Для чего поршневой палец выполняют пустотелым?
Поршневой палец является важной деталью двигателя внутреннего сгорания, и его конструкция может быть различной в зависимости от типа двигателя. В некоторых случаях поршневой палец выполняется пустотелым, что дает ряд преимуществ при работе двигателя.
Пустотелый поршневой палец имеет отверстие внутри, которое делает его более легким и позволяет снизить массу поршня. Это, в свою очередь, способствует улучшению динамики двигателя и снижению инерции поршня. Более легкий поршень может быстрее перемещаться в цилиндре, что увеличивает мощность двигателя и повышает его экономичность.
Кроме того, пустотелый поршневой палец способствует охлаждению поршня. Во время работы двигателя поршень подвергается высоким температурам, и пустотельный поршневой палец позволяет более эффективно передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра. Это помогает предотвратить перегрев поршня и снизить износ двигателя.
Еще одним преимуществом пустотелого поршневого пальца является его способность уменьшить шум и вибрации двигателя. Внутренние колебания поршня, вызванные его движением в цилиндре, могут создавать нежелательные шумы и вибрации. Пустотелый поршневой палец может осуществлять роль демпфера, амортизирующего колебания поршня и снижающего уровень шума.
Таким образом, использование пустотелого поршневого пальца в двигателе внутреннего сгорания имеет несколько преимуществ. Он позволяет снизить массу поршня, улучшить динамику двигателя, повысить экономичность и способствует охлаждению поршня. Кроме того, пустотелый поршневой палец снижает шум и вибрации, создаваемые двигателем. Использование данной конструкции поршневого пальца помогает повысить эффективность и надежность работы двигателя внутреннего сгорания.
Что такое плавающий поршневой палец?
Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. … Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца — его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках).
Почему Поршневой палец изготавливается Пустотелым?
Из-за наличия полужидкостного трения поршневой палец и сопряженные с ним поверхности бобышек поршня и верхней головки шатуна сильно изнашиваются. Поршневой палец относится к деталям двигателя, совершающим во время работы возвратно-поступательное движение, поэтому его масса должна быть минимальной.
Что соединяет поршневой палец?
Поршневой палец соединяет поршень с шатуном. Соединение двух этих деталей не может быть жестким, так как и низ, и верх шатуна постоянно перемещаются. Цилиндрический палец позволяет верхней части шатуна «шататься» при перемещении поршня по вертикали.
Как работает поршневой палец?
Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном и является осью, относительно которой шатун совершает колебательное движение. Поршневой палец работает в условиях знакопеременной нагрузки при четырехтактном процессе и в условиях близких к пульсирующей нагрузке в случае двухтактного процесса.
Что такое плавающий палец?
Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. … Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца — его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках).
Куда вставляется поршневой палец?
Для установки поршневого пальца поршень предварительно нагревают (70-80 градусов), после чего вставляют палец в поршень с шатуном. Это обеспечивает надежное закрепление. При работе двигателя поршень нагревается и палец может вращаться вокруг своей оси.
Каковы особенности крепления поршневого пальца?
Фиксированное соединение обычно реализуется в верхней головке шатуна. Поршневой палец при таком способе крепления вращается в отверстиях бобышек поршня, где предусмотрен определенный зазор. … Плавающий палец означает установку детали с определенным зазором как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня.
Что предотвращает от осевого перемещения поршневой палец?
В большинстве случаев от осевого перемещения удерживается стопорными кольцами. При плавающем пальце нагрузка на детали более равномерная, предотвращается односторонний износ пальца. Поршневой палец.
Чем закрепляют поршневые пальцы?
Как правило, пальцы поршневые закрепляются в головке шатуна, находящейся в его верхней части, посредством специальных зашплинтованных болтов, и имеют возможность беспрепятственно вращаться в поршне.
Что такое пальцы в двигателе?
На самом деле, никаких пальцев в конструкции силового агрегата нет. Подобный шум образуется в результате неравномерного распределения топливно-воздушной смеси по камере сгорания. Взрывная волна начинает хаотично ударяться о металлические стенки на высокой скорости, из-за чего образуются характерные звуки.
Поршневой палец
Поршневой палец представляет собой стальной полый цилиндр, поверхность которого упрочняется в процессе производства и имеет высокий класс чистоты механической обработки для уменьшения концентраторов напряжений. Поршневой палец может иметь возможность проворачиваться как в головке шатуна, так и в бобышках поршня. В этом случае он фиксируется от продольного перемещения специальными стопорными кольцами, а между пальцем и внутренней поверхностью головки шатуна устанавливается втулка из антифрикционного материала. Такой поршневой палец называется «плавающим». Преимущество «плавающего» пальца — его равномерный износ по окружности, а также большая надежность работы (на случай заклинивания в шатуне или в бобышках). Поршневые пальцы «неплавающего» типа запрессованы в верхней головке шатуна и проворачиваются только в бобышках поршня. В этом случае стопорные кольца и втулка не нужны и конструкция получается проще и легче. Нижняя головка шатуна должна быть разборной, чтобы иметь возможность соединения с шейкой коленчатого вала, а две части шатуна соединяются болтами.
Подробнее о поршневом пальце — в главе Шатун
Поршневой палец: назначение, особенности конструкции, разновидности
Поршневой палец входит в состав КШМ (кривошипно-шатунного механизма), имеет цилиндрическую форму и служит осью качания шатуна в месте соединения с поршнем. Благодаря поршневому пальцу обеспечивается подвижное шарнирное соединение поршня и головки шатуна.
В двигателях автомобилей используются полые поршневые пальцы. Полая часть детали представляет собой сквозное отверстие из двух конусов, вершины которых обращены к центру. Подобная конструкция позволяет, с одной стороны, уменьшить вес поршневого пальца, а с другой дает возможность более равномерно распределить нагрузки по поверхности. При этом центральная часть детали испытывает нагрузку больше, что определяет толщину легированной стали в этом месте.
Основным материалом изготовления является сталь 45ХА с закалкой после отливки на глубину до 1,5 мм для достижения необходимой твердости поверхности детали. Для современных высокопроизводительных мощных двигателей поршневые пальцы изготавливают из более прочных сортов легированной стали.
Разновидности поршневых пальцев
Фиксированный
К данной разновидности относятся детали, лишенные возможности вращения в одном из соединяемых элементов. Это достигается тугой посадкой поршневого пальца в отверстиях бобышки поршня или в верхней части головки шатуна, что обеспечивает осевую фиксации детали.
От использования крепления поршневого пальца в верхней головке шатуна с помощью разрезной втулки и стяжного болта, применяемого в автомобильных двигателях раньше, сегодня отказались. При таком способе крепления вращение детали осуществлялось в отверстиях бобышек поршня. Требуемый для шарнирного соединения зазор предусматривался в месте соединения поршневого пальца с бобышками поршня. Для массового производства такой способ фиксации считается самым доступным по цене. Сборка шатунно-поршневой группы при проведении ремонта двигателя выполнялась с нагревом шатуна до требуемой температуры.
При использовании фиксированного поршневого пальца в конструкции двигателя поршневая головка шатуна не имела бронзовой втулки.
Плавающий
К нему относят детали, устанавливаемые с зазором. Требуемый зазор может быть предусмотрен в бобышках поршня или в верхней головке шатуна.
Проблема осевой фиксации поршневого пальца решается установкой стопорного кольца, для чего в бобышках поршня делают специальные проточки. Такой способ обеспечивает вращение поршневого пальца как в бобышках поршня, так и в головке шатуна. Обязательно соблюдение необходимого зазора между деталью и бобышкой поршня, с одной стороны, и между пальцем и втулкой поршневой головки шатуна, с другой.
Бронзовая втулка в поршневой головке шатуна обеспечивает уменьшение трения при использовании плавающего поршневого пальца. Размер зазоров определяется различным температурным коэффициентом расширения материалов, использованных для производства шатуна, поршневого пальца и поршня. Так в холодном состоянии обязателен небольшой натяг при вхождении в бобышки поршня, при этом во втулку верхней головки шатуна деталь должна входить без люфта. По этой причине до операции по снятию или установке плавающего поршневого пальца поршень нагревают в воде до 85°С.
Как подобрать поршневой палец?
Плавающий тип подбирают по номеру в каталоге запчастей. Также можно использовать подбор по цветовой метке внутри днища поршня. Важно! Подбирать поршневой палец необходимо с учетом размерной группы, к которой относится данная деталь и поршень. Размерные группы различаются диаметром.
Фиксированный – выбирают, ориентируясь на отверстие в поршне по номеру группы (указан на днище поршня).
Проблемы с уменьшением веса
Одна из главных задач конструкторских бюро автопроизводителей состоит в увеличении мощности двигателя при одновременном уменьшении веса агрегата. Для решения этой задачи необходимо уменьшить вес максимально возможного числа деталей двигателя, используя для этого все доступные способы.