Почему головку поршня выполняют меньшего диаметра чем юбку: Почему головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку?

Тест №1 «Кривошипно-шатунный механизм»

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Омской области

«Седельниковский агропромышленный техникум»

ТЕСТ

«Кривошипно-шатунный механизм»

МДК.01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей»

ПМ. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

по профессии 23.01.03 Автомеханик

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2017

Целью настоящих тестов является закрепление студентами знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме «Кривошипно-шатунный механизм», входящей в состав МДК 01. 02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» профессии 23.01.03 «Автомеханик».
Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», по профессии 23.01.03 «Автомеханик», 1 курс.

ТЕСТ

«Кривошипно-шатунный механизм»

1. Какие детали КШМ относятся к неподвижной группе?

а) блок цилиндров, картер, крышка блок-картера, маховик

б) блок цилиндров, картер, крышка блок-картера, коленчатый вал, гильза цилиндров

в) блок цилиндров, картер, крышка блок картера, гильза цилиндров, прокладка блок-картера

2. Из каких материалов изготавливают блок-картер современного двигателя?

а) из легированной стали

б) из бронзы или латуни

в) из чугуна или алюминиевых сплавов

3. Чем закрывается блок-картер двигателя сверху и снизу?

а) сверху и снизу специальными кожухами

б) сверху крышкой цилиндров, снизу кожухом маховика

в) сверху крышкой цилиндров, снизу поддоном картера

4. Как закрывается блок цилиндров на двигателе КамАЗ-740 сверху?

а) двумя головками из чугуна

б) каждый цилиндр отдельной головкой из алюминиевого сплава

в) двумя головками из алюминиевого сплава

г) одной головкой из алюминиевого сплава

5. Какие детали КШМ относятся к подвижной группе?

а) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, коренные подшипники

б) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, шатунные подшипники

в) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, поддон картера.

6. Что является направляющей для поршня при его перемещениях в двигателе?

а) блок-картер

б) гильза цилиндра

в) коленчатый вал

7. Что называют зеркалом цилиндра?

а) установочные пояски гильзы

б) внутреннюю поверхность гильзы цилиндров

в) наружную поверхность гильзы цилиндров.

г) специальное устройство на торце гильзы

8. Что означает выражение: «На двигателе установлены мокрые гильзы?»

а) гильза, внутренняя поверхность которой смазывается маслом б) гильза, наружная поверхность которой омывается охлаждающей жидкостью

в) гильза, которая охлаждается воздухом

9. Что такое камера сгорания?

а) объем между днищем поршня и головкой цилиндра, когда поршень находится в ВМТ

б) весь объем расположенный под поршнем

в) объем, в котором происходят рабочие процессы двигателя.

10. Сколько головок цилиндров имеет двигатель ЗиЛ-508?

а) 8головок

б) 4головки

в) 2головки

г) 1головку.

11. Как затягивают болты или шпильки крепления головок цилиндров?

а) в такой последовательности как работает двигатель с применением удлинителя ключа

б) затяжку проводят, прилагая к ключу как можно большее усилие

в) затяжку проводят равномерно в определенной последовательности в 2-3 приема, с определенным усилием

12. Почему головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку?

а) для удобства установки компрессионных и маслосъемных колец б) для равномерного распределения давления газов на поршень

в) для предотвращения заклинивания поршня при нагреве его во время работы

13. Из какого материала изготавливают поршни?

а) из бронзового сплава

б) из алюминиевого сплава

в) из стали

г) из титана

14. Каким способом фиксируется поршневой палец в поршне?

а) стопорными кольцами

б) стопорными штифтами

в) установочными болтами

15. По назначению поршневые кольца делятся на:

а) уплотнительные и маслосъемные

б) компрессионные и уплотнительные

в) компрессионные и маслосъемные.

г) уплотнительные и стопорные

16. Какое компрессионное кольцо работает в самых тяжелых условиях?

а) верхнее

б) нижнее

в) среднее.

17. Какая деталь соединяет коленчатый вал двигателя с поршнем?

А поршневой палец

б) шатун

в) шатунный подшипник.

18. Сколько шатунов крепится на 1 шатунной шейке коленчатого вала 8-ми цилиндрового V-образного двигателя?

а) один

б) два

в) четыре.

г) восемь

19. Рядный четырехцилиндровый двигатель имеет коленчатый вал на котором

а) 4коренных и 4шатунных шеек

б) 5коренных и 4шатунных шеек

в) 4коренных и 5шатунных шеек

г) 5коренных и 5шатунных шеек.

20. Для чего предназначена нижняя головка шатуна с крышкой?

а) для соединения шатуна с поршнем

б) для соединения шатуна с коленчатым валом

в) для соединения шатуна с поршневым пальцем.

Эталон ответов:

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично» 18-20 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо» 14-17 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно» 10-13 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;

Оценка неудовлетворительно» 0-9 правильных ответов из 20 предложенных вопросов.

Список литературы

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Кривошипно-шатунный механизм (Поршень) — Двигатель — Автомобиль категории «В»



Кривошипно-шатунный механизм (Поршень) — Двигатель — Автомобиль категории «В» — Cars History. ru

все марки авто мира

BMW Ford Hyundai Kia Porsche В гараже Все для авто Двигатель Интересное Ликбез Не про авто Ремонт и подготовка двигателя Техническое обслуживание автомобиля Технологические указания по уходу за основными узлами трактора Электрооборудование автомобиля

Skoda Fabia Monte Carlo Если вернуться в историю автомобилестроения, то первая Monte Carlo появилась пред изумленной публикой в далеком тридцать восьмом году двадцатого века, причем одновременно с моделью Skoda Popular Sport, что была ориентирована на спортивный стиль. Из семидесяти экземпляров, вышедших тогда «в свет», подавляющее …

29 сентября 2010г.

Детали кривошипио-шатунного механизма делятся на подвижные и неподвижные.

Подвижные детали. К подвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относятся: поршень в сборе с поршневыми кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик.

Поршень 2, изготовленный из алюминиевого сплава, имеет днище, уплотняющую и направляющую части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня. В головке поршня проточены канавки для поршневых колец. В средней части поршня расположены приливы- бобышки с отверстиями для установки поршневого пальца 3. В нижней части юбки сделаны вырезы для прохода противовесов коленчатого вала при работе двигателя. Они, кроме того, уменьшают массу поршня.

Из-за большого нагрева диаметр головки поршня делают меньше диаметра направляющей части (юбки) поршня. Заклинивание поршня при нагреве исключается приданием юбке поршня овальной формы; малая ось овала совпадает с продольной осью поршневого пальца, а большая — перпендикулярна ей. При нагреве поршень расширяется больше в направлении малой оси овала, совпадающей с продольной осью поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла и приобретает цилиндрическую форму.

Поршневая группа

Поршневая группа (а) и расположение поршневых колец на поршне (б)

Юбка поршня имеет П- или Т-образную прорезь, которая придает ей пружинящие свойства и обеспечивает работу непрогретого двигателя без стуков. У двигателей ВАЗ и УАЗ-451М для работы поршня в непрогретом состоянии без стуков в тело поршня залито стальное терморегулирующее кольцо 14. Для улучшения приработки поршней к гильзам цилиндров и предохранения их от задиров юбку поршня покрывают тонким слоем олова. Отверстие под поршневой палец смещено на 1,5 мм вправо по ходу движения автомобиля. Этим уменьшается перекашивание и стуки поршня при переходе его через в.м.т.

«Автомобиль категории «В»,
В.М.Кленников, Н.М.Ильин, Ю.В.Буралев

Click to rate this post!

• Вентиляция картера
• Система смазки двигателя
• Масляный насос
• Масляные фильтры грубой и тонкой очистки масла
• Система смазки двигателей УАЗ-451МИ и УАЗ-451М
• Контроль давления масла
• Термостаты на различных автомобилях
• Температурный режим двигателя
• Пусковой подогреватель
• Смазочные материалы
• Пластичные (консистентные) смазки
• Система охлаждения двигателя
• Приборы системы охлаждения
• Насос системы охлаждения
• Водяной насос
• Термостат
• Газораспределительный механизм
• Детали газораспределительного механизма

Top

все марки авто мира

Поршни не круглые: описание профиля и овальности

Toggle Nav

Поиск

Профиль и овальность являются двумя основными характеристиками конструкции поршня. Здесь мы рассмотрим, почему поршни не идеально круглые.

Получите полную версию печатного номера журнала Motocross Action Mag за июль 2018 года.

Глядя на поршень, легко представить, что он имеет идеально круглую цилиндрическую форму. Ведь они входят в круглое отверстие (цилиндр!) Так почему бы им тоже не быть круглыми?

Дело в том, что внешняя форма поршня очень сложная. Двигатель внутреннего сгорания представляет собой неблагоприятную среду, в которой температура продуктов сгорания может достигать опасной температуры, а из-за неравномерного охлаждения цилиндров могут образовываться иллюминаторы и неровности поверхности. Разработка поршня, оптимизированного для условий камеры сгорания, является важной задачей.

На протяжении многих лет материалы поршней и конструктивные характеристики, компенсирующие расширение под воздействием тепла, менялись. Ковка поршней из алюминия обеспечивает большую прочность и долговечность, но она должна использоваться в правильной конструкции, чтобы должным образом оптимизировать работу поршня.

(слева) Это пример ранней конструкции поршня, в котором в качестве основного материала использовалась сталь. Этого было бы недостаточно для требований современных двигателей. Сравните с разнообразием современных кованых алюминиевых поршней от Wiseco (справа) с различными покрытиями и конструкциями.

Подробнее о процессе ковки читайте здесь.

Форма поршня имеет две основные характеристики: профиль и овальность. Менеджер по продукции Wiseco и многолетний инженер Дейв Сулеки так прокомментировал эти характеристики поршня: «Профиль и овальность поршня являются одними из наиболее важных характеристик поршня, они действительно определяют не только то, как поршень будет изнашиваться с течением времени, но и насколько хорошо он будет работать. поршень может работать. Когда инженер рассчитывает зазор между поршнем и цилиндром, это только начало сложного определения конечной геометрии поршня».0003

Профиль

Если вы прокатите поршень по плоской поверхности, вы заметите, что он не катится по прямой линии. Вы наблюдаете характеристику номер один: профиль . Поскольку алюминий проводит так много тепла, поршни имеют конусообразную форму: диаметр верхней части поршня возле днища меньше, чем у нижней части поршня около юбки. Юбка поршня на самом деле имеет так называемую бочкообразную форму, как показано ниже. Это связано с тем, что температура вблизи купола поршня отличается от температуры на юбке поршня, что приводит к разным уровням расширения. Коническая форма позволяет поршню расширяться при подаче тепла, поэтому поршень не заедает в отверстии цилиндра. Чем выше температура, тем больше будет расширяться поршень. Затем задача проектирования становится расчетом степени конусности. Слишком малый зазор может вызвать задиры или задиры из-за теплового расширения, а слишком малый зазор может вызвать шум от поршня.

На этом рисунке показан профиль поршня: поршни имеют бочкообразную форму и конусность. Из-за этого измерение диаметра на юбках дает большее число, чем измерение вблизи купола.

«Профиль поршня имеет решающее значение для того, как поршень будет поддерживать себя при возвратно-поступательном движении в отверстии цилиндра. Например, профиль поршня должен помогать удерживать поршень вертикально в отверстии во время сгорания; представьте, что любое чрезмерное наклонение поршня позволит поршневые кольца «не садятся» и не плотно прилегают к стенке цилиндра», — поясняет Сулеки.

Овальность

Пока вы катите поршень по столу, вы также будете наблюдать, как поршень поднимается и опускается в движении «горб-горб-горб», подобно колесу, имеющему плоское пятно. Эта характеристика называется овальностью, также известной как кулачковость. Проще говоря, овальность означает, что поршень наименьший по отношению к отверстию поршневого пальца.

На этой диаграмме осевой нагрузки показана сила, создаваемая поперечным движением поршней.

Когда двигатель начинает свое движение, шатун движется не только вверх и вниз, но из-за угла вращения одновременно движется вбок. Это действие со стороны шатуна и движение коленчатого вала создают нагрузку на поршень вдоль плоскости шатуна на одной линии с вращением (известной как «ось тяги»). Чтобы позволить поршню свободно двигаться с этой боковой силой, поршень не может быть идеально круглым, иначе он застрял бы в круглом отверстии цилиндра. Придавая поршню овальность, поршень может свободно перемещаться вверх и вниз по мере необходимости. Проблема в дизайне заключается в том, чтобы применить правильное количество овальности. Слишком маленькая овальность может привести к тому, что поршень соприкоснется со стенкой цилиндра, ближайшей к концу поршневого пальца, в то время как слишком большая овальность может привести к тому, что поршень слишком сильно упрется в стенку цилиндра вдоль этой «оси усилия». Слишком большая нагрузка вдоль ось тяги может привести к сильному задиру или заеданию, когда поршень прорывает барьер масляной пленки и непосредственно контактирует со стенкой цилиндра.

На этом рисунке показана овальность поршня. Эллипс со сплошной линией представляет собой диаметр поршня, как если бы вы смотрели вниз на купол.

Дэйв Сулеки прокомментировал овальность, 

«Овальность — неизвестная вещь, когда большинство людей смотрят на поршень, они думают, что он круглый, и невооруженным глазом это должно быть так. Однако возьмите новый двухтактный поршень и прокатите его по столу, и что произойдет Вы увидите неровный «горб, горб, горб» по мере того, как поршень катится по большой дуге… вы видите как профиль («конусную форму» поршня, в сочетании с овальностью так как поршень катится неравномерно.Овальность необходима для того, чтобы поршень двигался вверх и вниз в отверстии цилиндра, так как коленчатый вал и шатун пытаются вытолкнуть поршень вверх, а сгорание толкает поршень вниз, овальность позволяет поршню двигаться без заедания в круглом отверстии цилиндра».

Еще одно визуальное изображение профиля и овальности поршня.

Овальность – ключевая деталь, которую следует помнить при измерении размера поршня. Поршень должен быть измерен в нижней части юбки, под углом 90 градусов от отверстия для пальца, чтобы получить точное измерение.

При измерении диаметра поршня убедитесь, что вы используете надлежащие инструменты. Не используйте штангенциркуль для измерения поршня (поршней), так как вы не получите точных измерений. Наиболее точным инструментом для использования является набор микрометров наружного диаметра.

Ваш поршень должен быть измерен в нижней части юбки, под углом 90 градусов к отверстию под палец. Обратите внимание: размеры, показанные здесь, предназначены только для ознакомительных целей. Измерьте каждую из своих отдельных частей для точности.

Некоторые поршни Wiseco имеют запатентованные покрытия юбки, такие как ArmorGlide или ArmorFit, которые предназначены для уменьшения износа, обеспечения более плавной и тихой работы и наносятся на весь срок службы поршня. Для некоторых поршней с покрытием юбки характеристики измерения зазора между поршнем и стенкой будут изменены, поэтому обязательно прочитайте инструкции, прилагаемые к вашему поршню (поршням).

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о различных покрытиях.

Copyright © 2013-настоящее время Magento, Inc. Все права защищены.

Почему юбки вашего поршня не круглые

Это может стать сюрпризом, но вполне вероятно, что поршни в вашем двигателе не особенно круглые. Ну, некоторые из них в основном круглые, а другие нет. Это сложно, но по уважительной причине. Рабочая среда поршня диктует его общую форму, и эта форма усложняется, когда поршень выполняет несколько задач, подвергаясь постоянному насилию самого высокого порядка. Основная задача поршня — улавливать давление в цилиндре с помощью кольцевого уплотнения, чтобы шатун и коленчатый вал могли преобразовывать это давление во вращательное движение для движения автомобиля. Поршни на самом деле не знают, приходят они или уходят, но они распознают факторы, которые сговариваются, чтобы уничтожить их или иным образом сделать их менее эффективными, чем хотелось бы; указанными факторами являются тепло, давление, трение, смазка и инерционные нагрузки, которые постоянно стремятся разорвать их на части.

Современные поршни доступны в нескольких различных исполнениях, в зависимости от области применения.

Верхняя часть большинства поршней действительно круглая, потому что это та часть, которая удерживает пакет колец, а круглые кольца должны совпадать с круглыми отверстиями цилиндра для обеспечения надлежащего уплотнения. Некоторые исключения имеют овальную форму на кольцевых площадках, но это не является общепринятой практикой. По большей части все, что выше нижнего кольца, на самом деле круглое. Однако ниже пакета колец современные поршни приобретают новые и иные формы, тонкости которых не всегда ясны невооруженным глазом. Юбки поршня необходимы для стабилизации поршня в отверстии и обеспечения наилучшего уплотнительного кольца, предотвращая слишком сильное раскачивание поршня. Силы сгорания приводят к значительным боковым нагрузкам через юбку, которая пытается деформировать поршень и взвести его в отверстии. Без юбок пакет колец представлял бы собой единую точку контакта, позволяющую поршню свободно раскачиваться и нарушать критические функции колец как при сжатии, так и при сгорании. Добавляя юбку, конструкторы фактически создают две области контакта, которые улучшают кольцевое уплотнение и поглощают осевую нагрузку, одновременно стабилизируя движение поршня в отверстии цилиндра.

Слева: Асимметричные поршни становятся все более распространенными в качестве средства снижения трения. Справа: большинство поршней имеют симметричные юбки.

Юбки поршней обычно распознаются как полные юбки (full round) или скользящие юбки. Симметричные или асимметричные профили юбки дополнительно характеризуют дизайн юбки тапочек с сопутствующими овальными и бочкообразными профилями, характерными для любого конкретного дизайна. Полный плинтус вначале казался логичным. Он создал прочный поршень, который сохранял заданную форму и хорошо выдерживал длительные нагрузки. В этих поршнях обычно использовались внешние бобышки пальцев, более длинные поршневые пальцы и они имели значительную массу. Полный бортик полезен, когда давление сгорания и тяговая нагрузка чрезвычайно высоки, как это наблюдается в дизельном двигателе. Это помогает сохранить форму поршня и стабилизирует пакет колец в этих условиях. Полнокруглые юбки служат дольше из-за меньшего локального износа и большей площади контакта юбки.

Конструкции юбки тапочек развивались по мере того, как инженеры стремились облегчить возвратно-поступательные компоненты для повышения производительности и адаптировать конструкции поршней для комбинаций ударных двигателей и повышенных оборотов многих современных высокопроизводительных двигателей. В то время как юбки необходимы для обеспечения стабильности и выравнивания поршня, переопределение поршня под пакетом колец дало бы многочисленные преимущества, некоторые из которых включают:

• Уменьшенный вес поршня, который безопасно поддерживает более высокие обороты двигателя
• Минимальное пятно контакта снижает трение при сохранении стабильности
• Поршни можно приблизить к коленчатому валу без противовеса

По мере появления новых форм дизайнеры вносили существенные изменения, которые значительно улучшали характеристики, главными из которых были овальность и контуры бочкообразной поверхности. Оба были основным продуктом поршневой конструкции более полувека.

ОВАЛЬНОСТЬ ЮБКИ

Конструкторы давно поняли, что полный контакт юбки со стенками цилиндра не только не нужен, но и вреден для производительности в виде трения, снижающего мощность. Овальность поршня или форма яйца, если хотите, диктует, что тело поршня уже по малой оси (поршневой палец) и шире по большой оси (упорная поверхность). Что касается ширины юбки, то самая широкая часть поршня находится в области несущей нагрузки юбки. Вот почему мы измеряем зазор между поршнем и стенкой в ​​центре юбки и ближе к ее низу.

Овальность используется для компенсации расширения поршня от нагрева. Это дает контролируемое одномерное решение для величины контакта поршня с упорной поверхностью. И это предлагает силу, которую вы ожидаете от удаления полной круглой юбки. Юбки FSR (Forged Side Relief) на самом деле прочнее, чем полностью круглые конструкции, но они требуют более точной настройки профиля юбки, чтобы соответствовать характеристикам износа полного круглого сечения.

Слева: асимметричные поршни становятся все более распространенными в качестве средства снижения трения. Справа: большинство поршней имеют симметричные юбки.

Степень овальности определяется величиной теплового расширения и осевой нагрузки, с которой, как ожидают инженеры, сталкивается юбка поршня. Точная геометрическая форма варьируется в зависимости от применения. Только часть юбки соприкасается со стенкой цилиндра, даже если она окружена большим количеством материала юбки. Цель состоит в том, чтобы представить тщательно рассчитанную площадь несущей способности, наиболее подходящую для каждого применения. Поршни без наддува требуют меньшей овальности, чем поршни с наддувом и другие устройства с искусственным наддувом, из-за различных требований к нагреву и нагрузке.

На рисунке показано, как овальность используется для достижения наименьшей возможной площади контакта, которая одновременно стабилизирует поршень и по-прежнему поглощает предполагаемые осевые нагрузки.

Поршни могут иметь одинарную или составную овальность в зависимости от применения, нагрузки, тепловых характеристик, материала поршня и толщины юбки. Форма может быть удивительно сложной, и ее можно получить только с помощью компьютерного анализа и реальных динамических испытаний. Вместо одной постоянной кривой степень кривой может меняться по мере приближения к несущей зоне. Инженеры могут рассчитать это и смоделировать на компьютерах. Овальные формы шлифовались на специальных станках, но процесс был трудоемким и дорогим. Сегодня обрабатывающие центры с ЧПУ могут вырезать эти формы гораздо быстрее и точнее.

Обратите внимание на то, что сторона большого упора обеих юбок поршня значительно шире, чем сторона меньшего упора.

КОНТУР СТВОЛА

Если концепция овальности не вызывает у вас головокружения, возможно, контур ствола. В то время как овальность направляет форму юбки по горизонтальной оси, бочкообразная форма соответствует форме юбки по вертикальной оси и помогает поддерживать единую точку контакта юбки, необходимую для максимальной эффективности юбки. Если область несущей нагрузки имеет ширину, она также должна включать высоту, которая определяет точное пятно контакта, которое инженер считает подходящим для применения. Опять же, это можно рассчитать и смоделировать, но это должно быть подтверждено реальным тестированием. Чтобы визуализировать ствол, представьте себе вид сбоку на юбку поршня и выберите самую широкую часть поршня, где измеряется зазор между поршнем и стенкой. Во многих случаях это примерно один дюйм ниже нижней кольцевой канавки.

Это преувеличенное изображение цилиндрической формы поршня показывает, как цилиндр используется для обеспечения идеального пятна контакта без соприкосновения всей юбки со стенкой цилиндра. Точка контакта расположена низко на юбке, чтобы обеспечить достаточное отделение от пакета колец для большей стабильности.

С этого момента юбка поршня также приобретает криволинейную форму, поскольку она следует по определенной дуге до дна нижней кольцевой канавки, где поршень фактически имеет меньший диаметр. Напомним, что кольцевой ремень и верхняя часть поршня всегда круглые и меньшего диаметра, поскольку требуется больше места для расширения из-за сильного нагрева в этой области. Ниже этой точки цилиндр работает в сочетании с овальностью, чтобы определить многомерную точку контакта и зону несущей нагрузки, наиболее подходящую для конечного применения. В какой-то степени вы можете думать о бочонке как о вертикальной овальности, поскольку он предназначен для минимизации трения за счет контроля пятна контакта.

Показан полностью круглый поршень, который всегда будет иметь наибольший контакт с юбкой, и сверхнизкопрофильный поршень в виде скользящей юбки, спроектированный так, чтобы быть максимально легким.

Может быть полезно представить, что в цилиндре надувается небольшой шарик. Контакт со стенками изменяется с давлением накачивания, но он может измениться только настолько сильно по горизонтали, прежде чем вся поверхность баллона соприкоснется со стенкой цилиндра по горизонтали. Тем не менее, воздушный шар все еще может расширяться по вертикали, и дуга к точке контакта изменится и удлинит пятно контакта. В каком-то смысле это бочонок, потому что форма воздушного шара всегда в какой-то точке отклоняется от стенки цилиндра. На практике бочонок несколько более выражен в верхней части юбки возле канавки маслосъемного кольца и менее выражен в нижней части юбки; разница составляет порядка 0,002–0,004 дюйма.

СИММЕТРИЧНОСТЬ

Большинство поршней, как полностью круглых, так и с проскальзывающей юбкой, имеют симметричный контур юбки; то есть обе юбки идентичны по размеру и профилю. Когда вы смотрите на один из этих поршней, вы не можете заметить какой-либо заметной разницы между юбкой малой и большой тяги. Большинство поршней изготавливаются с симметричными юбками, но другой тип юбки поршня, разработанный и популяризированный компанией JE Pistons, обеспечивает значительный прирост производительности за счет изменения конструкции юбки на стороне малого усилия поршня. Основная упорная сторона сохраняет юбку традиционного стиля с овальными и бочкообразными характеристиками, соответствующими конкретному применению. Сторона незначительного напора, однако, имеет значительно меньшую юбку, достаточно большую, чтобы по-прежнему обеспечивать стабилизирующее пятно контакта, но не такую ​​широкую и прочную, как юбка на стороне с большим напором. Поскольку он не подвергается более высоким осевым нагрузкам, его размер можно уменьшить, чтобы уменьшить вес поршня и потери на трение.

Поршень справа и слева имеют одинаковые номера деталей, развёрнутые на 180 градусов друг от друга. Обратите внимание на огромную разницу между юбкой на стороне малого напора и юбкой на стороне большого напора. В асимметричных поршнях

JE используется конструкция с кованым боковым рельефом (FSR) с большой и малой упорными юбками, внутренними бобышками пальца и более коротким и жестким поршневым пальцем. С годами дизайн юбок претерпевал изменения, иногда значительные, поскольку дизайнеры совершенствовали их функции в соответствии с меняющимися требованиями к характеристикам. Основное внимание в асимметричной конструкции поршня уделяется снижению веса и трения за счет меньшей и более легкой юбки FSR на стороне малого усилия. Ключевым преимуществом конструкции асимметричного поршня является более короткий и легкий поршневой палец. На двигателе Chevy LS поршневые пальцы имеют длину всего 2250 дюймов, что снижает вес поршня на 10 грамм.

Выводит ли это поршень из равновесия относительно положения штифта? Ответ — нет. Сочетание более легкого штифта и смещения штифта обеспечивает сбалансированность поршня. JE смещает палец в сторону основного упора, делая баланс поршня на оси пальца почти идеальным. Таким образом, юбка меньшего размера не влияет на балансировку, если только вы сами не притираете поршень при балансировке. В этом нет необходимости, так как поршни изготавливаются в виде сбалансированных комплектов.

Асимметричные поршни обеспечивают уникальный способ снижения трения и веса поршня за счет уменьшения размера юбки на стороне меньшего усилия по сравнению с юбкой на стороне большего усилия. Основная упорная сторона асимметричного поршня представляет собой полноразмерный салазок, спроектированный с оптимальными характеристиками несущей способности и трения. На стороне незначительной осевой нагрузки по-прежнему требуется юбка для обеспечения устойчивости, но она может быть меньше, поскольку на эту сторону воздействует меньшая осевая нагрузка.

Каждый поршень отличается и будет иметь свой уникальный профиль юбки в зависимости от применения и проверки ожидаемой нагрузки. Инженеры довольно хорошо разбираются в этом, но они все равно будут тестировать несколько профилей юбки, часто в одном и том же тестовом движке, чтобы получить реальную картину того, как юбка справляется со своими требованиями. Ход двигателя, длина штока и максимальное давление в цилиндре — все это влияет на любые заданные требования к юбке. Системы с наддувом и закисью азота также играют важную роль и обычно имеют очень прочную юбку на стороне основной тяги.

В дополнение к соображениям овальности, симметрии цилиндра и юбки, конфигурация с кованым боковым рельефом придает значительную прочность профилю юбки, поскольку она концентрирует большую массу поршня в направлении центра и позади основной поверхности тяги. Поршень — одна из немногих частей двигателя, которые включают в себя несколько форм и размеров, которые сливаются в общий профиль, наиболее подходящий для любого применения. Наибольший выигрыш в снижении трения обычно достигается за счет строгих инженерных протоколов, определяющих профили юбки для соответствия широкому спектру условий производительности, встречающихся в автоспорте. Поскольку пакеты колец превратились в более тонкие кольца, пятно контакта юбки стало последней границей проблем трения.

Каждый поршень имеет большую и второстепенную сторону упора. Большая сторона из-за направления вращения и относительного угла гильзы цилиндра испытывает большую боковую нагрузку, чем второстепенная сторона.

В заключение

Комбинируя некоторые или все доступные формы юбки, конструкторы смогли снизить трение, одновременно улучшив стабильность поршня и функционирование колец. Это означает более высокую производительность и долговечность компонентов для всех гонщиков.