Поршневые кольца и их расчет.

Делятся на компрессионные и маслосъемные. В процессе работы кольца подвергаются действию высокой температуры газов и износу вследствие трения о стенки цилиндра. Особенно тяжелые условия работы у первого компрессионного кольца, которое отводит наибольшее количество теплоты от поршня и интенсивно изнашивается, т.к. прижимается к “зеркалу” цилиндра в процессе сжатия и сгорания. В связи с высокой температурой трудно добиться их надежной смазования. Работа трения поршневых колец составляет 40...50% всей работы трения в двигателе.

Для улучшения условий работы колец уменьшают заколечное пространство; применяют специальную конструкцию колец ( трапециедальные, составные, противоизносные и др.); снижают температуру канавки, применяют различные покрытия и т.д.

В зависимости от давления кольца на зеркало цилиндра различают кольца с круговой, эллипсной и грушевидной эпюрами давлений. В автомобильных двигателях применяют кольца с грушевидной эпюрой давления и наибольшим давлением у замка кольца.

Лабиринтное уплотнение включает в себя систему поршневых канавок, зазоров, полостей и узких щелей. В результате перетекания газы расходуют энергию на трение и образование вихрей и их давление ступенчато падает (в соответствии с числом колец) до давления окружающей среды.

При наличии трех колец давление газов снижается: на первом – до

на втором - , на третьем - до .

Число колец выбирается в основном из расчета наилучшего теплоотвода, уменьшения утечек свежего заряда при пуске и в случае пригорания одного или двух верхних колец.

Маслосъемные кольца предназначены для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и удаления их через прорези и сверления в кольцах и в стенках направляющей части поршня в картер. Излишки образуются из-за заброса части масла, смазывающего уплотнительные кольца и из-за насосного эффекта.

При работе поршневое кольцо находится в сжатом состоянии и испытывает напряжения изгиба. При расчетах поршневое кольцо рассматривают как криволинейный брус, нагруженный равномерно распределенным давлением по всей окружности. Силы этого давления действуют по радиусу к центру кольца.

Порядок расчета кольца на прочность следующий:

1) Определяют среднее давление р_ср кольца на стенку цилиндра, значение которого должно быть достаточным для обеспечения герметичности камеры сгорания. Это давление не должно вызывать чрезмерной потери мощности двигателя на трение колец.

Рекомендуется принимать р_ср в пределах:

· · для карбюраторных двигателей - 0,10...0,4 МПа;

· · для дизелей - 0,2...0,7 МПа.

2. 2. Строят эпюры давлений кольца на стенку цилиндра. При этом используют следующие рекомендованные соотношения между коэффициентом для эпюры грушевидной формы и углом окружности кольца:

Угол окружности,	0	30	60	90	120	150	180
Рекомендуемое значение	1.05	1.05	1.14	0.90	0.45	0.67	0.86

3. 3. Рассчитывают напряжение изгиба в кольце прямоугольного сечения, принимая в качестве расчетного сечение, лежащее противоположно замку.

4) Устанавливают монтажные зазоры в прямом замке кольца с учетом изменения температуры кольца и стенки цилиндра. Для замка с косым срезом значения зазоров умножают на синус угла наклона замка к торцу кольца.

Рис. 20.1. Эпюра давлений грушевидной формы

---

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 446; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!