Шатунно-поршневая группа
Поршни современных двигателей отливают из алюминиевых сплавов, так как их теплопроводимость в 3—4 раза выше, чем чугуна, что понижает температуру поршня и повышает наполнение цилиндров. Кроме того, поршни из алюминиевых сплавов легче чугунных.
В связи с более сильным нагревом и большим расширением днища и головки поршня его диаметр в верхней части должен быть меньше, чем в нижней.
При сборке двигателей поршни подбирают по гильзам цилиндров так, чтобы зазор между юбкой поршня и гильзой для разных двигателей составлял от 0,012 до 0,08 мм.
Поршни, изготовленные из алюминиевого сплава, обычно имеют прорези, которые предупреждают заедание поршня при нагреве и позволяют уменьшить зазор между гильзой и юбкой поршня.
При нагреве поршень расширяется сильнее в направлении оси поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла.
Чтобы поршень при нагреве получил цилиндрическую форму, его диаметр в плоскости, перпендикулярной оси пальца, делают больше, чем в осевом направлении (у ЗИЛ-131 на 0,52 мм).
Покрытие юбки поршня тонким слоем олова улучшает приработку поршней к гильзам цилиндров и предохраняет их от задирой.
Для уменьшения силы ударов поршня о стенки гильзы при переходе его через в. м. т. в процессе сгорания-расширения ось отверстия под поршневой палец смещают от оси поршня в наиболее нагруженную сторону (на рис. 4 влево) на 1,5 им (ЗМЗ-66).
Для облегчения поршня и свободного прохода противовесов коленчатого вала при нижних положениях поршней нерабочая часть юбки вырезается.
Поршни двигателей ЯМЗ отлиты из высококремнистого-алюминиевого сплава. Головка поршня имеет форму овала. Разность диаметров головки и юбки поршня составляет 0,43 мм.
![]() |
Поршневые кольца отливают из серого чугуна или чугуна, легированного хромом и вольфрамом (ЯМЗ). Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию, остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова Зазоры между кольцами и канавками поршня по высоте не должны превышать 0,08 мм, зазор в стыке кольца — 0,2—0,5 мм; стык (замок) у колец чаще прямой. Для ускорения приработки компрессионных колец 1 и 2 (рис. 6) на их наружной и внутренней поверхностях выполняют фаски или канавки, способствующие скручиванию кольца в такте расширения.
|
Рис. 6. Поршневые кольца: а — ЗМЗ-66; б-ЗИЛ-131; в —ЯМЗ
В результате скручивания кольцоприжимается к гильзе только одной кромкой, следовательно, быстрее прирабатывается.
У двигателей ЯМЗ для тех же целей на наружной поверхности второго и третьего компрессионных колец 2 выполнены канавки глубиной 0,3 мм, поверхность которых покрыта слоем олова (0,05—0,10 мм).
![]() |
Поршневой палец 13 (рис. 7) изготовляют полым из легированной цементованной или углеродистой стали, закаленной нагревом токами высокой частоты. Наиболее распространены плавающие пальцы, свободно поворачивающиеся в верхней головке шатуна и в бобышках поршня. От осевого смещения плавающий палец предохраняется пружинными кольцами 14, расположенными в выточках бобышек поршня. Шатуны изготовляют из легированной или углеродистой стали. В верхнюю головку шатуна запрессовывают втулку из специальной или оловянистойбронзы. Нижняя головка — разъемная, с тонкостепными стальными вкладышами 16, залитыми антифрикционным сплавом толщиной 0,3—0,4 мм. |
Рис. 7. Детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов двигателя ЯМЗ-236: 1 — шестерня коленчатого вала; 2—шестерня распределительного вала; 3 — ведущая шестерня привода топливного насоса высокого давления; 4 — шестерня привода вентилятора: 5 — ведомая шестерня привода топливного насоса высокого давления; 6 — толкающая штанга; 7 — ось коромысла; 8 — коромысло; 9— толкатель; 10— втулка; 11 — ось толкателей; 12—распределительный вал; 13 — поршневой палец; 14 — стопорное кольцо; 15— шатун; 16 — вкладыши; 17 — крышка шатуна; 18 — противовесы; 19 — выносной противовес
Маслосъемные кольца 3 устанавливают ниже компрессионных; количество их одно-два. Маслосъемное кольцо двигателя ЗИЛ-131 состоит из двух стальных кольцевых дисков 4, осевого 5 и радиального 6 расширителей.
Вследствие быстрой прирабатываемости и эластичности стальные кольца хорошо прилегают к гильзе цилиндра.
Вкладыши шатунных подшипников V-образных двигателей ЗИЛ, ЗМЗ и ЯМЗ выполнены из сталеалюминиевой ленты, антифрикционный слой которой представляет собой алюминиевый сплав с 20% олова.
Шатун 15 двигателей ЯМЗ имеет масляный канал, в который запрессована втулка, дозирующая поступление масла для смазки поршневого пальца.
Плоскость разъема крышки 17 нижней головки шатуна расположена под углом 55° к оси стержня шатуна.
Такая конструкция позволяет монтировать шатун через цилиндр. Для надежной фиксации крышки на плоскости разъема сделаны треугольные шлицы.