Меню
http://www.snab18.ru/ моторные масла +для легковых автомобилей. Лучших моторных.
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Автомобильные двигатели

Материалы поршней, колец и пальцев

К материалу поршней предъявляются следующие требования:

1) малые плотность и конструктивная масса деталей;

2) низкий коэффициент линейного расширения;

3) сохранение требуемых механических свойств в диапазоне рабочих температур;

4) высокие теплостойкость и износостойкость.

Массу поршней оценивают конструктивной массой, отнесенной к единице площади поршня (см. табл. 25).

Поршни изготовляют путем литья в кокиль или штамповкой. Штампованные поршни (из алюминиевого сплава АЛ4 или АК4) по сравнению с отлитыми при одинаковых показателях прочности имеют меньшие конструктивные массы и являются более долговечными.

, в то же время конструктивная масса поршневой группы с поршнем из алюминиевого сплава меньше, чем из чугуна, только на 30 40%.

Для изготовления поршней применяют эвтектические кремне-алюминиевые сплавы (1113% Si) и заэвтектические (2526% Si) с присадками никеля и меди для повышения теплостойкости и улучшения механических свойств при высоких температурах.

износ первой кольцевой канавки снижается в 1,5 раза. Наибольшие износы возникают по нижним торцовым плоскостям первого компрессионного кольца. В дизелях зазор между поверхностями канавки и кольца увеличивается на 70% за счет износа поршня и на 30% за счет износа кольца.

|.

Оптимальпая микрогеометрия поверхности поршня соответствует 15 мкм.

) 10~е 1 /°С, а заэвтектических сплавов в пределах (16 -~ 17)-Ю-6 1/°С. Для чугунных и стальных колец и гильз коэффициенты линейного расширения соответственно равны 11-Ю"6 и 12,5-Ю-6 1/°С.

Повышение долговечности поршней на 3050% при одновременном снижении расхода масла и шума при работе двигателя достигается применением армированных терморегулируемых конструкций.

Долговечность сопряженных с поршнем деталей при этом также возрастает на 1015%.

Однако, как правило, долговечность поршней карбюраторных двигателей грузовых автомобилей и дизелей определяется износом первой со стороны камеры сгорания кольцевой канавки и соответствующего компрессионного кольца. При использовании залитых в направляющий пояс вставок для первого компрессионного кольца из низкоуглеродистой стали или нирезистового чугуна (альфин-процесс) долговечность поршня увеличивается в 22,5 раза. Для дизелей рекомендуется применять чугунные нирезистовые вставки, а для карбюраторных двигателей из малоуглеродистой стали. При хромировании торцовых поверхностей кольцевых канавок долговечность поршня также существенно возрастает.

Для повышения долговечности устанавливают поршни из алюминиевых сплавов, направляющую часть которых покрывают слоем железа толщиной 2030 мкм.

В армированных поршнях из алюминиевого сплава с залитыми стальными поперечными или полукольцевьши пластинами тепловое расширение поршня определяется коэффициентом линейного расширения материала и упругим действием пластин. Диапазон тепловых деформаций поршня при этом уменьшается.

и для двигателей с воздушным охлаждением

Поверхности направляющего пояса поршней для лучшей прира-батываемости покрывают тонким слоем (3 мкм) олова или свинца, что позволяет сократить период обкатки.

Поверхность теплонапряженного днища и жарового пояса у форсированных дизелей покрывают для теплоизоляции пленкой окислов, толщиной до 100 мкм. Глубокое анодное оксидирование производится в серной кислоте. Пленка прочно соединяется с металлом и обладает повышенными твердостью и износостойкостью.

Шероховатость наружных поверхностей уплотняющего пояса должна соответствовать 57-му классу, торцовых поверхностей в кольцевых канавках 8-му классу, а поверхности направляющего пояса 68-му классу. Допуск на наружную поверхность составляет 210 мкм.

Поршневые кольца изготовляют путем индивидуального или центробежного литья из серого или легированного чугуна с перлитной или сорбитной структурой с равномерно распределенным пластинчатым графитом.

Для повышения долговечности и износостойкости компрессионных колец в условиях работы с граничным трением их рабочие поверхности покрыты слоем пористого хрома. Поверхность гильзы обрабатывают так, чтобы в неровностях поверхности и углублениях пористого хрома кольца удерживалась масляная пленка и создавались микрорезервуары для масла. Таким образом, при граничном трении

обеспечивается несущая поверхность пары кольцо гильза. В форсированных дизелях поверх слоя хрома наносят также слой молибдена.

Хромирование первого со стороны камеры сгорания кольца повышает примерно в 2 раза его износостойкость, при этом возрастает также износостойкость остальных колец и гильзы. Хромированию подвергают также маслосъемные кольца, на поверхностях контакта которых с гильзой развивается высокое давление.

В форсированных двигателях компрессионные кольца, работающие в условиях повышенных температур и давлений газов, изготовляют из легированных сталей.

Поршневые пальцы, подвергающиеся цементации, изготовляют из сталей 15Х, 15ХА, 12ХНЗА и 18Х2Н4МА. Глубина цементации внешней цилиндрической поверхности пальцев достигает 0,81,2 мм при толщине стенки до 5 мм и 1,01,7 мм при толщине стенки более 5 мм с последующей закалкой. Для пальцев карбюраторных двигателей применяют сталь 45. Внешнюю цилиндрическую поверхность пальцев закаливают на глубину 11,5 мм. Твердость этой поверхности пальца должна быть HRC 5665.

Реклама