Поршневая группа (Часть 2).
Для увеличения прочности и улучшения отвода теплоты днище поршня дизеля изготовляют большой толщины и усиливают ребрами с внутренней стороны. Стенки же юбки отливают большей толщины, чем в карбюраторных двигателях. Обычно поршни дизелей имеют фигурные днища б. Это улучшает процесс смесеобразования и позволяет придать камере сгорания 5 необходимую форму.
При нагреве поршень расширяется больше, чем цилиндр, охлаждаемый жидкостью, поэтому возникает опасность заклинивания поршня. Чтобы избежать этого и обеспечить нормальную работу двигателя, диаметр поршня должен быть меньше диаметра цилиндра, т.е. между поршнем И цилиндром необходим диаметральный зазор. Применяют поршни, у которых диаметр юбки больше диаметра головки, т.е. поршень имеет форму усеченного конуса. Для повышения упругости (устранения опасности заклинивания) юбку делают разрезной, придают ей овальную форму (большая ось овала должна быть перпендикулярна оси поршневого пальца) и т. д.
Поршни, показанные на рис. 29,6 ив, имеют разрезную юбку овального сечения (двигатели автомобилей ГАЗ-3102 "Волга", Г АЗ-53-12, Г АЗ-24 "Волга", ГАЗ-5ЗА и др.). Во время работы двигателя поршень нагревается и юбка несколько деформируется в направленности поршневого пальца. Форма юбки приближается к цилиндрической, и зазор между поршнем и цилиндром становится минимальным. Вырезы на юбке уменьшают массу поршня. Поршни двигателя автомобиля ЗИЛ-130 имеют поперечные прорези под головкой, а на юбке поршня выполнен Т-образный разрез для компенсации расширения при нагреве. Иногда применяют поршни с усиленной юбкой — без вертикального разреза.
Если на юбках поршней имеются разрезы, то их устанавливают в двигателе так, чтобы боковое давление при рабочем ходе воспринимала та часть поршня, где нет разреза. При переходе поршня через ВМТ он перемещается от одной стенки цилиндра к другой, что сопровождается стуками. Для устранения этих стуков ось отверстия под палец смещают в сторону (на 1,5-2 м) максимального бокового давления. Для улучшения приработки поршней к цилиндрам и устранения возможных задиров поршни покрывают тонким слоем олова. Юбки поршней дизелей семейства ЯМЗ и КамАЗ-740 не имеют разреза, но они также выполнены в виде конуса овального сечения. Диаметр поршней дизелей ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238 составляет 130 м, двигателя КамАЗ-740 равен 120 м, двигателя автомобиля ЗИЛ-l30 равен 100 м и двигателя автомобиля Г АЗ-53-12 составляет 92 м.
Для правильной установки поршней в цилиндры и точного соединения с шатунами на поршнях и шатунах есть соответствующие метки (рис. 29,6'и в). Перед установкой в двигатель поршни подбирают по размеру и массе. Отклонения массы должны быть минимальными, чтобы не нарушилась уравновешенность двигателя.
Поршневые кольца. Надеваемые на поршень поршневые кольца создают плотное, подвижное соединение между поршнем и цилиндром. Кольца бывают компрессионные и маслосъемные. Первые обеспечивают необходимую компрессию (сжатие) благодаря уменьшению количества газов, прорывающихся из камеры сгорания в картер, и отводят теплоту от головки поршня К стенкам цилиндра. Вторые — препятствуют проникновению масла из картера в камеру сгорания.
Кольца изготовляют из специального легированного чугуна или стали. Разрез кольца, называемый замком, может быть прямым, косым или ступенчатым. Получили распространение кольца с прямым замком как наиболее простые в изготовлении. В свободном состоянии диаметр поршневого кольца Больше внутреннего диаметра цилиндра. Поэтому кольцо, вставленное в канавку поршня и веденное в сжатом состоянии в цилиндр, разжимаясь, плотно прилегает к внутренней поверхности цилиндра. Зазор в замке кольца позволяет ему расширяться при нагреве.