59. Цилиндро-поршневая группа двигателя внутреннего сгорания как узел трения.

Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) является основным и важнейшим из узлов трения ДВС. Внутренняя поверхность цилиндра, днище поршня и крышка образуют камеру сгорания. Боковая поверхность (зеркало цилиндра) служит направляющей для движения поршня.

Поршни ДВС, являясь подвижным элементом пары трения, работают в усло-

виях высоких механических и тепловых нагрузок.

Блоки цилиндров обычно выполняют как коробчатую конструкцию с отвер-

стиями для цилиндровых гильз и каналов охлаждающей среды.

По конструкции гильзы подразделяют на "мокрые", омываемые снаружи ох-

лаждающей жидкостью, и "сухие", имеющие небольшую толщину стенок (2-4мм), что позволяет без больших расходов применять качественные износостойкие материалы.

В большинстве дизелей для изготовления гильз используют высокопрочный

легированный чугун.

Конструкция поршня определяется силовыми, температурными и триботехническими факторами.

По высоте поршень делят на три основных пояса: жаровой, уплотнительный,

несущий компрессионные и маслосъемные кольца и направляющий пояс.

От поршня требуется повышенная стойкость к износу рабочих поверхностей

кольцевых канавок (особенно для первого поршневого кольца) и к задирам.

Диаметр поршня определяют из мощностных характеристик ДВС, а высота

поршня связана с функциональными и конструктивными особенностями.

60. Узлы трения шатунов, крейцкопов и подшипников коленчатых валов.

В подшипниках поршневой и кривошипной головок шатунов, а также корен-

ных подшипниках коленчатых валов с целью обеспечения высокой износостойкости наиболее часто применяют бронзовые (Бр ОФ 7.0-0.2), латунные или биметаллические втулки. В последнем случае антифрикционный слой изготавливают на основе свинца, олова и меди, например, сплав СОС-6-6 (сурьма, олово, металлокерамические включения).

Смазка в зону трения подается по внутренним каналам в теле шатунов или

шатунных шеек.

Износ коренных и шатунных подшипников обусловлен действием ряда порой непреодолимых факторов.

Один из главных - невозможность поддержать гидродинамический режим

трения при пусках и остановках, мгновенных перегрузках, что связано с разрывом масляного клина, снижением вязкости масла в случаях перебоев подачи масла и др. Другой фактор связан с наличием в масле абразивных частиц. Однако износ происходит и при нормальной работе в гидродинамическом режиме, так как локальное давление в масляном клине в 2,5 3 раза превышает среднее давление, вызывает деформацию и накопление усталости в приповерхностных слоя материала подшипников.

Соотношение износа коренных и шатунных подшипников различно и зависит от величины нагрузки. Так, например, в однорядных двигателях нагрузки на шатунные шейки больше, чем на коренные, и износ их выше.

У V- образных двигателей большие нагрузки приходятся на коренные под-

шипники. В результате этого износ коренных шеек и вкладышей в 1.5 2 раза

больше, чем шатунных. Износ шеек неравномерен по окружности, что связано с недостаточной жесткостью коленвалов, а также с наличием противовесов. У всех двигателей в коренных подшипниках нижние вкладыши изнашиваются больше верхних, а в шатунных подшипниках верхние вкладыши изнашиваются больше нижних. Износостойкость вкладышей определяется жесткостью конструкции, формой расточки, схемой подвода масла, качеством масла, антифрикционными свойствами материалов и т.д. Отклонения макрогеометрии шеек, деформации вкладышей и узла под нагрузкой также вызывают локальное нарушение гидродинамического режима смазки, резкое повышение температуры, в результате чего интенсифицируется изнашивание и возможен задир, сопровождающийся выплавлением антифрикционного слоя.