Поршни современных двигателей средней мощности.

Wartsila 6 L20 (6 ЧН 20/28) установлен на судах

Серии КАРЕЛИЯ

1 – юбка поршня, 2 – палец плавающего типа, 3 – стопорное кольцо, 4 – холодильник, 5 – маслосъемное кольцо, 6 – компрессионные кольца, 7 – головка поршня, 8 – камера сгорания типа Гессельман.

 

 

Поршень имеет составную конструкцию с юбкой из фигурного чугун­ного литья и кованой стальной головкой, соединенных между собой болтами. Юбка поршня имеет фосфатно-графитовое покрытие.

Головка поршня охлаждается взбалтыванием масла от системы смазки ДВС. затем сливается обратно в масляный поддон картера.

Поршни оснащены запатентованной системой смазки юбки фирмы Wartsila. Поршни требуют особо осторожного обращения. Необходимо следить за тем, чтобы не нарушить фосфатно-графитное покрытие тронка (юбки).

Комплект поршневых колец состоит из двух компрессионных колец и одного подпружиненного маслосъемного кольца. Каждое кольцо в этом комплекте имеет свой размер и профиль, соответствующие его назначению. Верхнее компрессионное кольцо имеет специальное износоустойчивое покрытие. Второе компрессионное кольцо - хромированное.

Кольца всегда должны устанавливаться стороной с маркировкой "ТОР" вверх. Поршни двигателя имеют маркировку на донышках в соответствие номерами цилиндров

 

 

Двигатель МАК М20 (6ЧН 20/30),установлен на судах серии КАРЕЛИЯ

1 - юбка поршня; 2 - полости охлаждения (холодильники); 3 - отверстие для поршневого пальца; 4 - канавка для маслосъемного кольца; 5 - канавки для компрессионных колец; 6 - камера сгорания типа Гессельман; 7 - резьбовое отверстие для монтажа поршня.

Составной поршень имеет головку из жаростойкой стали и юбку из чугуна с шаровидным графитом увеличенной длины для уменьшения изнашивания и увеличения ресурса. Полости охлаждения (холодильники) 2 предназначены для компенсации расширения материала поршня при работе двигателя. канавки поршневых колец закаленные;-первое поршневое кольцо трехсторонним покрытием, второе поршневое кольцо, покрытое специальным приработочным слоем

конструкции поршневых колец

Кольца служат для уплотнения зазора между поршнем и втулкой цилиндра. Они также выполняют задачи отвода теплоты от головки поршня к цилиндровой втулке и далее в охлаждающую воду, распределения масла по по зеркалу цилиндра.

Поршневые кольца изготавливают из чугуна с повышенным содержанием фосфора и с присадками хрома, никеля и молибдена, придающими кольцам необходимую прочность, вязкость и антифрикционные свойства.. в современных двигателях часто используют специальную сталь с последующей термообработкай.

 

В форсированных ДВС применяются биметаллические кольца(рис.в) чугунные со вставкой из бронзы с наружной поверхности. Бронзовая вставка при работе двигателя изнашивается, образуя на стенке цилиндра металлическую пленку, которая предохраняет зеркало цилиндра от задиров и увеличивает теплоотдачу.

В свободном состоянии кольца имеют диаметр, несколько больший, чем диаметр втулки цилиндров. Кольца плотно (зазор 0.06-0.3мм) устанавливаются в канавки поршней. Часть кольца вырезана и образует замок. Замки косые, прямые и т.д. Зазор в замке указывается в инструкции дизеля. При установке колец на поршень замки разводят на 120-180 град.Поршневые компрессионные кольца обладают насосным действием, т.е. приработе ДВС масло со стенок втулки цилиндров кольцами перегоняется в камеру сгорания- см. фото. Для исключения попадания масла в камеру сгорания ниже компрессионных устанавливают маслосъемное кольцо, которое при движении поршня вниз,удаляет излишки масла с зеркала втулки цилиндров. При монтаже маслосъемных колец необходимо правильная их установка (не переворачивать).

 

Сечения компрессионных колец Сечения маслосъемных колец

Ниже маслосъемного кольца в поршне делаются отверстия(рис.а) для сбора снятого масла и слива его в картер двигателя.

В современных двигателях для повышения износоустойчивости кольца хромируют (пористое хромирование для лучшего удержания масла в период приработки.) толщиной 0.5-1.0 мм. На кольце,как правило, имеется обозначение верха и ставить его на поршень иначе нельзя.

 

 

поршневые пальцы.

 

Поршень в тронковых двигателях соединяют с шатуном поршневым пальцем(шарнирное соединение) и служит для передачи силы давления газов от поршня на шатун. В судовых дизелях наибольшее распространение получили *плавающие * пальцы- пустотелые втулки, которые при движении поршня могут поворачиваться вокруг своей оси. Их изготавливают из углеродистых и легированных сталей с термообработкой(цементация,закаливание ТВЧ, азотирование.) Во избежание осевого смещения пальцы фиксируют в бобышках стопорными пружинными кольцами круглого или прямоугольного сечения(кольцо Зегера),которые устанавливаются в специальные канавки в бобышках.

в некоторых двс применяют скользящие заглушки, ограничивающие осевое смещение пальца (дизель 3Д6)

 

в случае подвода масла на охлаждение поршня через полость поршневого пальца устанавливаются глухие заглушки на болтах. При этом палец устанавливается только в одном положении относительно бобышек для совпадения отверстий для подвода масла.