Материал: 1350

Лабораторная работа № 4 Дефектовка деталей цилиндро-поршневой группы

Цель работы – закрепление знания способов, средств и техники дефектовки деталей, приобретение практических навыков определения дефектов, использования средств контроля и руководства по капитальному ремонту автомобилей, уяснение характера работ, выполняемых дефектовщиком.

Задачи работы:

В составбцилиндро-поршневой группы входят: гильза цилиндра, поршень, поршневые кольца, поршневой палец. Характеристики гильзы ци-

линдра мы рассматривалиАра оте №2. Рассмотрим основной элемент поршневой группы – поршень.

через

- контакт с горячими газамиД(до 2500̊С); - движение с переменой направления и Искорости.

- высокое давление газов (3,5-5,5 Мпа для бензиновых, и 6,0-15,0 Мпа

для дизельных двигателей);

- тепловая стойкость и минимальные температурные деформации; - минимальная масса для снижения инерционных нагрузок, при этом

масса поршней в многоцилиндровых двигателях должна быть одинаковой; - обеспечение высокой степени герметизации рабочей полости ци-

линдра; - минимальное трение о стенки цилиндров;

21

- высокая долговечность, поскольку замена поршней связана с трудоемкими ремонтными операциями.

Поршень двигателя внутреннего сгорания состоит из верхней части – головки и нижней – юбки (см. рис.4).

Верхняя часть головки поршня – днище непосредственно воспринимает усилия со стороны рабочих газов. В бензиновых двигателях днище Споршня обычно делают плоским. В поршневых днищах дизелей часто вы-

полняют камеру сгорания.

и

бАРис.4. Основные элементы поршня 1 – юбка; 2 – головка; 3 – уплотняющий пояс; 4 – днище; 5 – огневой пояс;

6 - бобышки

Днище поршня представляетДсобой массивный диск, который соединяется с помощью ребер или стоек с приливами, имеющими отверстия для поршневого пальца – бобышками. Внутренняя поверхность поршня выполняется в виде арки, что обеспечивает необходимую жесткость и теплоотвод.

На боковой поверхности поршня прорезаныИканавки для поршневых колец. Число поршневых колец зависит от давления газов и средней скорости перемещения поршня (т. е. частоты вращения коленчатого вала двигателя) – чем меньше средняя скорость поршня, тем больше требуется колец.

Кроме компрессионных колец на поршне устанавливают одно или два маслосъемных кольца. Канавки, выполненные в поршне под маслосъемные кольца, имеют дренажные отверстия для отвода моторного масла во внутреннюю полость поршня при снятии его кольцом с поверхности цилиндра (гильзы). Это масло обычно используется для охлаждения внутренней поверхности днища и юбки поршня, а затем стекает в поддон картера.

Нижняя часть поршня – юбка направляет поршень в прямолинейном движении, при этом она передает стенке цилиндра боковое усилие, величи-

22

на которого зависит от положения поршня и процессов, протекающих в рабочей полости цилиндра. Величина бокового усилия, передаваемого юбкой поршня, значительно меньше максимального усилия, воспринимаемого днищем со стороны газов, поэтому юбка выполняется относительно тонкостенной. Для уменьшения массы поршня и сил трения ненагруженные части юбки срезают по диаметру и укорачивают по высоте. Внутри юбки обычно выполняются технологические приливы, которые используются для подгонки поршней по массе.

Для того, чтобы удовлетворить противоречивые требования герметичности рабочей полости, предполагающие наличие минимальных зазоров

нижней частиюбкию ки имеются ассиметричные элементы. Все это приводит к неодинаковой температурной деформации отдельных участков поршня при его нагреве во время ра оты.

ется по всему о ъему неравномерно и имеет сложную пространственную форму – в верхней части его форма симметрична, а в районе бобышек и на

По этим причинам в конструкции поршня современных автомобильных двигателей обычно выполняют следующие элементы, усложняющие

более приближено в поперечном сечении к правильной окружности.

Меньший диаметр сечения днища поршня связан с его высокой рабо-

чей температурой и, как следствие, с большим тепловым расширением, чем в районе юбки. Поэтому поршень современногоИдвигателя в продольном

сечении имеет слегка коническую или бочкообразную форму, зауженную к днищу (рис.5).

Уменьшение диаметра в верхнем поясе конической юбки для поршней из алюминиевого сплава составляет 0,0003…0,0005D, где D – диаметр цилиндра. При нагреве до рабочих температур форма поршня по длине «выравнивается» до правильного цилиндра.

23

Си б Рис.5.АФорма поршня с учетом теплового расширения

Большая ось овала располагается в плоскости, перпендикулярной оси

поршневого пальца. Величина овальности колеблется от 0,182 до 0,8 мм.

вильную цилиндрическую форму, обеспечив тем самым минимальный зазор между ним и цилиндром.

Очевидно, что на все эти ухищрения конструкторам приходится идти, чтобы придать поршню в нагретомДдо рабочих температур состоянии пра-

И

24

Вид и характер дефектов. Способы их устранения

В процессе работы на поршень воздействуют силы трения, вибрация, знакопеременные нагрузки, высокая температура, агрессивная среда и др.

Это вызывает появление износов (∆ИЗН до 0,1 мм, ∆НЕЦИЛ до 0,08 мм), нарушение качества поверхности юбки (задиры, риски, коррозия), механические

повреждения уплотняющего пояса (трещины, разрушения). Дефекты поршня, пальца или поршневых колец никак не устраняются, требуется замена деталей.

Последовательность выполнения:

3)с помощью набора щупов выполнить замерыИзазоров между поршневыми кольцами и стенками канавок поршня (см. рис. 7). Сравнить полученный результат с нормативными величинами, приведенными в нормативно-технических документах на данный двигатель. Данные измерений занести в таблицу измерений.

25