Что такое поршневой палец: Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео.

Содержание

Поршневой палец: описание,виды,применение,установка,фото,видео. | АВТОМАШИНЫ

Поршневой палец – элемент кривошипно-шатунного механизма цилиндрической формы, который представляет собой ось перемещения шатуна в месте его соединения с поршнем и обеспечивает таким образом подвижное шарнирное соединение головки шатуна и поршня.

Содержание статьи

Применение поршневого пальца
Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.
Для монтажа плавающего пальца поршень, шатун и палец кипятят в горячей воде
Почему поршневой палец трудно облегчить?
Первостепенная задача конструкторов современных двигателей – увеличение мощности и, одновременно, снижение веса мотора. Для того, чтобы уменьшить вес всего агрегата, приходится облегчать детали любыми доступными способами.
Облегчить поршневой палец непросто, так как эта деталь постоянно испытывает серьезные нагрузки. Легкие и прочные сплавы, которые можно использовать для производства поршневых пальцев, стоят дорого, и себестоимость изделия существенно увеличивается. В итоге, в большинстве современных двигателей применяются пальцы из легированной стали, такие же, как сто лет назад.

Зачем нужно отверстие в центре поршневого пальца?
Обычно в теле пальца есть сквозное отверстие отверстие в виде двух конусов с вершинами в центре. Благодаря отверстию можно уменьшить вес детали, а конусная форма связана с распределением нагрузки по поверхности детали. Центр пальца нагружен значительно больше, и в этом месте толщина материала играет наиболее существенную роль.
По способу осевой фиксации пальцы делятся на две группы:
1 – фиксированные
2 – плавающие

1 – Поршневой палец
2 – Зазор между пальцем и бобышкой поршня
3 – Шатун
4 – Поршень
5 – Стопорное кольцо пальца

6 – Бронзовая втулка поршневой головки шатуна

7 – Зазор между пальцем и бронзовой втулкой
На современных автомобильных двигателях наибольшее распространение нашли плавающие пальцы.
Фиксированный
Фиксированным называется поршневой палец, который не вращается в одном из соединяемых элементов за счёт установки с тугой посадкой или в верхней головке шатуна или в отверстиях бобышек поршня.
Тугая посадка поршневого пальца в одном из элементов обеспечивает осевую фиксацию пальца.
В старых автомобильных и стационарных двигателях палец в верхней головке шатуна вообще крепился при помощи разрезной втулки и стяжного болта, но в настоящее время в автомобильных двигателях такой способ крепления поршневого пальца не применяется.
Чаще фиксированное соединение обеспечивается в верхней головке шатуна. При этом вращение пальца осуществляется в отверстиях бобышек поршня.
Например, в двигателях автомобилей ВАЗ надёжная фиксация поршневого пальца обеспечивается за счёт установки пальца в верхней (поршневой) головке шатуна с натягом 0,01 ? 0,042 мм. При этом в соединении пальца с бобышками поршня, для обеспечения шарнирного соединения, устанавливается необходимый зазор.
Это наиболее дешёвый способ фиксации пальца в массовом производстве. В этом случае во время ремонта двигателя при сборке шатунно-поршневой группы возникает необходимость нагрева шатуна до достаточно высокой температуры. В двигателях с фиксированным поршневым пальцем бронзовая втулка в поршневую головку шатуна не устанавливается.
Плавающий
Плавающим называется палец, установленный с необходимым зазором, и в верхней головке шатуна, и в бобышках поршня.
В этом случае осевая фиксация поршневого пальца осуществляется за счёт стопорных колец, устанавливаемых в специальные проточки в бобышках поршня.
Во время работы плавающий палец вращается и в головке шатуна и в бобышках поршня. При таком соединении необходимо обеспечить рекомендованный зазор как между пальцем и бобышками поршня, так и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна. В двигателе с плавающим поршневым пальцем для уменьшения трения в поршневую головку шатуна устанавливается бронзовая втулка. Из-за различного температурного коэффициента расширения материалов, из которых изготовлены шатун, поршневой палец и поршень эти зазоры различны.
При комнатной температуре во втулку верхней головки шатуна палец должен входить плотно без люфта и качания. А в бобышки поршня, в холодном состоянии, поршень должен входить с небольшим натягом.
Поэтому перед снятием или установкой плавающего пальца поршень необходимо нагреть в воде до температуры 60? ? 85? С.
Подбор поршневого пальца
Если в двигателе применен плавающий палец, его подбирают по цветовой метке, нанесенной внутри днища поршня, или по заводскому номеру запчасти по каталогу. Поршни и поршневые пальцы делятся на размерные группы в зависимости от диаметра, об этом следует помнить при самостоятельной покупке деталей.
При подборе фиксированного пальца палец подбирается по отверстию в поршне по номеру группы, указанному на днище поршня.
Материал для изготовления поршневых пальцев
Для изготовления поршневых пальцев применяют в основном сталь 45ХА. После отливки деталь закаливают на 1-1.5 мм глубины. Твердость поверхности должна быть соответствовать определенным нормам. В моторах повышенной мощности применяют для изготовления пальцев применяют более прочные сорта легированной стали.
Установка поршневого пальца
Установка фиксированного поршневого пальца
Для установки фиксированного пальца шатун необходимо нагреть в муфельной электрической печи до температуры 240? С. (При отсутствии муфельной печи шатун часто нагревают на простой электрической плитке). Шатун быстро охлаждается, а палец необходимо в осевом направлении устанавливать очень точно, поэтому делайте это только с применением специального приспособления. Необходимо помнить, что для каждого диаметра поршня существует своё приспособление, хотя все они похожи друг на друга, некоторые размеры приспособлений отличаются, но на глаз это не видно.
Установите палец на приспособление. Принимая все меры предосторожности, извлеките нагретый шатун из муфельной печи шатун и быстро закрепите его в тисках. При помощи специального приспособления вставьте палец в поршень и шатун, строго выполняя указания Руководства по ремонту. Делать всё необходимо быстро, поскольку шатун очень быстро остывает. А после того как шатун остынет, изменить положение пальца не получится.

Рукоятка приспособления

Центрирующий фланец пальца
Устанавливаемый палец
Направляющая втулка
Колпачковая гайка
Специальное приспособление для установки поршневого пальца автомобиля ВАЗ.
Установка плавающего поршневого пальца
Для обеспечения необходимого зазора (натяга) в соединении с пальцем, поршни в зависимости от диаметра отверстия под поршневой палец и пальцы в зависимости от наружного диаметра обычно делятся на несколько размерных групп (классов). Группа поршня и пальца обычно отмечаются цветной меткой на внутренней стороне днища или на бобышке поршня. На поршневом пальце цветовая метка обычно наносится на торцевую поверхность.
Если поршневой палец устанавливается в отверстие поршня с натягом. Сначала проверяется зазор в соединении поршневого пальца и шатуна. При комнатной температуре (20? С) смазанный моторным маслом палец должен входить во втулку верхней головки шатуны под усилием большого пальца.
Проверив цветовые метки на поршне и пальце, нагреваем поршень в ванне с горячей водой, в которой поддерживается температура 60? ? 85? С. Смазанный моторным маслом палец должен легко входить в отверстие поршня. После остывания палец должен быть неподвижным или вращаться с усилием в бобышке поршня, но легко вращаться во втулке верхней головки шатуна.
Некоторые производители рекомендуют снимать и устанавливать поршневой палец при помощи специального приспособления.
Иногда поршневой палец устанавливается с установленным зазором и во втулку верхней головки шатуна и в отверстия бобышек поршня. В этом случае нагревать поршень нет необходимости, и палец легко вращается при комнатной температуре и в верхней головке шатуна и в бобышках поршня.
Всегда применяйте только новые стопорные кольца поршневого пальца и устанавливайте стопорные кольца в строгом соответствии с руководством по ремонту. Направление зазоров стопорных колец, чаще всего, должны быть направлены в сторону нижней части поршня.

Ремонтный комплект, состоящий из поршня, подобранного к поршню поршневого пальца и плоских стопорных колец.
Ремонтный комплект, состоящий из поршней, поршневых пальцев, поршневых колец и круглых стопорных колец.

Плоские стопорные кольца поршневого пальца
Плавающий поршневой палец с комплектом круглых стопорных колец
В любом случае перед установкой поршневого пальца внимательно ознакомьтесь с руководством по ремонту ремонтируемого автомобиля.
Смазка поршневого пальца
Работающий под большой механической и термической нагрузкой поршневой палец должен получать необходимую смазку. Плавающий поршневой палец в соединении с поршневой головкой шатуна смазывается через отверстие в головке шатуна и бронзовой втулке.
Масло в это отверстие поступает из внутренней полости поршня, куда оно вбрызгивается масляной форсункой или поступает через отверстия в поршне от маслосъёмных колец.
Смазка шарнирного соединения поршневого пальца с поршнем. Масло поступает по специальным масляным каналам от маслосъёмных поршневых колец.
Как снять поршень
Стук поршневых пальцев: почему возникает неисправность?
Одним из элементов кривошипно-шатунного механизма является поршневой палец. Служит данное устройство для шарнирного соединения поршня с шатуном, то есть он является своеобразной осью, относительно которой шатун и совершает колебательные движения. Нередко автомобилисты сталкиваются с проблемой появления посторонних стуков в «пальцах». Появляется стук в основном при наборе машиной скорости. Данное нарушение должно вызвать настороженность у водителя.
Даже если неисправность никак не отражается на ходовых характеристиках автомобиля, само ее появление должно стать серьезным поводом для проведения диагностики транспортного средства. В рамках данного материала детально остановимся на этом вопросе и попробуем разобраться с причинами и методами устранения неполадки.
О чем свидетельствует стук пальцев при разгоне?
Само определение «стук пальцев» в корне неверно. Дело в том, что посторонние шумы не являются признаком стука самих пальцев. Характерный звук появляется в результате возникновения ударной волны взорвавшегося топлива о стенки цилиндров. В нормальном состоянии горючая смесь воспламеняется равномерно. Начинается взрывное сгорание топливной смеси возле свечи и после равномерно распространяется в различные стороны. Как правило, скорость распространения ее составляет 20-30 м/с. При детонации обогащенная смесь взрывается сразу после попадания в камеру сгорания. Взрывная волна начинает распространяться и сталкивается со стенками цилиндра на огромной скорости. В результате этих столкновений и появляется характерный шум. При хаотичном движении элементов сгорания в топливе повышается температура стенок цилиндров. При постоянной работе в таком режиме возникает дополнительная нагрузка на все элементы. Игнорирование данной проблемы может привести к следующим проблемам:
Искривлению блока цилиндров;

Деформации поршня;

Повреждению клапана и шатунов.

Здесь важно понимать, что игнорирование стука пальцев может привести к дорогостоящему ремонту. Поэтому не стоит запускать проблему, иначе необходимость капитального ремонта возникнет быстрее, чем ожидалось.
Появление стука при разгоне: почему происходит?
При разгоне автомобиля стук пальцев считается нормальным, так как для автомобиля эта ситуация считается стрессовой. При выжимании педали газа в пол происходит резкий набор оборотов, который всегда сопровождается стуком. При этом в двигатель попадает большее количество топлива с прежним содержанием воздуха, что и приводит к детонации смеси. Не нормальной считается ситуация, когда при спокойном старте наблюдаются характерные стуки. В таком случае водителю понадобится быстро выявить причину неполадки и устранить ее. При нормальной работе двигателя пальцы могут стучать по вине следующих факторов:
Отказ датчика расхода воздуха;

Неверно выставлен угол опережения зажигания;

Неисправность датчика гашения детонации.

Стук пальцев может возникать и по причине залития в бак неправильного бензина. Дело в том, что автопроизводители всегда указывают марку бензина приемлемую для конкретного мотора. Использование бензина с низким октановым числом приведет к возникновению проблем с зажиганием.
В видео будет рассказано, к чему может привести стук пальцев:
Опубликовано: 15 марта 2018
Как правильно установить поршни и шатуны
Большие и маленькие хитрости при монтаже поршней и шатунов в двигатель
Когда приходит время собирать двигатель, особенно V-образный, правильная взаимная установка поршней и шатунов, а также по отношению к блоку цилиндров и коленчатому валу, может поставить в тупик многих мотористов. Этой статьей мы постараемся им помочь.
Как правильно устанавливать поршни на шатуны?
Если вы собираете V-образной двигатель, то следует иметь в виду: если нижняя головка шатуна имеет с одной стороны более широкую фаску, то она должна быть обращена к галтели (закруглению) шатунной шейки коленчатого вала.
Если же шатуны предназначены для использования с коленчатым валом, без четко выраженных галтелей, то они могут быть и без несимметричных фасок. Тогда ориентация шатуна может определяться по положению «замков» вкладышей: обращенных наружу блока или внутрь (в сторону распредвала – если он находится в развале блока цилиндров).
К примеру, «замки» вкладышей SBC и BBC должны быть обращены наружу. У других вкладышей «замки» могут быть направлены внутрь. На работу собственно вкладышей расположение «замков» не оказывает никакого влияния. Надо лишь правильно ориентировать шатун.
Если же на нижней головке шатуна отсутствуют фаски с обеих сторон, то вкладыш должен быть смещен от галтели шатунной шейки, чтобы его край не попал на закругление.
Сквозные отверстия в верхней и нижней головках шатуна
Часто шатун имеет на нижней головке сквозное отверстие, которое нужно для смазки стенки цилиндра. Эти отверстия предназначены не для смазывания распределительного вала, как полагают некоторые.
Бывает, что отверстие расположено только с одной стороны нижней головки шатуна. Подобные шатуны надо устанавливать так, чтобы отверстие в нижней головке было обращено в сторону распределительного вала (в сторону развала блока цилиндров).
Отверстие в верхней головке шатуна (будь оно сверху или под сбоку – углом) служит для смазки поршневого пальца. Поэтому его ориентация в двигателе роли не играет.
«Замки» шатунных вкладышей
«Замки» (фиксирующие выступы) на вкладышах и соответствующие пазы на нижней головке шатуна и его крышки нужны лишь для правильного позиционирования вкладышей. От «проворота» вкладышей они не спасают, поскольку вкладыши в своей «постели» фиксируются за счет натяга, возникающего при правильной затяжке крепежных болтов крышки нижней головки.
«Правильные» вкладыши, при надлежащем монтаже, слегка выступают за линию разъема нижней головки. Поэтому, после затягивания болтов, они надежно фиксируются в «постели».
В последнее время во многих двигателях используют «беззамковые» вкладыши (примером могут служить двигатели Chrysler 3.7L и 4.7L). За счет устранения операций по механической обработке пазов в шатуне и его крышке, а также «замков» на самих вкладышах снижаются затраты на их изготовление. При монтаже подобных вкладышей их надо ставить строго посередине нижней головки шатуна.

Рис. 1 Если в V-образном двигателе на одну шатунную шейку коленчатого вала монтируют два шатуна, то сторона нижней головки шатуна с более узкой фаской должна быть обращена к соседнему шатуну…

Рис. 2 … в этом случае бОльшая фаска на нижней головке шатуна оказывается обращенной в сторону галтели шатунной шейки коленчатого вала.

Рис. 3 Фиксирующий выступ («замок») на вкладыше и соответствующий ему паз в нижней головке шатуна нужны только для того, чтобы правильно установить вкладыши в шатуне. «Замки» никогда не удержат вкладыши от проворачивания в шатуне, если при сборке были допущены какие-либо нарушения. К примеру: болты нижней головки шатуна не затянуты как следует или отверстие в нижней головке потеряло свою форму.

Рис. 4 Вкладыши фиксируются в шатуне только за счет радиального усилия, которое возникает от натяга установленных вкладышей, когда крепежные болты нижней головки затянуты надлежащим моментом. Чтобы получить требуемый натяг вкладыш сделан чуть длиннее своего посадочного места. Поэтому, когда вы «от руки» установите вкладыш в «постель», он будет немного выступать над плоскостью разъема. Так и должно быть – ни в коем случае не надо подпиливать или подрезать края вкладышей!

Crush Height Each Half Bearing — выступание вкладышей над плоскостью разъема
Bearing — вкладыш
Cap — крышка нижней головки шатуна
Radial Pressure — радиальное усилие

Рис. 5 Измерять максимальный диаметр поршня надо в строго определенном месте, поскольку юбка поршня имеет «бочкообразный» профиль и результаты измерений, по высоте поршня, будут существенно различаться.

Рис. 6 Сквозное отверстие на боковой поверхности ВГШ (верхней головки шатуна) (верхнее фото) может указывать на прессовую посадку пальца в шатуне. На втором фото показан тот же самый шатун, но снаружи. А вот отверстие сверху ВГШ (третье фото) служит для улучшения смазки «плавающего» поршневого пальца.

Рис. 7 На днище поршня обычно есть специальные метки (например, изображена стрелка и надпись «FRONT» — как на фото) помогающие правильно сориентировать поршень при сборке двигателя.

Рис. 8 Если поршни предназначены для V-образного двигателя, то обычно с «изнанки» таких поршней ставят метку «L» — если их монтируют в левый ряд цилиндров или «R» — для правого ряда цилиндров.

Смещение шатуна
Существуют двигатели, у которых стержень шатуна смещен относительно верхней или нижней головок (если смотреть на шатун сбоку – «в профиль»). Подобные шатуны применяют в V-образных двигателях, у которых левый и правый ряды цилиндров стоят «со сдвигом», вперед и назад, относительно друг друга. В зависимости от конкретной модели двигателя, стержень шатуна может иметь смещение 2,5 мм или даже более.
Если есть какие-то сомнения, то при монтаже обратите внимание, что верхняя головка шатуна центрируется по поршню – в бобышках под палец.
Нужно ли в двигателях с вращением против часовой стрелки устанавливать поршни в «обратную» сторону?
На двигателе с обратным вращением – когда коленвал вращается против часовой стрелки, если смотреть с передней части двигателя – шатуны обычно устанавливаются так же, как и в обычном моторе, коленвал которого вращается по часовой стрелке. То есть, бОльшая фаска нижней головки шатуна все равно будет обращена к галтели шатунной шейки.
Однако, если применяются поршни со смещенным поршневым пальцем, то в этом случае поршень должен быть установлен «назад» (развернут на 180 град) относительно его «стандартного» положения. Поршневой палец в подобном поршне смещен к нагруженной стороне юбки поршня.
В двигателе с вращением по часовой стрелке нагруженная сторона цилиндра обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне) стороне.
В двигателе с обратным вращением давление на стенку цилиндра от поршня направлено в другую сторону: со стороны выхлопа – слева и со стороны впуска – справа. Если поршни симметричны (т. е. не имеют смещенного пальца), то их ориентация зависит только от цековок под клапанные тарелки на днище – они должны быть сориентированы в соответствии с положением клапанов.
Конструкция юбки поршня
Форма, площадь и масса юбки поршня играют важную роль в потерях на трение и стабилизации поршня при перекладке в верхней и нижней мертвых точках. Здесь мы покажем роль нагруженных и ненагруженных сторон поршня и разработку асимметричных юбок, предназначенных преимущественно для снижения веса.
Левая и правая стороны поршня при работе двигателя нагружены по-разному. Поэтому конструкция юбки поршня играет важную роль в распределении воспринимаемых нагрузок – с точки зрения прочности и веса поршня.
Юбка поршня должна выдерживать давление на стенку цилиндра при одновременном уменьшении трения. А ее площадь должна быть такой, чтобы быть прочной, обеспечивая при этом стабильность поршня, чтобы свести к минимуму «раскачивание» относительно оси пальца, когда поршень движется вверх-вниз. Причем нагруженная поверхность юбки испытывает наибольшую нагрузку на такте расширения.
Если коленчатый вал вращается по часовой стрелке (глядя на двигатель спереди), то нагруженная поверхность юбки поршня обращена к впускному коллектору на левом ряду цилиндров («водительской» стороне) и к выпускному коллектору на правом ряду цилиндров («пассажирской» стороне).
Менее нагруженная сторона юбки воспринимает усилие на такте сжатия. Эта разница в нагрузках обусловлена положением, углом между шатуном и поршнем, при его перемещении.
За весь рабочий цикл разница в нагрузке на разные стороны юбки поршня различается в десять раз! Причем, нагрузка на юбку поршня может варьироваться в зависимости от хода поршня, длины шатуна и максимального давления в цилиндре.
Поэтому асимметричные поршни должны быть специальными – для левого и правого ряда цилиндров. На днище поршня в таком случае наносятся стрелки или иные метки, указывающие на переднюю часть двигателя.

Рис. 9 На этом фото показаны асимметричные поршни для левого и правого рядов цилиндров V-образного двигателя. Их особенностью является расширенная часть юбки поршня на нагруженной стороне и зауженная – на стороне с меньшей нагрузкой.

Рис. 10 Другой пример асимметричного поршня. Обратите внимание, как сближены бобышки под поршневой палец, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Кроме того, хотя это почти невозможно заметить глазом, ось пальца смещена к нагруженной стороне поршня (в сторону более широкой части юбки) на 0,50 мм – для уменьшения дисбаланса из-за разницы в массе «узкой» и «широкой» частей юбки.

Нагруженная сторона юбки поршня
Когда поршень движется вниз на такте расширения, он испытывает значительное сопротивление, пытаясь провернуть коленчатый вал. С ростом нагрузки увеличивается и сопротивление. При этом нагруженная сторона юбки поршня воспринимает боковое давление, которое увеличивает нагрузку (с ростом трения и износа) на соответствующей стороне стенки цилиндра.
Если на днище поршня имеется какая-либо метка (к примеру точка, или стрелка, или надпись «Front»), важно установить поршень в соответствии с этой меткой, обычно указывающей на переднюю часть двигателя.

Ненагруженная сторона юбки поршня
Эта часть юбки поршня противоположна нагруженной стороне. Она работает, когда поршень движется вверх на такте сжатия, из-за сопротивления, создаваемого сжимаемой топливно-воздушной смесью. Основная ее задача, в том, чтобы обеспечить стабильность поршня при движении в цилиндре. Поэтому эта часть юбки может быть поуже, для экономии веса.
Так что, для точной настройки в распределении этих сил между разными сторонами юбки были разработаны асимметричные поршни, которые имеют более широкую юбку на нагруженной стороне и зауженную юбку с противоположной стороны. Это обеспечивает оптимальное распределение нагрузок на юбку поршня, одновременно снижая массу поршня.
В качестве примера можно привести «асимметричную» (или Т-образную) конструкцию поршней FSR компании JE Pistons, которые имеют расширенную часть юбки на нагруженной стороне, а со стороны бобышек юбка отсутствует вовсе, что позволяет сделать поршневой палец короче и легче. Подобные поршни изначально разрабатывались для гоночных двигателей.
Еще одним преимуществом подобных поршней является улучшение условий работы поршневых колец. Но, в основном, подобная конструкция юбки, в сочетании со слегка смещенным пальцем, позволяет существенно снизить потери на трение.

Рис. 11 Из этой схемы видно, как определить нагруженную и ненагруженную стороны юбки поршня.

Thrust Load — действие боковой силы
Minor Thrust Side — ненагруженная сторона цилиндра
Major Thrust Side — нагруженная сторона цилиндра
Красная изогнутая стрелка — направление вращения коленчатого вала

Рис. 12 На этом фото хорошо видно, как различается ширина юбки поршня на нагруженной (слева) и ненагруженной (справа) сторонах поршня.

Рис. 13 Компьютерное моделирование показывает, как распределяются механические нагрузки в поршне, возникающие при работе двигателя на частичных нагрузках. (Чем темнее цвета – тем меньше нагрузка, а чем ярче – тем больше).

Рис. 14 А на этой схеме видно, как нагружен поршень сразу после воспламенения смеси.

Рис. 15 Здесь поршень показан снизу. На этой схеме хорошо видно, что во время рабочего хода наиболее нагружены верхние части отверстий под поршневой палец (они выделены красным цветом) и элементы юбки поршня, непосредственно примыкающие к ним.

Рис. 16 Тонкий слой антифрикционного покрытия (темного цвета) на юбке поршня помогает удерживать масло и снижает трение между поршнем и цилиндром – особенно при холодном запуске мотора.

Смещение пальца
Асимметричные поршни также могут иметь смещение поршневого пальца. При этом ось пальца смещена от оси поршня к нагруженной стороне примерно на 0,51 мм. Это небольшое смещение «балансирует» поршень, компенсируя разницу в массе юбки, а также снижая усилие, прикладываемое к нагруженной стороне поршня.
Опять же, ссылаясь на опыт компании JE Pistons, асимметричный поршень позволяет сделать поршневые пальцы короче, жестче и легче (примерно на 10 грамм).

Заключение
Надеемся, эта статья поможет вам лучше ориентироваться в тонкостях сборки двигателя. Помните, что лучше всего пометить поршни и шатуны перед разборкой. Грамотные ответы на ваши вопросы и помощь в технических проблемах с двигателями – наша главная задача.
ХОТИТЕ СТАТЬ АВТОРОМ?
Пришлите свою статью

Что такое поршневой палец? (с изображением)
Поршневой палец, также известный как палец на запястье, представляет собой палец из закаленной стали, который соединяет поршень двигателя с шатуном. Этот штифт является полым для уменьшения веса и удерживается на месте несколькими различными способами. Большинство заводских конструкций поршневых пальцев основаны на прессовой посадке с запрессовкой пальца в шатун. Высокопроизводительные поршни обычно удерживаются на месте проволочными зажимами или алюминиевыми кнопками.
Внутри цилиндрических поршней вверху расположены горизонтальные штифты, которые фиксируют вертикальные шатуны, которые поворачивают коленчатый вал внизу.
При установке нового поршневого пальца обязательно смазывайте палец в месте его прохождения через поршень. Неправильная смазка пальца почти всегда приводит к заеданию поршня. Высокая температура, выделяемая шатуном, вращающимся внутри поршня, вызывает падение сухого или недостаточно смазанного пальца в поршень. Это вызовет блокировку двигателя, когда поршень зафиксируется на пальце. Это также может привести к поломке шатунов и даже к поломке блока двигателя.
В то время как большинство стандартных поршневых пальцев изготавливаются из закаленной стали, во многих высокопроизводительных приложениях используются пальцы из инструментальной стали. Эти штифты из инструментальной стали являются самыми прочными и долговечными из имеющихся и могут выдерживать сверхвысокую мощность. Использование высококачественных материалов также позволяет сделать поршневые пальцы из инструментальной стали очень легкими.Это помогает двигателю разгоняться с гораздо большей скоростью, чем у равно подготовленного двигателя, оснащенного более тяжелыми шкворнями.
В то время как большинство поршней продаются в комплекте с поршневыми пальцами, некоторые из самых высококачественных гоночных поршней продаются без пальцев.Это позволяет производителю двигателя приобрести комплект штифтов, который наилучшим образом соответствует характеристикам сборки двигателя. Практически каждый профессиональный производитель двигателей во всем мире использует уникальные методы сборки двигателей; однако большинство согласится с тем, что полностью плавающие штифты — это правильный выбор для сборки двигателя с серьезными характеристиками.
В стандартном двигателе поршневые пальцы смазываются и охлаждаются маслом, которое разбрызгивается или сбрасывается с коленчатого вала, когда он вращается внутри блока цилиндров.В большинстве нормальных условий движения это удачный дизайн. В гоночных или высокопроизводительных приложениях производитель двигателей часто включает систему трубок, направленных к нижней части поршней. Эти трубки распыляют масло прямо на штифты и выступы штифтов, поддерживая усилия смазки и охлаждения. Благодаря охлаждению поршневых пальцев поршни могут генерировать максимальную мощность без отказа двигателя из-за перегрева.
Что такое поршневое кольцо? (с изображением)
Как следует из названия, поршневое кольцо — это металлическое кольцо, прикрепленное к поршню двигателя. В четырехтактных автомобильных двигателях система поршневых колец отвечает за изоляцию камеры сгорания и ее содержимого от остальной части двигателя, а также за регулирование циркуляции и расхода масла. В простых двухтактных двигателях, таких как двигатели мотоциклов и скутеров, в поршневых кольцах масло не циркулирует, поскольку смазка обеспечивается маслом, смешанным непосредственно с топливом. В обоих случаях поршневые кольца играют жизненно важную роль в бесперебойной работе двигателя.
Вверху поршней цилиндрической формы расположены поршневые кольца, которые изолируют камеру сгорания и ее содержимое от остальной части двигателя.
В большинстве четырехтактных двигателей используется серия из трех колец на поршень. Вместо того, чтобы полностью охватывать поршень, каждое поршневое кольцо имеет открытый конец, так что оно может сжиматься при установке в цилиндр для обеспечения герметичного уплотнения. Однако не все они выполняют одну и ту же функцию. На головке поршня по порядку сверху вниз расположены компрессионное кольцо, грязесъемное кольцо и маслосъемное кольцо. Каждый из них обычно изготавливается из чугуна или стали, но они имеют разную форму и уникальные конструктивные особенности.
Самое верхнее кольцо, компрессионное кольцо, функционирует в основном как уплотнение, предотвращая утечку топливно-воздушной смеси из камеры сгорания в другие части двигателя. Если смотреть со стороны, компрессионное кольцо может выглядеть как прямоугольник или трапеция.В середине грязесъемное кольцо имеет конический край, наклоненный вниз, чтобы смазывать стенки цилиндра и направлять излишки масла вниз в картер. Наконец, маслосъемное кольцо, которое часто представляет собой не одно кольцо, а две тонкие направляющие, имеет просверленные отверстия, через которые масло может проходить.
Из всех частей двигателя, подверженных износу, поршневые кольца относятся к числу наиболее подверженных постоянным нагрузкам.Поскольку поршни двигателя действуют как подвижный конец камеры сгорания, давление каждого воспламенения должно сдерживаться кольцами. Несмотря на износостойкие покрытия и обработки, поршневое кольцо, тем не менее, подвержено износу при нормальном использовании.
По мере износа поршневого кольца нежелательное поведение может повлиять на работу двигателя.Ранее разделенные масло и топливо могут смешиваться, вызывая повышение давления в картере, поскольку бензин разбавляет масло. Кроме того, масло, попадающее в камеру сгорания, может воспламениться, в результате чего выхлопная система автомобиля будет выделять синий дым. Наконец, изношенные поршневые кольца могут негативно повлиять на компрессию двигателя, что приведет к потере топлива, чрезмерному расходу масла и снижению мощности. Сама по себе относительно недорогая работа, необходимая для замены поршневого кольца, может сделать ее дорогостоящим и трудоемким предложением, хотя и необходимым для оптимальной производительности.
Что такое юбка поршня? (с иллюстрациями)
Юбка поршня — это часть поршня, которая выступает в самой нижней части. Его задача — удерживать поршень от чрезмерного раскачивания в цилиндре. Как правило, на нем есть небольшие канавки, которые помогают удерживать и транспортировать масло к стенкам цилиндра для обеспечения надлежащей смазки. В некоторых высокопроизводительных приложениях юбка поршня может быть покрыта химическим веществом, которое способствует смазке и предотвращает образование задиров на стенке цилиндра.
Юбка поршня — это нижняя часть поршней цилиндрической формы.
В двигателе внутреннего сгорания поршни уплотнены внутри стенок цилиндра поршневыми кольцами.Кольца, как их называют, соприкасаются со стенкой цилиндра, в то время как поршень движется вверх и вниз по центру колец в стенке цилиндра. Вверху и внизу каждого хода, когда поршень меняет направление, поршень качается. Именно тогда юбка поршня соприкасается со стенкой цилиндра, снова выпрямляя поршень, чтобы продолжить свой путь.
В зависимости от хода коленчатого вала и длины шатуна юбка поршня может контактировать с коленчатым валом в самом низу его хода.
В зависимости от хода коленчатого вала и длины шатуна, юбка поршня может соприкасаться с коленчатым валом в самом низу хода или хода. Это особенно часто встречается в высокопроизводительных двигателях, известных как двигатели хода. В моторе такта ход двигателя был изменен путем замены на более длинный ход коленчатого вала, а также изменения длины шатунов.Положение поршневого пальца изменяется, создавая новое место для соединения поршня с шатуном.
В типичном применении строкера блок цилиндров должен иметь выемки в нижней части стенок цилиндра, чтобы коленчатый вал и шатуны не соприкасались с блоком.Часто в нижней части юбки поршня также должен быть зазор, чтобы избежать контакта с шатуном, когда он вращается вокруг хода коленчатого вала. При зачистке юбки поршня будет разумно сделать одинаковый разрез на обеих сторонах юбки. Это поддерживает баланс внутри возвратно-поступательных компонентов. Даже самое незначительное удаление материала может привести к опасному дисбалансу компонентов, что приведет к катастрофическому отказу двигателя.
Одним из явных признаков того, что двигатель работал при низком уровне масла, является потертость на юбке поршня.Когда поршень перемещается вверх и вниз по стенке цилиндра, нехватка масла может привести к истиранию юбки поршня или истиранию стенки цилиндра, оставляя явный след истирания. Когда это происходит, часто пора заменить поршни, а также расточить цилиндры, чтобы удалить царапины.
Полуплавающие пальцы поршневого пальца используются в ограниченном объеме
Презентация на тему: «Полуплавающие пальцы поршневого пальца используются в ограниченном объеме» — стенограмма презентации:
1 Полуплавающие пальцы поршневого пальца используются в ограниченном объеме
В современных двигателях в основном используются полностью плавающие пальцы Полуплавающие пальцы используются в ограниченном объеме Важные параметры Изгибающие напряжения Сдвиговые напряжения Напряжения и деформации из-за овализации пальца 1
2 Поршневой палец На высоту и массу поршня влияет диаметр поршневого пальца. Отказ происходит из-за усталостных напряжений, возникающих из-за овализации и тангенциального сдвига. Науглероживание увеличивает предел выносливости на% Азотирование на% 2
3 Нагрузка на поршневой палец
3
4 Нагрузка на поршневой палец
4
5 Нагрузка поршневого пальца
Учитываются следующие силы: максимальная сила за счет сгорания (a> 360) и сила инерции в направлении ВМТ (a <360) Силы инерции в конце такта выпуска в направлении ВМТ (a <720 ) 5

6 Проверка размеров против изгиба
mp = масса поршневого узла r = S / l ’= r / l l = длина шатуна s = напряжение изгиба .