2.1. Поршневые пальцы

В общем случае палец представляет собой цилиндрический стержень, выполненный для уменьшения массы полым (рисунок 2.8а). Поверхность его тщательно шлифуется для повышения усталостной прочности и уменьшения потерь на трение.

а) б) в)

г) д)

а, б, в – конструктивные формы; г, д – способы фиксации от осевого перемещения

Рисунок 2.8 – Поршневые пальцы

В некоторых конструкциях пальцев выполняют радиальные 1 сверления (рисунок 2.8б) или систему радиальных 1 и продольных 2 сверлений (рисунок 2.8в) для подачи масла на смазывание бобышек или в поршень для его охлаждения. Внутреннюю полость пальца герметизируют с помощью заглушек 3 или трубок 2.

В современных судовых двигателях применяют плавающие пальцы, которые во время работы могут свободно проворачиваться в бобышках поршня и становится более равномерным износ, уменьшается опасность заедания пальца.

Осевое смещение пальца ограничивают пружинными стопорными кольцами 1 (рисунок 2.8г) или заглушками 2 (рисунок 2.8д), цилиндра. Стопорные кольца устанавливают в канавках, протачиваемых в бобышках поршня, а грибковые заглушки запрессовывают в палец.

Во вращающихся поршнях (см. рисунок 2.6) роль пальца выполняет сферическая головка шатуна, обеспечивающая самоцентровку поршня. Материалом для пальцев служат углеродистые стали 15, 20 и 40, легированные стали 15Х, 20Х, 12ХН3А, 12Х2НЧВА, 20ХГР и др. Пальцы подвергают термической обработке-цементации с закалкой и отпуском.

2.2. Поршневые кольца

Поршневые кольца бывают разнообразной конструкции (рисунок 2.9).

Конструкция их должна обеспечить:

- высокую прочность и упругость и их сохранение при длительном воздействии высоких температур.

- равномерное распределение по окружности радиального давления от сил упругости.

- малый коэффициент трения и высокую износостойкость.

На рисунке 2.9 изображены профили компрессионных и маслосъем-ных колец и типы замков.

На рисунке 2.9г изображен типовой комплект поршневых колец для дизелей с тяжелыми режимами работы. Комплект состоит из верхнего компрессионного кольца типа Keystone с двусторонней трапецией, бочкообразной рабочей поверхностью и износостойким покрытием; второго компрессионного кольца минутного типа также с двусторонней трапецией и износостойким покрытием и маслосъемного кольца коробчатого типа с эспандером и хромированными скребками. Компрессионные кольца выполнены с двусторонней трапецией для исключения залегания и в стандартном варианте имеют хромовое покрытие. С целью обеспечить более высокую сопротивляемость изнашиванию используются специальные покрытия из сплавов, наносимых методом плазменного напыления.

а)

б) в)

г)

а – профили компрессионных колец (1 – прямоугольные; 2 – конические; 3 – трапеци-видные; 4 – торсионное; 5 – прямоугольное с канавкой; 6 – прямоугольное с симме-ичной бочкообразной рабочей поверхностью, хромированное; 7 – прямоугольное с асиметричной бочковатой рабочей поверхностью, хромированное; 8 – с двухсто-ронней трапецией, бочкообразная рабочая поверхность, хромированное; 9 – скреб-ковое типа Napier; 10 – торсионные с внутренней вставкой и износостойким покрытием); б – профили маслосъемных колец (11 – скребковые; 12 – коробчатое с расширителем); в – замки (1 – прямой; 2 – косой; 3 – ступенчатый); г – типовой комплект поршневых колец для дизелей с тяжелыми режимами работы (фирма Ramsru Corp.)

Рисунок 2.9 – Конструкция поршневых колец

Основным материалом для поршневых колец традиционно продолжает оставаться чугун. Представляет интерес применение японской фирмой Teikoku Piston Ring для изготовления поршневых колец материала марки Teipiloy, имеющего микроструктуру в виде равномерно распределенного графита пластинчатого или вермикулярного типа с тонкой перлитной матрицей.