Поршни. Поршневые пальцы
Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Том 1. / И.В.Возницкий, А.С.Пунда – М.:МОРКНИГА, 2010.- 260 с. Стр.62-80
Назначение
•передачи силы давления газов на шатун или на поршневой шток
•передачи нормальной силы на стенку цилиндра;
•образования камеры сгорания и обеспечения ее герметичности,
•управления открытием и закрытием окон.
Классификация
Поршни
|
|
|
Тронковых |
Крейцкопфных |
|
дизелей |
|
дизелей |
Цельные |
Составные |
Неохлаждаемые 
Охлаждаемые
Условия работы, нагрузки
Механические нагрузки возникают под действием силы давлений газов и силы инерции.
Термические нагрузки
обусловлены
непосредственным
соприкосновением головки поршня с горячими газами
Условия работы, нагрузки
Механические нагрузки возникают под действием силы давлений газов и силы инерции. Сила давления газов Рг вызывает
циклически повторяющуюся деформацию днища и стенки поршня (см. рис. 6.1а), а сила инерции Рj стремится разорвать шпильки
крепления головки или днища (в составных поршнях).
Условия работы, нагрузки
Термические нагрузки обусловлены непосредственным соприкосновением головки поршня с горячими газами (через поршень отводится 8-10% теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндре), тепловая нагрузка поршня резко возрастает при увеличении диаметра цилиндра D (квадратичная зависимость) и при переходе от четырехтактного (m = 2) к двухтактному (m = 1) циклу.
Конструкция поршней
Требования к конструкции поршня :
•наименьшая теплонапряженность
•меньшая при достаточной прочности и жесткости
•жаропрочность и жаростойкость
•износостойкость,
•иметь хорошие антифрикционные свойства и
•малый коэффициент линейного расширения
Конструкция поршней
•Материал цельных поршней: серый чугун, высокопрочный чугун и алюминиевые сплавы литейные жаропрочные или деформируемые.
Элементы конструкции
Днище, форма 3 - рёбра жёсткости (рис. 6.2д)
1 - карманы (рис. 6.2а, б)
2- отверстия для рымов (рис. 6.2б, в) 1 – кожух (рис. 6.2д)
Расположение колец 2, 3, 1 - «тепловые дамбы»
2и 5 (рис. 6.2а), 3 и 4 (рис. 6.2б) – отверстия для отвода масла
4- «карманы»-холодильники (рис. 6.2а)
2 – вставка для пальца (рис. 6.2г).
Охлаждение поршней
Масляное охлаждение.
Преимущество:
• возможность применения в тронковых и крейцкопфных дизелях.
Недостаток - вероятность коксования масла на донышке, резко ухудшающего теплоотвод.
Водяное охлаждение.
Преимущества :
• высокая теплоемкость воды и больший коэффициент теплоотдачи от стенок поршня к воде.
Недостатки:
• возможность применения только в крейцкопфных дизелях,
• необходимость тщательного изготовления и изоляции системы подвода и отвода воды во избежание ее попадания в масло.