Поршнева група
Поршнева група складається з поршня в зборі, ущільнювачів і маслоз'ємних кілець, поршневого пальця. За конструктивними ознаками розрізняють поршні тронкових, для двигунів крейцкопфний типу і двосторонньої дії.
Тронкових поршні з'єднуються з шатуном поршневим паль-цем. Для забезпечення газонепроникності порожнин циліндра поршень постачають кільцями ущільнювачів, а для предотвра-щення попадання масла в камеру згоряння - маслос'емниє кільцями. Матеріалом для поршнів служить чавун марок СЧ24-44 і СЧ28-48 і сталь. Поршні невеликого діаметра швидкохідних двигунів можна виготовляти з алюмінієвих сплавів (АЛ1, АЛ2, АК2, АК4). Такі поршні мають малу вагу і невеликі температурні напруги в днище; недоліки поршнів - Ні-значна зносостійкість і великий коефіцієнт теплового лінійного розширення.
Поршень (рис. 139) складається з нижньої напрямної частини - трійка або спідниці 1 і верхньої частини - головки поршня 3 з поршні-вимі кільцями 2. Конфігурація камери згоряння двигуна, тип продувки, розташування в кришці клапанів і форсунки визна-ляють форму днища поршня 4. Днище поршня може мати вогню-тую, двояковогнутого, опуклу і іншу форми. Деякі форми днищ поршнів показані на рис. 140. При діаметрі поршня більше 400 мм головку поршня виконують знімною. Рознімна конструкція дозволяє зменшити вартість поршня, так як тільки головку виготовляють з дорогого жароміцного ма-териала, і полегшує ремонт поршня. Головку кріплять до трійки болтами або шпильками.
У деяких конструкціях поршня внутрішню поверхню днища для запобігання від нагарообразования і захисту голів-ного підшипника від теплового випромінювання закривають мембраною; для збільшення жорсткості днище знизу підкріплюють ребрами, ко-торие одночасно покращують його охолодження.
Поршневий палець 1 (рис. 141) розміщений в припливах (Бобишев-ках) 2 і фіксується від осьового зсуву пружинними кільцями 3. Пальці закріплюються стопорним болтом 6 або вільно обертаються - пальці плаваючого типу. Пальці плаваючого типу більш поширені у швидкохідних двигунів. Бронзові втулки 4, запресовані в бобишки чавунного поршня, є підшипниками для поршневого пальця плаваючого типу. Пальці виготовляють з маловуглецевої сталі 15 або 20 з подальшою цементацією і шліфуванням або з легованої сталі 15ХМА, 12МХ2А, 18ХНМА, 20Х та ін. З наступним загартуванням. У некото-яких конструкціях поршнів з метою запобігання доторкніться-нення пальця з дзеркалом циліндра ставлять алюмінієві за-Глушки 5 грибовидной форми.
Поршневі кільця розташовують в канавках, проточенной в тілі поршня. Поршневі кільця діляться на ущільнювальні і маслознімні. Ущільнювальні кільця 2 (див. Рис. 139) забезпечують-ють щільність поршня в циліндрі, запобігають прорив газів в картер двигуна і сприяють відведенню тепла від головки поршня через втулку циліндра охолоджуючої води. Маслос'емниє кільця 6 і 7 (див. Рис. 139) служать для видалення зайвого масла з дзеркала циліндра, що зменшує нагарообразование в циліндрі, і не допускають проникнення масла в камеру згор-Ранія. Матеріалом для виготовлення кілець служить чавун СЧ24-44, рідше сталь. Кільця виготовляють самопружінящімі з розрізом-замком, що забезпечує заведення кільця в канавку поршня і мож-ливість теплового розширення кільця. Число кілець ущільнювачів шість-три, маслоз'ємних три-одно. Ущільнювальні кільця, як правило, прямокутного перетину, робоча поверхня кільця і поверхню дзеркала циліндра паралельні.
В від-відмінність від ущільнювачів (компресійних) маслознімні кільця мають скіс (рис. 142, а), за допомогою якого масло видаляється з дзеркала циліндра і через спеціальні канали 5 (див. Рис. 139) в поршні стікає в картер. Необхідно особливо бути уважний-ним при монтажі маслоз'ємних кілець, не допускаючи установки кільця скосом вниз, так як тоді масло буде потрапляти в камеру згоряння. Зазори між поршневими кільцями і стінками ка-Навки в радіальному напрямку рівні 0,5-1,0 мм, по висоті 0,15-0,066 мм.
Типи замків поршневих кілець показані на рис. 142, б. При установці кілець на поршень необхідно стики (замки) распола-гать в різних положеннях по колу, щоб уникнути витоку газів. Поршневі кільця поршнів двотактних двигунів для запобігання від провертання і попадання замку в район рас-положення окоп стопорять фіксаторами.
Поршень крейцкопфний двигуна з'єднується з шатуном, штоком і крейцкопфом. В цьому випадку поршень кріплять до штоку жорстко спеціальним фланцеве з'єднання (рис. 143). Поршень крейцкопфний двигуна розвантажений від бічних зусиль і не має тронка.
На рис. 144 показаний складовою охолоджуваний поршень Крейц-копфного двигуна, що має штамповану вставку з алюмінію-ніевого сплаву АК6. Поршень складається з трьох основних частин: головки 1. відлитими з високоміцного жаростійкого чавуну, кор-Пусан 3 з перлітного чавуну і вставки 2. У порушених новітньої конструкції пази (канавки) під кільця ущільнювачів хром-ють або завальцьовують чавунними протизношувальними коли-цями. Загальний вигляд поршня, крейцкопфа і шатуна з підшипником наведено на рис. 145.
Для досягнення нормальних умов роботи поршня необ-обхідно забезпечити його охолодження і перш за все головки. Наибо-леї надійним засобом зниження температури головки яв-ляется штучне охолодження. При діаметрах циліндра в двотактних двигунах понад 250 мм, а в чотиритактних понад 400 мм застосовують масляне охолоджування поршня. Охолодження по-дой використовують рідко, так як потрібне ретельне герметизуется-ючий пристрій, що запобігає потраплянню води в масло картера. Найбільш поширена телескопічна і шарнирная системи подачі охолоджуючої рідини під тиском в закритому-ту порожнину поршня.
Штоки крейцкопфних двигунів виконують сталевими ко-ванимі, круглого перетину, часто порожнистими. У верхній частині вони мають фланці для кріплення з поршнем, а нижній п'ятою або хвостовиком 4 (рис. 146) з'єднуються з поперечиною 7 і фік-сіруются гайкою 2. До складу крейцкопфа входять: сталевий або чавунний повзун, опорні робочі поверхні а й б якого покриті тонким шаром антифрикційного сплаву. Повзун, ковзаючи по паралелі картера, передає останньої бічні зусилля і та-ким чином розвантажує поршень. Поверхня а передає боко-ші зусилля при роботі двигуна на передній хід, поверхня б. значно менша за площею, - на задній хід. Повзун кре-п'ят болтами до сталевої поперечини 3. Поперечина має цапфи 1. які охоплюються головним підшипником шатуна. У двига-телях, які тривалий час працюють на задній хід (буксири, ле-Доки), повзуни виконують двосторонніми. Каналом 5 масло надходить на охолодження поршня, а по каналу 6 - на мастило ра-бочих поверхонь повзуна.
На рис. 147 показана паралель крейцкопфний двигуна.