Рис. 7
Конструкция поршняДавление газов во время рабочего хода воспринимает поршень и передает силу через палец и шатун коленчатому валу. Поршни работают в очень тяжелых условиях. В цилиндре поршень движется неравномерно. В крайних положениях его скорость равна нулю, а вблизи середины хода достигает максимального значения. В результате возникают большие силы инерции. Кроме механических нагрузок поршень подвергается действию высоких температур и трению о стенки цилиндра. Из-за неравномерного нагрева в нем возникают дополнительные температурные напряжения. Поршни большинства двигателей изготовлены из алюминиевого сплава. Они обладают достаточной прочностью, высокой теплопроводностью и хорошими антифрикционными свойствами.
Рис. 7
Конструкция поршня
Поршень состоит из трех основных частей, рис.7 – днища 4, головки 5 и юбки 6. Днище поршня в зависимости от типа камеры сгорания выполняют плоским, выпуклым, вогнутым или фигурным. В карбюраторных двигателях применяют поршни с плоским днищем, вследствие простоты изготовления и меньшего нагрева при работе. На внешней стороне поверхности головки протачивают канавки 2 для установки компрессионных и маслосъемных поршневых колец. В канавках для маслосьемных колец сверлят дренажные отверстия для отвода масла внутрь поршня. Верхнюю часть поршня называют уплотнительным пояском, так установленные здесь кольца предотвращают прорыв газов через зазоры между поршнем и цилиндром. Юбка 6 является направляющей частью поршня при движении в цилиндре и передает боковую силу от шатуна на стенки цилиндров. На внутренней стороне юбки имеются два массивных прилива, называемых бобышками. Они соединены ребрами с днищем, увеличивая прочность поршня и улучшая теплоотвод от поршня через кольца к цилиндру. В бобышках сделаны отверстия 3 под поршневой палец. Величина зазора между юбкой поршня 6 и стенками цилиндров должна быть минимальной, так как влияет на расход масла, уровень и спектр шумов, утечки газов из цилиндров в картер, износ поверхностей и теплоотвод от поршня. Для исключения заклинивания поршней из алюминиевого сплава в в чугунных гильзах работающего двигателя, вследствие различного расширения, принимают ряд конструктивных мер. Поперечное сечение поршня делают овальным, так, чтобы большая ось овала была перпендикулярна оси пальца. В продольном сечении поршню может быть придана форма конуса с сужением в направлении днища, бочкообразная или специального профиля, изготовленного по копиру. На юбке поршня могут быть сделаны прорези различной формы (П-образные, Т-образные) или в головку поршня устанавливают при отливке термокомпенсирующие вставки из материалов с малым коэффициентом линейного расширения. Для лучшей приработки к цилиндрам поверхность юбки поршня покрывают тонким слоем олова. При переходе поршня через верхнюю мертвую точку он смещается от одной стенке цилиндра к другой, что сопровождается стуком. Для снижения последствий этого явления ось отверстия пальца смещают в сторону максимального бокового давления на 1,5-2,0 мм. Для правильной установки поршня в цилиндр и точного соединения с шатуном на поршне и шатуне имеются метки. Отклонения размеров и масс поршней двигателя должны быть минимальными.
