Шатунно-поршнева груп

Шатунно-поршнева група представляє групу деталей кінематічес-кой пари - поршень-шатун, що грає важливу роль в робочому процес-се дизеля. Деталями цієї групи є: поршень, ущільнювальні і маслознімні кільця поршня; палець, який з'єднує поршень з шатуном; шатун і підшипники верхньої і нижньої головок шатуна.

Поршні дизеля ПД1М (рис. 10) являють собою цільну виливок з алюмінієвого сплаву (силуміну), коефіцієнт теплопровідності которо-го в 4,25 рази більше, а щільність в 2,75 рази менше, ніж у чавуну. Вико-вання матеріалу з високою теплопровідністю дозволило не застосовувати спе-ціальне охолодження поршня. Завдяки великому заряду свіжого повітря, що подається в циліндри дизеля, головки поршнів зверху добре охолодні-ються повітрям, а знизу - бризками масла при роботі дизеля.

Головка поршня виконана толстостенной з плавним переходом до циліндричної поверхні. Торець має увігнуту поверхню з че-тирьмя вирізами для розміщення головок клапанів при знаходженні поршня в верхньому положенні. Увігнута форма поверхні днища спо-собствует краще змішування розпорошеного палива з повітрям і краще його згорянню.

На голівці і спідниці поршня проточені канавки для розміщення уп-лотнітельних і маслоз'ємних кілець. У канавках під маслознімні кільця просвердлені отвори для стікання масла, знятого зі стінок циліндра кільцями.

У бобишках поршня розташований поршневий палець 4, утримуваний від осі-вих переміщень заглушками 5, встановленими в отворах з натягом.

Поршневі пальці служать для з'єднання верхніх головок шатунів з поршнями. Вони виготовлені з високолегованих хромонікелевих сталей. Зовнішня поверхня пальців цементується (науглероживается-ся) на глибину 1,2 1,5 мм, шліфується і полірується. За способом закреп-лення в поршні пальці виконують нерухомими і плаваючими.

Пальці плаваючого типу мають осьової зазор в з'єднанні з порш-ньому і змащуються через головки шатунів. У дизеля всередині пальця вставлена втулка, розвальцьованої по кінцях. Таким чином, між тілом пальця і втулкою утворюється камера, куди за чотирма отворами в се-редине пальця масло надходить з кільцевої канавки втулки головки шатуна. З камери масло витікає на поверхню пальця по восьми отворів, розташованим на його кінцях, а потім масло стікає в кар-тер через прорізи в заглушках і по каналам в спідниці поршня.

Для забезпечення надійного ущільнення поршня в циліндрі на поршні встановлюють чотири ущільнювачів компресійних кільця 6, 7, а для регулювання подачі масла до поверхонь, що труться втулки циліндра-три маслоз'ємних кільця (одне маслос'емноє кільце розташоване у верхній ча-сти поршня, а два - в нижній) . Весь комплект кілець служить для ущільнення надпоршневого простору і обмеження втрат масла «на угар». Від кон-структивно-технологічних особливостей поршневих кілець, а також від со-стояння їх в експлуатації економічність дизелів по витраті масла може змінюватися в 5-10 разів. Кільця поршнів дизеля виготовляють з високопрочен-ного легованого чавуну.

Поршень дизеля ПД1М:

1 - втулка циліндра; 2, 5 - маслознімні кільця; 3 - заглушка; 4 - поршневий палець; 6,7 - компресійні кільця; 8 - поршень

Поршневі кільця дизеля ПД1М: 1 - ущільнювальне (компресійний); 2 - маслос'емноє

Трапецеїдальні кільця поршнів покриті по-Рісто хромом, що підвищує термін служби в 3-4 рази і зменшує знос циліндрових втулок. Пара кілець прямокутного перетину з конічним ско-сом для поліпшення підробітки покрита тонким шаром Полуда.

Кільця ставлять в канавки поршнів з певним зазором; при цьому малий зазор може привести до заїдання кільця в канавці і погіршення його ущільнюючих властивостей, а збільшений - підвищує насосне дію кілець. Для зняття і установки поршневих кілець при-міняють спеціальне пристосування Трапециевидная форма канавок поршня підсилює перемичку між сусідніми канавками і зменшує нагар в канавках за рахунок самоочищення. Форма другої пари кілець ущільнювачів поршня дизеля - прямокутна з конічним скосом - забезпечує підвищену тиску-ня за рахунок вузької циліндричної поверхні і хороший контакт зі стін-ками циліндрів. Маслос'емниє кільця мають вузьку опор-ву поверхню і велику пружність для створення високого тиску на стінку. Найбільш ефективні коробчаті кільця з подвійною скребкові-вої поверхнею, що встановлюються на порушених дизелів. У цих кілець по периметру канавки профрезіровани дванадцять радіальних наскрізних пазів. 1 агам чином, кільце складається ніби з двох частин - верхньої і нижньої, з'єднаних вузькими перегородками, обидві частини кільця мають ко-нусний зріз в одну сторону, що дає можливість Маслос'емниє коли-цу при русі поршня вгору ковзати по маслу, а при русі вниз гострими крайками зскрібати масло зі стінок циліндрів.

Поршні з шатунами з блоку циліндрів виймають і розбирають. Пор-шни після очищення повинні мати білу матову поверхню. Очищати поршні сталевими скребками та шаберами забороняється. Найбільш ха-характерних ушкодженнями поршня є: знос струмків під порш-невие кільця, що направляє частини поршня, отворів під поршневий палець, злам перемичок між струмками.

Тріщини в струмка, і перемичках між ними в бобишках поршня до-пускається усувати газової або аргонно-дугового зварювання. Наплавляти направляючу частина поршня забороняється. Знос перших двох струмків для компресійних кілець трапецеподібні визначають по утопанія нового поршневого кільця в струмку за допомогою індикаторного приспо-собления. Знос прямокутних струмків визначають по зазору між струмком і новим кільцем, виміряного за допомогою щупа. Розробити конструкцію лені струмки поршня проточуються під ремонтний розмір. Допускає-ся встановлювати на дизелі поршні, які мають ризики на направляючої частини глибиною до 1 мм, загальною площею не більше 50 мм 2. Загальна кількістю-ство натиров довжиною не більше 25 мм не повинно бути більше 5 шт.Трещіни і раковини в кільцях не допускаються. Зазори в стику кільця і між струмком і кільцем, а також знос маслосрезивающей кромки через міряють. Дозволяється доводити висоту крайок маслосрезивающіх кілець до креслярського розміру проточкою на верстаті за умови, що пружність кільця після цього буде в допустимих межах. Трапецеїдальні коли-ца замінюють незалежно від стану.

Поршневі пальці, мають овальність більше допустимих раз-мерів, відновлюють до креслярського розміру хромуванням або методом опади. Чистота і розміри обробленої поверхні пор-шневого пальця повинні відповідати кресленням на новий палець. Як і поверхню пальця повинна бути відполірована; гранованих і сліди шліфування не допускаються. Дозволяється залишати волосовини (ризики) на цементувати шарі поршневого пальця.

Шатуни передають зусилля, що діють на поршні, шатунним шей-кам колінчастого вала дизеля. Вони відчувають великі динамічні зусилля. Виготовляють шатуни з високоякісної легованої ста-ли штампуванням. Шатун дизеля ПД1М (рис. 14) являє собою фа сонний стрижень двотаврового перетину з верхньою і нижньою рознімної

головками. Кришка шатуна 8 кріпиться до стрижня шатунними болтами 4 з хромонікелевої сталі. У середній частині болти мають пояски для цін-тровкі шатуна і кришки. Поверхня болтів повинна бути полі-ванною без будь-яких концентраторів напружень. Головки болтів - круглі з лиски для утримання від провертання при затягуванні. У верхню головку шатуна запресована бронзова втулка 2, служачи-щая підшипником для поршневого пальця. По всій поверхні втулки прорізані похилі канавки, службовці для рівномірного розподілу пр-ділення масла по поверхні пальця, в середній частині втулки располо-дружина кільцева канавка і отвори для підведення масла.

Шатунний підшипник нижньої головки шатуна складається з двох взаємо-мозаменяемих бронзових вкладишів, залитих шаром бабіту товщі-ной 0,5-0,7 мм і утримуваних від осьового зсуву буртами.

1 - стрижень шатуна; 2 - втулка верхньої головки шатуна; 3, 9 - вкладиші підшипників; 4 - шатунний болт; 5 - контрольний штифт; 6 - гайка; 7 - штифт; 8 - кришка шатуна; а - верхня головка шатуна; б - канал для змазування; в - нижня головка шатуна

Від про- ворачіванія вкладиші фіксуються штифтом 8, встановлюються в від-верст нижньої половинки підшипника. Отвір у верхньому вкладиші служить для проходу мастила до шийки вала. Близько стиків вкладишів з однієї й іншої сторони вифрезерувана холодильники для створення масляного клина. Вкладиш, який встановлюється в розточення корпусу ша-туна, є найбільш завантаженим і називається робочим бесканавочним вкладишем. Його внутрішня поверхня не має канавки.

Вкладиш, що розташовується в кришці шатуна, має кільцеву ка-Навка і називається неробочим Канавочні вкладишем. У центрі канавки просвердлений отвір.

Несправностями шатуна є тріщини, овальність і конусність отвору нижньої головки шатуна. Овальність нижньої головки шатуна вимірюють тільки при затягнутих шатунних болтах по мітках. Шатун, що має овальність отвору нижньої головки більш 0,2 мм (проти креслярського розміру), замінюють.

Зазор між поршневим пальцем і втулкою верхньої головки шатуна вимірюють щупом. Втулку, що має граничний знос або ослаблення в посадці, замінюють. Дозволяється відновлювати втулки шляхом омед-вати або методом опади. У разі заклинювання або задирака поршня в циліндрі, руйнування вкладишів шатунного підшипника вимірюють ве-личину скручування і непараллельности осей отворів нижньої і верх-ній головок шатуна. Шатуни, що мають скручування або непаралельність осей отворів, дозволяється правити гарячим способом.

Шатунниє болти перевіряють дефектоскопом. Болти, що мають тріщи-ни в будь-якій частині, а також вади в різьбової частини (зрив ниток, витягнутість, неправильний профіль, дроблення, задирки, ризики), заме-ють. Виконувати зварювальні роботи на болтах або проточку болтів до розмірів менше креслярських забороняється.

При комплектуванні шатунно-поршневої групи для врівноважені-вання обертових мас деталі підбирають з таким розрахунком, щоб маса поршня на дизелі відрізнялася від одного не більше ніж на 200 г, а комплекту поршня з шатуном - не більше ніж на 450 м Масу поршня підганяють шляхом видалення металу з його нижньої торцевої поверхні, а масу комплекту регулюють підбором шатуна необхідної маси або зняття металу в місцях, зазначених на кресленні.

При складанні деталей шатунно-поршневої групи повинні дотримуватися-ся наступні вимоги:

деталі повинні бути ретельно промиті в емульсії з применени третьому ПАР і продуті стисненим повітрям. Допускається занурення в керо-син. Перевіряється чистота отвори в шатуне і маслоотводящіх від-верст в поршні;

заглушки поршневого пальця не повинні виступати над поверхні-ма поршня, овальність направляючої частини поршня до і після запресовування заглушок не повинна змінюватися більш ніж на 0,08 мм;

лінійна величина камери стиснення повинна перевірятися при кожній виїмці поршня з циліндра на планових ремонтах тепловоза або сме-ні поршня, шатуна, циліндричної кришки або втулки при непланових. Лінійна величина камери стиснення повинна бути в межах допускається-мих розмірів, при цьому разномерность цієї величини на одному дизелі допускається не більше 0,6 мм, а її регулювання проводиться за рахунок з'їдають-ма металу з торця циліндричної кришки;

поршневі кільця повинні встановлюватися на поршні за допомогою пристосування, що обмежує розлучення замку Замки кілець повинні бути зміщені на 120 ° один щодо одного, при цьому замки двох вір-хніх кілець не повинні розташовуватися з боку впускних клапанів; коль-ца повинні вільно повертатися в струмках поршня. Між струмком пір-шня і кільцем повинен бути зазор в межах допустимих розмірів;

поршні в зборі з шатуном перед опусканням в циліндр дизеля НЕ-обходимо продути стисненим повітрям, поршень і поршневі кільця сма-мовити тонким шаром дизельного масла;

при ремонті деталей шатунно-поршневої групи забороняється змінювати ме-стами поршні по циліндрах на одному двигуні.

У чому полягає робота шатунно-кривошипного механізму?
Яке призначення колінчастого вала?
Яке пристрій поршня?
Яка функція поршневих кілець?
У чому особливості конструкції шатуна і шатунних підшипників?