6. Зазоры между поршнем и цилиндром, их динамика в процессе работы двс. Зависимость между конструктивным (холодным) и рабочим (горячим) зазорами.

Ф орма цилиндрической поверхности поршня определяется величиной зазора между поршнем и цилиндром. Величина зазора не влияет на направляющие функции поршня и с этой точки зрения, зазор может быть любым. На практике данный зазор стараются минимизировать для предохранения колец от газов, сохранения уплотняющих качеств поршня. Зазор должен быть таким, чтобы при всех возможных положениях поршня уплотнительный пояс не соприкасался с цилиндром. Зазор между юбкой поршня и цилиндром в рабочем состоянии должен обеспечивать возможность свободного перемещения поршня в цилиндре при максимальной температуре.

D_п , D_п’ -диаметр поршня в холодном и горячем состоянии

D_ц , D_ц’ -диаметр цилиндра в холодном и горячем состоянии

t_ц, t_п -температура стенок цилиндра и поршня в горячем состоянии

t₀ -температура стенок цилиндра и поршня в холодном состоянии

α_ц,α_п -коэффициенты линейного расширения цилиндра и поршня

Δ= D_ц - D_п –зазор в холодном состоянии

Δ’= D_ц’- D_п’ –зазор в горячем состоянии

Относительные зазоры:

- относительный зазор в холодном состоянии

- относительный зазор в горячем состоянии

;

;

Т.к. температура по высоте боковой поверхности падает, то боковую поверхность делают различного диаметра.

7. Варианты конструктивной реализации шатунов для двигателей со сложным кшм (на примере V-образного двигателя). Преимущества и недостатки представленных схем.

Возможны следующие варианты конструктивной реализации шатунов для двигателей сложных схем:

1. С мещённые шатуны

Достоинства: простота конструкции, возможно изготовление одинаковых шатунов, при смазке поршневого пальца под давлением относительная простота подачи масла, кинематика и динамика всех цилиндров одинакова.

Недостатки: небольшая площадь опорной поверхности, при данной схеме оси цилиндров смещаются друг относительно друга, появляются дополнительные моменты изгибающие, шатунную шейку.

2. Ц ентральный шатун

Вильчатый охватывает вкладыш на шатунной шейке, а другой внутренний, располагается внутри вильчатого.

Преимущества: одинаковая кинематика и динамика в обоих блоках, равномерная нагрузка на кривошипную головку и подшипник, уравновешенность двигателя.

Недостатки: сложность конструкции вильчатого шатуна, недостаточная жесткость вильчатого шатуна, различная жесткость шатунов, плохие условия смазки внутреннего шатуна, сложность изготовления 2х сторонних вкладышей.

3. П рицепные шатуны.

Преимущества: большая жесткость кривошипной головки.

Недостатки: различная кинематика главного и прицепного шатуна за счет появления дополнительного радиуса прицепа, появление дополнительного крутящего момента, худшая уравновешенность всего двигателя, повышенные нагрузки на головку прицепного шатуна.