Двигатель внутреннего сгорания в спец- и сельхозтехнике, как известно, характеризуется большим количеством происходящих в нём процессов, обеспечивающих работу агрегата. Одна из важнейших деталей ДВС - поршень. Эта деталь возвратно-поступательно движется внутри цилиндра и отвечает за термодинамический процесс.
Благодаря поршню выполняются три главные функции:
- Передаются усилия на шатун посредством давления газов.
- Герметизируется камера сгорания.
- Отводится лишнее тепло.
Без преувеличения скажем, что поршень работает в тяжёлых и даже экстремальных условиях. Водитель, конечно же, этого не видит, но во время работы и движения техники внутри механизмов образуются высокие температура, давление, нагрузка. Естественно, все детали должны быть прочными и надёжными. Особые требования предъявляются к поршню двигателя. Ведь от него зависит безопасность движения.
Каким должен быть поршень?
- Прочным;
- Теплопроводящим;
- Устойчивым к коррозии;
- Иметь небольшую плотность;
- Обладать малым коэффициентом линейного расширения.
Этим требованиям во многом отвечают чугун, сталь и алюминий. Производители придумывают различные решения для повышения прочности, надёжности и уменьшения стоимости. Используют так же разные способы изготовления: литьё и штамповка.
Поршень, как и любой механизм, состоит из частей. Главными составляющими деталями являются головка (днище), уплотняющая часть, юбка. Расскажем о них подробнее.
Каким бывает днище?
Данная часть выполняет разные функции, и в зависимости от них бывает различной формы:
- Вогнутой. Камера сгорания работает лучше, но в итоге получается больше отложений.
- Выпуклой. Топливо сгорает менее эффективно, зато поршень отличается увеличенной производительностью.
- Плоской.
Поршневые кольца
Находятся ниже днища. Плотно соединяют цилиндр и поршень. Герметичность при этом на высоком уровне, что, естественно, хорошо, однако возникает большое трение. Возникает вопрос: что делать? С трением в данном соединении легко справится моторное масло.
Материал изготовления поршневого кольца - сплав чугуна. Он прочен и упруг во время работы; стойкий к трению; обладает высокими фрикционными свойствами. Производители так же добавляют хром, молибден, никель и вольфрам, что необходимо для ещё большего увеличения стойкости к нагрузкам и температурам.
Юбка
Из названия следует, что выполняется составляющая в характерной форме: конус или иногда бочка.
Чтобы поршень не сломался во время интенсивной нагрузки, в механизме должен быть налажен процесс отвода тепла. Этим занимаются три составляющие: система охлаждения, внутренняя полость поршня, топливовоздушная смесь.
Кроме этого, тепло отводится от внутренней части поршня следующими способами:
- Сквозь специальное отверстие, имеющееся в шатуне, разбрызгивается масло;
- Полость цилиндра образует масляный туман;
- Масло впрыскивается в зону, где находятся кольца;
- Трубчатый змеевик перемещает внутри себя масляную смесь.
