Один дизайн подходит всем? Может быть, но, конечно, не очень часто, где поршни для дизельных двигателей большой мощности обеспокоены.
Конструкции поршней изменились за последние годы, и конструкция, которую вы вынимаете из двигателя, может не выглядеть как новая замена. Если это не так, вам определенно нужно убедиться, что замена правильная, прежде чем продолжать перестраиваться. Еще больше внимания следует уделять, когда речь идет о смешивании поршней разной конструкции в двигателе.
Существует четыре основных конструкции поршней: алюминиевые, шарнирные, цельные стальные и двухкомпонентные стальные, сваренные трением, но если вы начнете рассматривать различные детали, то обнаружите гораздо больше различий, чем просто различия в материале и профилях. (Рисунок 1)
Уровень материалов и мастерства, которые производитель вкладывает в свою продукцию, различается, и эти качества может быть трудно определить. Эта статья
основное внимание уделяется некоторым различным особенностям дизайна.
Контур и глубина чаши головки поршня влияют на сжатие и сгорание в цилиндре. Это может быть как простая корона с плоским верхом (рисунок 2), так и очень детальная конфигурация чаши (рисунок 4).
Некоторые поршни имеют карманы клапанов (рельефы). Размер, глубина и количество карманов зависят от применения двигателя. Поршни с карманом(ами) клапанов обычно являются направленными. (Рисунки 5-6)
Менее распространенной особенностью, делающей поршень направленным, является смещенный выступ штифта. Их может быть трудно идентифицировать. Смещение выступа штифта помогает компенсировать вращательную тягу двигателя. Если направленный поршень установлен неправильно, после установки головки двигатель, скорее всего, не провернется, но если двигатель запустится, можно с уверенностью сказать, что он не доживет до первой замены масла. (Рисунок 7)
Направленные поршни обычно имеют стрелку или другой указатель на головке. Обычно стрелка указывает на переднюю часть двигателя. (Рисунок 8) Некоторые указатели на головке поршня просто нужны для помощи установщику. Этот плоский поршень с головкой на самом деле не направленный, а шатуны — да. Этот небольшой штамп «V» на головке нужен для помощи технику во время сборки. «V» идет с той же стороны, что и номера и выступы (пазы для хвостовика) на шатуне. (Рисунок 9-12)
Алюминиевые поршни можно считать более старыми
эти четыре материальных дизайна, но они по-прежнему актуальны в различных приложения. В некоторых алюминиевых поршнях вы можете найти «тепловую свечу». Эта свеча предназначена для предотвращения эрозии топлива на головке поршня. Нередко на высоконагруженных двигателях или поршнях, которые находились в длительной эксплуатации, можно обнаружить небольшие трещины, расходящиеся наружу вокруг этой свечи. Трещины не обязательно вредны для поршня, и некоторые производители оригинального оборудования публикуют спецификации для определения возможности повторного использования поршней, имеющих эти небольшие трещины. Тепловые свечи похожи на головку впускного или выпускного клапана с обработанным штоком. Свеча вставляется в поршень, и обычно гайка закрепляется или прихватывается, чтобы гарантировать, что она останется на месте. (Рисунки 13-14)
Поршни могут быть или не быть «охлаждаемыми галереями». Охлаждение галереями не ограничивается алюминиевыми поршнями, оно также характерно для некоторых стальных поршней. В процессе производства галерея или масляный канал создается в головке поршня. Моторное масло распыляется из охлаждающей форсунки поршня (трубки) в блоке цилиндров в порты в нижней части головки поршня. Тепло от поршня поглощается маслом, и более холодное масло вводится во время каждого хода поршня. Глядя на нижнюю часть поршня, эти порты легко увидеть. (Рисунки 15-16)
На этом разрезе алюминиевого поршня показана двойная никелевая вставка (описанная далее в этой статье) и масляный канал в головке поршня. (Рисунки 17–18)
Масляный канал в цельных стальных поршнях создается пластиной-перегородкой, вставленной в нижнюю часть головки поршня. Конструкция и способ крепления пластин в поршне различаются в зависимости от производителя. Эта пластина завершает масляный канал, без нее головка поршня, скорее всего, перегреется, что приведет к заклиниванию поршня. (Рисунки 19-20)
Одной из наиболее сомнительных особенностей являются различные конструкции обратного слива масла. Маслосъемное кольцо соскребает излишки масла со стенки гильзы при ходе вниз поршень. Чтобы кольца не были затоплены, излишкам масла нужен путь для выхода. Обычные пути — это дренажные отверстия в задней части канавки маслосъемного кольца, дренажные прорези в нижней части канавки маслосъемного кольца или система выхода.
Отверстия для слива масла позволяют излишкам масла выходить через маслосъемное кольцо и обратно. во внутреннюю часть корпуса поршня. (рисунки 21-22)
Дренажные щели позволяют излишкам стекать обратно вниз по боковой стороне поршня. (Рисунки 23-24)
Система накопления и выхода в сварных стальных поршнях на первый взгляд может быть ошибочно принята за четвертую кольцевую канавку. Эта четвертая канавка служит резервуаром для излишков масла. Рельефы вырезаются в посадочном месте масляного кольца, позволяя маслу накапливаются в этом резервуаре. Конечно, то, как эти рельефы обрабатываются, также различается. (Рисунки 25-28)
Два основных различия в алюминиевых поршнях — одинарные и двойные Ni-вставки и охлаждается ли поршень галереей или нет. Алюминиевый сплав в большинстве промышленных применений недостаточно прочен, чтобы поддерживают кольца, поэтому в алюминиевый корпус поршня вставлена никелевая вставка.
Эти вставки легко идентифицировать. Одиночная Ni-вставка поддерживает только верхнее компрессионное кольцо. Двойная Ni-вставка поддерживает верхнее и промежуточное кольца. (Рисунки 29-30)
То, что может показаться простой круглой обработанной поверхностью, гораздо сложнее, чем кажется. Промышленные юбки поршней часто имеют форму бочки, а отделка поверхности помогает удерживать защитную масляную пленку. Большинство поршней также имеют эллиптическую форму. В рекомендациях OEM может быть указано несколько размерных характеристик поршней, но они также могут быть запутанными или вводящими в заблуждение, поскольку они, как правило, не указывают точные места для измерения. Например, наружный диаметр коронки может быть обработан иначе, чем площадки под ней, а площадки между кольцами могут быть обработаны под разными углами. Измерение в неправильном месте может привести к ненужной дисквалификации поршня. (Рисунки 31-32)
Шарнирные поршни могут показаться немного странными. Головка поршня и юбка удерживаются вместе поршневым пальцем, но юбка может неплотно прилегать к нижней части головки. Верх юбки может иметь резервуары или каналы для удержания масла, чтобы помочь охладить головку поршня. Может быть, глупо упоминать об этом, но юбка может быть направленной (верх/низ). Честно говоря, я не знал, что это может случиться, но я знаю по крайней мере об одном случае, когда юбка была установлена вверх дном, и она оторвала сопло охлаждения поршня (трубку) и заклинила поршень. (Рисунки 33-34)
С течением лет также развивались бобышки поршневых пальцев или отверстия. Опять же, это может варьироваться от простых прямых отверстий, боковых выемок, отверстий с несменными втулками и до самых сложных профилированных отверстий в стальных поршнях. (Рисунки 35-38)
Целью этой статьи было быстро просмотреть и ответить на некоторые из наиболее распространенных вопросов, которые мы слышим. Все показанные функции присутствуют в поршнях, выпускаемых сегодня, но это всего лишь обзор. Детали конструкции каждого из них, вероятно, могли бы быть отдельными статьями, но вам, вероятно, было бы так же скучно пытаться их читать, как мне было бы скучно их писать. Потребность в повышении эффективности, снижении выбросов и продлении срока службы вносит свой вклад в некоторые из этих изменений, но не существует единого ответа на вопрос о конструкции, подходящего всем. Различия между использованным поршнем и новой заменой не обязательно означают, что новый поршень неправильный. Старые и новые функции могут быть или не быть взаимозаменяемыми или совместимыми. Лучше спросить, чем рисковать, меняя конструкцию самостоятельно. Поршни — это сердце лошадиной силы, и это не лучшее место для возникновения проблем.
Стив Скотт присоединился к отделу обслуживания в лПД в 1982 году, работая с запчастями, обслуживанием и продажами для различного оборудования, дизельных и газовых двигателей. С 2004 года он является директором по разработке продукции и технической поддержке lPD. Для получения дополнительной информации отправьте электронное письмо по адресу sscott@ipdparts.com.
Если вы являетесь существующим клиентом и у вас уже есть учетная запись, нажмите здесь, чтобы найти качественные детали IPD.
Если вы хотите найти дистрибьютора IPD или стать дистрибьютором IPD, заполните нашу форму.
