Устройство поршня
Названия и термины применяемые в руководстве по поршням
|
Детонационная стойкость |
стойкость топлива для двигателей с принудительным воспламенением (бензин) к самовоспламенению. |
|
Деформация материала |
изменение структуры и в связи с этим формы юбки поршня в работе поршня (см. «сборочный зазор поршня») |
|
З |
Директивы по ОГ Зазор между днищем поршня в в.м.т. и головкой блока цилиндров |
национальные или международные законодательные предписания по ограничению выбросов ОГ автомобилей оставшееся расстояние между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров. При капитальном ремонте двигателя необходимо всегда обращать внимание на то, чтобы зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров был соблюден согласно указаниям изготовителя (см. к этому также «выступающая длина поршня»). Зазор между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров может быть также определен с помощью свинцовой проволоки. Она вкладывается при сборке в цилиндр и двигатель один раз прокручивается. Свинцовая проволока при этом давится до плоского состояния и может быть затем измерена. Размер, который определяется на основе раздавленной проволоки, является зазором между днищем поршня в верхней мертвой точке и головкой блока цилиндров. |
Зазор при сборке поршня |
зазор между поршнем и цилиндром, который обеспечен при свободном ходе нового поршня в цилиндре при сборке и во время работы. Новый поршень подвергается в течение первых рабочих часов еще остаточной деформации или уменьшению. С одной стороны, это вызвано нагревом и еще возникающими от этого изменениями структуры, с другой же стороны механической нагрузкой. Максимальный размер поршня, имеющийся всегда в зоне юбки, поэтому подвергается определенным изменениям в фазу обкатки, зависящим от конструктивного исполнения и состава материала и специфичной нагрузки. Это совершенно обычное поведение алюминиевых поршней в работе и не является причиной предъявления претензий. При повреждениях поршня, возникших в результате недостаточной смазки, перегрева или перегрузки двигателя, юбка поршня получает пластичную деформацию, что приводит к еще более сильным деформациям и изменениям размеров. В случае повреждений для оценки износа часто используют сборочный зазор поршня или после повреждения определяют расчетом сборочный зазор, что неправильно, хотя поршень уже не имеет свои первоначальные форму и размеры. Часто считается, что максимальный размер поршня на юбке слишком мал и говорят, что поршень изношен, хотя тонкие риски обработки или графитовые зерна/ покрытие на юбке поршня сохранены в полном объеме. Эти размеры поршней, определяемые на бывшем в работе поршне и рассчитанный из этого сборочный зазор не могут служить оценке качества работ по ремонту двигателя или качества материала или размеров поршня в новом состоянии. Если сборочный зазор слишком мал, в общем может появиться только задир от недостаточного зазора (см. пункт 3.1.1 Задиры от недостаточного зазора). Если сборочный зазор слишком большой, то в холодном состоянии двигателя появляется незначительно больше шума из-за качания поршня. Задиры поршня, повышенный расход масла или другие повреждения вследствие этого возникнуть не могут. Сборочный зазор нельзя перепутывать с рабочим зазором поршня. Рабочий зазор появляется только после теплового расширения поршня, измерить его невозможно. |
к |
Кавитация |
вымывание материалов, находящихся в воде или других жидкостях. При образовании разряжения и в зависимости от температуры на поверхности появляются паровые пузырьки также как и при кипении, которые сразу лопнут. При этом водяной столб действует большими усилиями на материал и отрывает малейшие частицы материала из поверхности. Пузырьки образовываются в результате вибраций или же сильным разряжением. |
Калильное зажигание |
самовоспламенение топливно-воздушной смеси перед собственным процессом зажигания свечью. Калильное воспламенение при этом вызвано накаленными элементами (уплотнение головки блока цилиндров, свеча зажигания, выпускной клапан, масляный нагар и т. п.). |
|
Качание поршня |
перекладка поршня в цилиндре от нагруженной стороны к ненагруженной стороне и наоборот. Качание поршня занимает после шума горения второе место по громкости в поршневых двигателях внутреннего сгорания. |
|
м |
Мертвая точка |
точка, в которой изменяется направление движения поршня при его перемещении вверх или вниз в цилиндре. Различают верхнюю и нижнюю мертвые точки. |
Места истирания |
первый контакт пар скольжения, возникающий в результате нарушения смазочной пленки. В отличие от задира в местах истирания изменяется структура поверхности, но еще не очень сильно изменяются размеры. |
|
Место истирания |
первая стадия задира при нехватке смазочного масла или начинающемся уменьшении зазора |
|
Металлическая прослойка |
оторванный или сжатый материал, покрывающий рабочую поверхность цилиндра при неправильной или неполной чистовой обработке цилиндра (хонингование/крестообразное шлифование) |
|
н |
Нагруженная сторона |
та сторона поршня или цилиндра, на которой поршень в такте всасывания и в рабочем такте перемещается вниз. Нагруженная сторона расположена всегда противоположно направлению вращения коленчатого вала. |
Направление качания |
направление вращения вокруг оси поршневого пальца. В связи с тем, что поршень вращается не вокруг этой оси, а лишь качается в цилиндре, здесь также говорят о направлении качания. |
|
Насос-форсунка |
специальная конструкция в дизельных двигателях непосредственного впрыска, в которой форсунка и система создания давления (насос) образовывают единый блок и встроены непосредственно в головку блока цилиндров. Давление впрыскивания создается поршнем насоса, который в отличие от распределительного или рядного ТНВД управляется непосредственно кулачковым валом двигателя. Форсунки управляются электрически. Время впрыска и количество впрыскиваемого топлива управляются электронно от блока управления. |
|
Ненагруженная сторона |
та сторона поршня или цилиндра, на которой поршень в такте всасывания и в рабочем такте перемещается вверх. Ненагруженная сторона расположена всегда в направлении вращения коленчатого вала. |
Несоосность шатуна |
непараллельность осей коленчатого вала и поршневого пальца. |
|
Нехватка смазки |
нехватка смазки появляется, если масляная пленка слишком тонкая и не может выполнять свою функцию в полном объеме. Причиной этому является недостаточное количество масла, обрыв масляной пленки или разбавление масляной пленки топливом. В результате этого появляется сначала полусухое трение и в дальнейшем трение или заедание деталей. |
|
о |
Образование металлической прослойки |
сжимание материала на рабочей поверхности цилиндра затупишвимися хонинговальными брусками или слишком сильным давлением хонингования |
Общий топливопровод высокого давления «common rail» |
название систем непосредственного впрыска дизельного топлива современной конструкции. При этом клапаны впрыска питаются топливом через общий топливопровод высокого давления. |
|
Октановое число |
Октановое число топлива (ROZ - октановое число, определенное по исследовательскому методу) показывает, после скольких секунд топливо в специально разработанном для этого испытательном двигателе переходит от нормального сгорания в детонационное сгорание. Октановое число двигателя (MOZ - октановое число, определенное по моторному методу) дает информацию о том, при каком октановом числе топлива двигатель в работе переходит от нормального сгорания в детонационное сгорание. |
|
п |
Перекладка поршня |
перекладка поршня в цилиндре от нагруженной стороны к ненагруженной стороне и наоборот При движении поршня вверх он прилегает к ненагруженной стороне цилиндра и переходит к нагруженной стороне в зоне верхней мертвой точки. |
Переполнение топливом |
чрезмерная подача топлива в камеру сгорания. Топливо осаждается в результате некачественного распыления или слишком богатой смеси на конструктивных элементах и может разбавлять масляную пленку или смывать ее с рабочей поверхности цилиндра, что может привести к нехватке смазки, к истиранию или задирам. |
|
Плато-хонингование |
чистовая обработка при шлифовании цилиндра, при которой вершины поверхности материала отрезаются и создается так называемое плато. Это сглаживает поверхность, улучшает характеристику при обкатке и понижает износ. |
|
Поверхность сжимания |
часть днища поршня, которая в работе очень близко подходит к головке блока цилиндров. Смесь в конце такта сжатия выдавливается из все более узкой краевой зоны в середину камеры сгорания, что приводит к завихрению газов и тем самым к улучшению горения. |
Поломка от воздействия силы |
поломка, возникающая при перегрузке за десятки долей секунды без предыдущей трещины. Поверхности излома имеют матовую, зернистую поверхность без истирания. |
|
Полусухое трение |
если между парами скольжения, механически отделенных друг от друга, ослабляется масляная пленка. Отдельные вершины материала одного элемента из-за этого вступают в контакт с вершинами материала сопряженного элемента и трутся металлически. Полусухое трение называется также полужидкостным трением. |
|
Поршни с охлаждающими каналами |
поршни с залитыми в днище поршня охлаждающими каналами. В этот охлаждающий канал во время работы поддается масло через сопла масляного охлаждения. |
|
Посадка «Pressfit» |
сухая гильза цилиндра, впрессовываемая с помощью специально предусмотренного для того средства скольжения в базовое отверстие цилиндра. При этом речь идет за немногими исключениями о полуфинишных гильзах, т. е., отверстие цилиндра подлежит еще финишной обработке расточкой и хонингованием. |
|
Посадка «Slipfit» |
сухая гильза цилиндра, которая может быть вручную вставлена в блок цилиндров. Они, как правило, уже прошли чистовую обработку, т.е отверстие цилиндра больше не требует расточки и хонингования. |
|
Постоянное детонационное горение |
детонационное воспламенение, постоянно имеющееся в работе двигателя. |
|
Предкамера |
часть камеры сгорания в дизельных двигателях непосредственного впрыска. Топливо впрыскивается в предкамеру, где оно воспламеняется. В связи с тем, что количество кислорода в предкамере ограничено, там сжигается только небольшая часть топлива. В результате создаваемого в предкамере избыточного давления оставшаяся несгоревшая часть топлива вдувается в цилиндр, где она сжигается с остатками имеющегося кислорода. |
|
Прохождение трещины |
направление трещины |
|
Процент вскрытия зерен графита |
количество вскрытых при щеточном хонинговании зерен графита. Приемлемое значение при этом составляет >= 20 %. |
|
Прямоточная продувка |
двигатели, в которых труба всасывания расположена напротив выпускного коллектора. Поток газа в двигателе поэтому не поворачивается. |
|
Пятно контакта поршня |
внешний вид на юбке там, где юбка поршня прилегает к цилиндру. |
|
р |
Работающий в наклонном положении поршень |
поршень, который от скрученного или изогнутого шатуна имеет перекос в цилиндре и при разборке имеет характерное, несимметричное пятно контакта. |
Рабочий зазора поршня |
Рабочий зазор появляется во время эксплуатации после теплового расширения конструктивных элементов. Поршень по своим конструктивным признакам и различной толщине стенки подвергается изменению формы при нагреве. При этом поршень расширяется в зоне большой толщины материала сильнее, что необходимо соответственно учесть в конструкции. |
Разбавление масла |
О разбавлении масла говорят, если масло разбавлено топливом. Это состояние может возникнуть при частой эксплуатации на коротких расстояниях или при нарушениях в системе смесеприготовления, в системе зажигания или при недостаточном сжатии механическими проблемами двигателя. Несгоревшее топливо отлагается на стенке цилиндра, перемешивается там с маслом и таким образом попадает также в масляный поддон. Вязкость и смазочная способность масла снижается, а износ и расход масла повышаются. |
|
Разбрызгиваемое масло |
масло, которое в работе по назначению выходит из подшипников коленчатого вала и предназначенное для смачивания и смазки рабочих поверхностей цилиндра маслом снизу. |
|
Растровые линии |
линии, имеющиеся на поверхностях усталостного излома и вызванные более или менее быстрым развитием излома. Поломка проходит поэтапно. Для каждого дальнейшего поломанного куска образовывается растровая линия. |
|
Регулирование с кислородным датчиком |
система регулирования в электронной системе бензинового двигателя для контроля и регулирования состава смеси. |
|
с |
Сборочный комплект |
ремонтный комплект, включающий гильзу цилиндра и поршень |
Следы качения |
следы износа на боковых поверхностях поршневых колец, возникших в результате попадания пыли или грязи в двигатель. Отложившиеся в канавке для поршневых колец загрязнения вызывают в канавке и на боковой поверхности поршневого кольца характерные следы износа, появляющиеся из-за того, что кольцо вращается в работе и в результате этого загрязнения оставляют в поверхности повторяющиеся следы. |
|
Смещение осей |
конструктивное смещение оси поршневого пальца на несколько миллиметров в направлении ненагруженной стороны поршня. Перекладка поршня в верхней мертвой точке в связи с этим происходит перед самим воспламенением. Благодаря этому перекладка поршня происходит менее шумно и более плавно, чем при перекладке от начинающегося горения и под намного более высокой нагрузкой. В дизельных двигателях смещение оси поршневого пальца по термическим соображениям может быть предусмотрено также на нагруженной стороне. |
|
т |
Тангенциальное напряжение |
сила, которая давит поршневое кольцо в установленном состоянии к стенке цилиндра. |
Требуемая детонационная стойкость |
Требуемая детонационная стойкость двигателя вытекает из его конструктивных признаков. Детонационная стойкость повышается с повышением степени сжатия, температуры двигателя, опережения зажигания, коэффициента наполнения, нагрузки двигателя и неблагоприятным исполнением камеры сгорания. Октановое число двигателя (MOZ - октановое число, определенное по моторному методу) должно быть всегда на несколько баллов ниже октанового числа имеющегося в распоряжении топлива, чтобы исключить детонационный режим двигателя во всех режимах работы. |
|
У |
Упрочняющая вставка |
залитое в алюминиевые поршни стальное кольцо, в который врезается канавка первого кольца. Первое, иногда и второе, компрессионное кольцо, таким образом, находится в износостойкой канавке, в результате чего возможны более высокое рабочее давление и тем самым также более высокая нагрузка. Упрочняющие вставки используются принципиально в поршнях для дизельных двигателей, но и все больше в двигателях с принудительным воспламенением. |
Усталостная поломка |
поломка, возникающая не внезапно от перегрузки материала, а развивающая более или менее быстро. Скорость поломки в работе может длиться от нескольких секунд до нескольких часов. Поломка начинает развиваться медленно в связи с трещиной, повреждением или вибрациями, а не развивается внезапно. Характерным признаком усталостной поломки является тот факт, что поверхность излома не имеет равномерный матовый серый цвет, а растровые линии, документирующие поэтапное развитие поломки. |
|
X |
Ход расширения |
рабочий такт |
Хонинговальная структура |
характерный шлиф, появляющийся при крестообразном шлифовании (хонинговании). |
|
Хонингование |
чистовая обработка цилиндра путем крестообразного шлифования |
|
ц |
Цетановое число |
показатель склонности дизельного топлива к воспламенению. Склонность к воспламенению при этом тем выше, чем выше цетановое число. |
Цилиндры с ребрами |
цилиндры, прежде всего в двигателях с воздушным охлаждением, которые на наружной стороне оснащены ребрами для охлаждения двигателя. |
|
ш |
Шатун горячего прессования |
шатун, в котором поршневой палец жестко соединен с шатуном. При сборке поршня с шатуном нагревают бобышку шатуна, а поршневой палец сильно охлаждают. В результате усадки пальца и расширения бобышки шатуна возникает зазор, позволяющий вставить поршневой палец вручную. При последующем остывании или нагревании конструктивных элементов зазор исчезает и палец зажимается в шатуне. При посадке пальца в бобышку шатуна нет необходимости в нагреве поршня. |
Шлаковый остаток |
остаток шлака, отложившийся при горячей деформации деталей двигателя в процессе производства (клапаны, поршневые пальцы и т. д.) в материале и вызывающий при определенных обстоятельствах в последующей эксплуатации двигателя ослабление материала и тем самым также поломку. |
|
щ |
Щеточное хонингование |
последний процесс при хонинговании. Поверхность цилиндра освобождается от вершин и грата, зерна рафита вскрываются и очищаются. |
э |
Электронный тюнинг |
модификация программного обеспечения блока управления двигателем для повышения мощности двигателя. |
Эрозия |
съем материала вследствие кинетической энергии воздействующих на поверхность твердых, жидких или газообразных веществ. |
Поршни и их повреждения
Поршень
Задиры из-за недостаточного зазора
Задиры из-за работы всухую
Задиры из-за перегрева
Нарушения режима сгорания
Поломки поршня и поршневых колец
Поломки поршневого пальца
Повреждения на стопорах пальцев
Задиры в бобышках поршневых пальцев
Стук поршня
Цилиндры и гильзы цилиндров
Чрезмерный расход масла
О новых алюминиевых поршнях