиновых двигателях можно использовать только топливо с октановым числом, указанным производителем. Это также относится к свечам зажигания, которые также необходимо регулярно проверять. Если используется биотопливо, масло необходимо менять гораздо чаще.

Кроме того, во время осмотра и технического обслуживания необходимо следить за тем, чтобы использовались только моторные масла, одобренные производителем двигателя.Также необходимо проверить давление масла. Если давление масла слишком низкое, масляный насос может быть изношен, масляный фильтр может быть загрязнен, клапан избыточного давления в масляном насосе может быть неисправен или масло может стать разбавленным. Водитель также должен регулярно проверять уровень масла и при необходимости доливать.

Как узнать, когда заменять поршень в вашем мотоцикле или квадроцикле

Поршень является одним из многих изнашиваемых элементов вашей машины PowerSports. Он может прослужить дольше, чем шины или цепь, но когда придет время, его следует рассматривать как обычное техническое обслуживание.Здесь мы рассмотрим ключевые советы, которые помогут вам узнать, когда пора обновить.

Поршень двигателя внутреннего сгорания, возможно, является одним из наиболее важных компонентов двигателя. Когда дело доходит до высокопроизводительных двигателей, используемых в приложениях PowerSports, это также компонент, который регулярно заменяется и обслуживается. Знание того, когда следует заменить поршень и как он изнашивается, является ключом к поддержанию надежности двигателя. Чтобы помочь вам принять это решение, мы определили интервалы замены, износ поршня, почему так важно заменять поршень, а также варианты замены поршня.

Интервалы замены поршней обычно указаны в заводском руководстве по обслуживанию вашей машины. На примере мотоциклов для бездорожья многие производители определяют график замены поршней и колец каждые шесть гонок или 15-30 часов для четырехтактных, в зависимости от машины. Если вы новичок в спорте или никогда не просматривали заводское руководство по обслуживанию, эти интервалы обслуживания могут показаться шокирующе короткими. Интервалы обслуживания основаны на графиках обслуживания, необходимых для обслуживания машины гонщика высокого уровня.К сожалению, для среднего гонщика указанные интервалы обслуживания обычно оказываются консервативными.

На самом деле интервалы замены поршней должны устанавливаться в зависимости от того, как отдельный владелец ездит и обслуживает свою машину. Верно, что кованые поршни обладают большей прочностью и износостойкостью, но переменные, связанные с ездой и техническим обслуживанием, по-прежнему применяются.Объем двигателя, марка двигателя, техническое обслуживание воздушного фильтра, условия окружающей среды, стиль езды и тип езды на машине будут влиять на то, как долго двигатель должен работать перед его обслуживанием. Мониторинг состояния двигателя с помощью периодических проверок, таких как тесты на сжатие и герметичность, — лучший способ для большинства водителей правильно рассчитать время выполнения основных сервисных задач, таких как замена поршня и колец. Из-за множества переменных, которые влияют на износ двигателя, просто невозможно указать график замены, который подходит всем, кроме очень консервативного графика.

Износ поршня обычно происходит в четырех основных областях как для двухтактных, так и для четырехтактных двигателей, включая юбку поршня, отверстие под палец, канавки под кольца и головку поршня. В следующий раз, когда вы будете разбирать верхнюю часть, обратите внимание на эти точки износа.

Износ юбки поршня

В настоящее время на четырехтактных двигателях юбка поршня очень короткая и ограничивается большими и малыми упорными поверхностями поршня. Для справки, упорные поверхности соответствуют сторонам впускного и выпускного клапанов головки блока цилиндров. Двухтактные поршни имеют ту же номенклатуру, но имеют гораздо более длинные и выраженные юбки.

Износ юбки поршня происходит из-за осевой нагрузки, которая возникает из-за внутренней геометрии кривошипно-шатунного механизма при запуске двигателя. Пиковое давление сгорания возникает немного после верхней мертвой точки, что вызывает толчок поршня в стенку цилиндра.

Износ юбки можно наблюдать как визуально, так и путем измерения диаметра юбки и сопоставления его с диаметром, указанным в инструкции по эксплуатации. Износ юбки проявляется в виде полированной поверхности на основной и малой упорных поверхностях поршня.

Ваши поршни могут иметь один из нескольких типов покрытия юбки. В поршнях Wiseco используются различные типы покрытий юбки в зависимости от поршня, включая покрытия ArmorGlide и ArmorFit.Эти покрытия наносятся трафаретной печатью и остаются на юбке в течение всего срока службы поршня. Вы, скорее всего, заметите некоторый износ покрытия юбки после того, как потратите время на поршень (-ы), но если он изношен на всем протяжении покрытия, есть большая вероятность, что это основная проблема, требующая изучения. Слишком маленький зазор, посторонний материал в цилиндре и неправильная подготовка цилиндра могут быть причинами чрезмерного износа юбки.

На двухтактных двигателях износ юбки иногда может быть слышен во время работы двигателя, что обычно называется «хлопком поршня». Ритмичный металлический звук часто сопровождает ослабленный или изношенный поршень при работе двигателя на холостом ходу. Что можно услышать, так это то, что поршень раскачивается вперед и назад в своем отверстии, когда он совершает возвратно-поступательное движение.

Корона поршня

Износ короны поршня может произойти в результате агрессивной или неправильной настройки, а на четырехтактных двигателях — из-за повреждения или несинхронизации клапанного механизма.Двигатели, работающие на обедненной смеси при полном открытии дроссельной заслонки, будут иметь аномально высокую температуру сгорания, что может вызвать детонацию. Результаты детонации будут видны на головке поршня в виде изъязвленной или эродированной поверхности.

Повреждение днища поршня из-за контакта с клапанным механизмом будет видно в виде вмятин или трещин возле карманов клапана.Контакт с клапанным механизмом может происходить из-за смещения клапана, вызванного чрезмерным числом оборотов в минуту или несинхронизированными клапанами.

Износ канавки кольца

Поршневые кольца входят и выходят из своих канавок из-за воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания. Как только смесь воспламеняется, давление в цилиндре увеличивается, что приводит в действие компрессионное кольцо и прижимает его к стенке цилиндра, заставляя его скользить в своей канавке.

В четырехтактных двигателях компрессионное кольцо переходит из положения в нижней части кольцевой канавки в верхнюю кольцевую канавку в конце такта выпуска из-за сил инерции, действующих на кольцо.

Износ колец и канавок может происходить из-за скольжения и возвратно-поступательного движения колец, а также может усугубляться отложениями углерода, которые скапливаются в канавке кольца.Износ кольца и канавки можно оценить, тщательно очистив кольцо и канавку, а затем измерив каждую из них. В большинстве руководств по обслуживанию приводятся спецификации для ширины кольца, ширины канавки и зазора между поршневым кольцом и кольцевой канавкой.

Износ отверстия под запястье

Износ отверстия пальца кисти происходит в результате нагрузки на шарнир пальца кисти из-за инерции и нагрузки сгорания.Отверстие для булавки на запястье обычно приобретает продолговатую форму. В некоторых двигателях износ отверстия под палец будет виден в верхней и нижней части отверстия. Обычно часть отверстия выглядит полированной или отполированной. В качестве альтернативы, отверстие под штифт кисти можно измерить сверху вниз и из стороны в сторону. Оба измерения можно сравнить друг с другом, чтобы определить, насколько отверстие стало некруглым и соответствовало диаметрам, указанным в руководстве по обслуживанию.

Невозможно переоценить важность регулярной замены поршня в высокопроизводительных двигателях для силовых видов спорта. Если оставить его без присмотра, результирующий кумулятивный износ поршня в конечном итоге приведет к катастрофическому и дорогостоящему отказу двигателя. Как правило, слишком большое время на поршне может привести к постепенному и, наконец, к полному выходу из строя юбки как в двухтактных, так и в четырехтактных двигателях.

Между поставщиками послепродажного обслуживания и производителями оригинального оборудования существует множество вариантов замены поршня, которые могут быть огромными. Наиболее распространенное обновление, с которым сталкивается большинство гонщиков, — переходить на кованый поршень или нет. Кованые поршни могут быть хорошим обновлением для многих гонщиков, потому что они могут предложить дополнительную прочность и износостойкость по сравнению с литыми поршнями.

Кованые поршни достигают большей прочности, чем литые, благодаря использованию различных алюминиевых сплавов и производственных процессов.Процесс ковки поршней приводит к получению готовых компонентов, которые имеют более плотную молекулярную структуру и поток зерна, оптимизированный для обеспечения прочности. Для сравнения, литые поршни не отливают под высоким давлением и имеют молекулярные структуры, которые не являются такими плотными или организованными, что в тяжелых случаях может привести к образованию пустот, включений и воздушных карманов.

Подробнее о ковке поршня Wiseco читайте здесь.

Wiseco занимается ковкой поршней в США на протяжении десятилетий и потратила бесчисленные часы на исследования и разработки, чтобы сделать свои кованые поршни вариантом, наилучшим образом сочетающим производительность и износостойкость. Тем не менее, у поршня есть срок службы, и приведенные выше советы следует использовать для регулярного технического обслуживания вашей машины.

Охлаждение поршня

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Необходимо контролировать максимальную температуру поршня, чтобы предотвратить преждевременный износ поршня и повреждение двигателя. Поршень может охлаждаться струей масляного распылителя, направляемой в нижнюю часть поршня, или маслом, протекающим через охлаждающий канал или галерею, встроенную в поршень.

Температура поршня

Максимальная температура поршня — или, более конкретно, определенных ключевых областей поршня, таких как канавка верхнего кольца и обод барабана — должна контролироваться, чтобы предотвратить преждевременный износ и выход из строя поршня и последующее повреждение двигателя.Около 3-5% энергии топлива в покоящихся камерах сгорания и 6-8% в камерах вихревого типа передается на поршень. Если поршень не охлаждается, до 60% этого тепла может проходить через область поршневого кольца в рубашку охлаждения. Дополнительное тепло передается через юбку в рубашку охлаждающей жидкости и от нижней части поршня через брызги / туман масла к маслу картера [371] . Если поршень охлаждается маслом, значительная часть этого тепла уносится маслом, уменьшая относительное количество, которое проходит через область кольца.На рисунке 1 показано влияние этой теплопередачи в поршне бензинового двигателя и поршне [3466] дизельного двигателя с масляным охлаждением.

(Источник: Mahle)

Температура поршня бензинового двигателя самая высокая в центре днища поршня и снижается к верхней поверхности. Для поршней дизельных двигателей и бензиновых двигателей DI с поршнем в форме чаши максимальная температура возникает на краю чаши, а оттуда падает к центру чаши и к верхней площадке.В дизельных двигателях температурный профиль по окружности обода камеры в значительной степени определяется количеством и ориентацией отверстий для впрыска, давлением впрыска, временем и продолжительностью впрыска, а также геометрией камеры сгорания. Самые высокие температуры вокруг обода чаши возникают в местах, которые совпадают с центром горящих форсунок дизельного топлива. В результате неравномерного ввода тепла через эти «лепестки горения» характерен волнообразный профиль температуры. Разница между максимальной и минимальной температурой по окружности обода чаши в некоторых случаях может превышать 40 ° C.

Тепловая нагрузка на поршень и результирующий температурный профиль влияют на работу поршня и, если превышаются максимальные пределы температуры, могут привести к отказу компонентов и повреждению двигателя. Три критических эффекта: [3466] :

• Усталостная прочность поршня. Повышенная температура поршня снижает сопротивление усталости поршня. В некоторых алюминиевых поршневых сплавах потеря сопротивления усталости может достигать 80% по сравнению со свойствами при комнатной температуре.Черные металлы менее чувствительны при температурах до 400 ° C.
• Если температура в зоне поршневого кольца становится слишком высокой, это может привести к пластической деформации и повышенному износу, особенно в первой канавке поршневого кольца. Кроме того, закоксовывание смазки может привести к отложению нагара в кольцевой канавке, который может действовать как изолятор или вызывать прилипание кольца.
• Радиальная деформация поршня. Это влияет на шум, потери на трение и зазоры между поршнем и другими компонентами.Если не соблюдаются достаточные зазоры во всех возможных условиях работы двигателя, это может привести к заклиниванию поршня или контакту с клапанами.

Некоторые типичные значения температуры для поршней легковых автомобилей: [3466] :

• Центр днища поршня (бензиновый двигатель, левый впрыск) 270–310 ° C
• Чаша днища поршня (бензиновый двигатель, прямой впрыск) 270–350 ° C
• Обод чаши (дизельный двигатель, непосредственный впрыск) 350–400 ° C
• Опорная поверхность 200–250 ° C
• Отверстие под палец (зенит) 200–250 ° C
• Верхняя кольцевая канавка (струйное охлаждение, канал охлаждения соляного керна) 200–280 ° C
• Канавка верхнего кольца (охлаждаемая опора кольца) 180–230 ° C
• Канал охлаждения (зенит) 250–300 ° C

Основная причина охлаждения поршня — это контроль температуры в нескольких из вышеперечисленных ключевых областей.Температуры поршней масштабируются в зависимости от выходной мощности двигателя, так что во избежание чрезмерных температур поршня выходная мощность двигателя может быть ограничена соображениями температуры поршня, рис. 2. На этом рисунке показана номинальная мощность на единицу площади поршня (π · отверстие ² / 4) для двигателей, обследованных в 1990-е годы [371] .

Примечание: для диаметра отверстия / хода ~ 1, 1,0 МВт / м ² ~ 10 кВт / л

В приложениях с более низкой удельной мощностью, оснащенных алюминиевыми поршнями, проводимость материала высока, а площадь поверхности, контактирующая с гильзой, достаточно велика, чтобы поршень можно было эксплуатировать без охлаждения или с масляной струей, направленной на дно поршня без превышения максимального размера поршня. температуры.В случае поршней из черных металлов это, как правило, невозможно из-за меньшей площади поверхности, контактирующей с гильзой, и низкой теплопроводности материала; масляное охлаждение необходимо [371] .