ПОРШНИ И ПОРШНЕВЫЕ КОЛЬЦА

Поршень дизеля является одной из важных деталей в эксплуатационных условиях, испытывающих механические и термические нагрузки. На рис. 11 приводится эпюра нагрузок, действующих на поршень, на рис. 12—характерная деформация поршня в работе.

Деформация поршня

. Характер нагрузок в головке поршня дизеля типа РНД 90 от давления газов (напряжение вдоль ребер)

Поршневые кольца. Надежная работа кольца зависит от его формы и упругих свойств. Считается, что нормальный срок службы кольца должен быть не менее 10000 ч, при этом кольцо изнашивается по толщине на 10—15%.

Исследования шведской фирмы Дарос показали, что эпюра давлений на работающее кольцо в цилиндре имеет вид, изображенный на рис. 13. В результате кольца стали изготавливать с так называемой отрицательной овальностью.Зазор между кольцом и канавкой должен быть таким, чтобы при работе двигателя, когда поршень деформируется, кольцо не оказалось зажатым. У двигателей с диаметрами цилиндров 500— 800 мм зазор не менее 0,3 мм, при диаметре свыше 800 мм—не менее 0,35 мм. В новой конструкции головки поршня фирма Зульцер увеличила величину зазора (табл. 3)..При нормальной работе кольца на его нижней поверхности появляются блестящие следы наклепа, а при зажатии в канавке на обеих плоскостях. Во время ревизии ЦПГ по этим явлениям можно контролировать действительное состояние колец в работе. Большая величина зазора приводит к неудовлетворительной работе колец. Увеличение зазора в эксплуатации происходит из-за выработки канавок. Износ канавок имеет спецеадальную форму и установленное в такую канавку новое поршневое кольцо испытывает повышенные механические

Номограмма для дефектации поршневых колец

.Эпюра давления да кольцо

фирмы Дарос

напряжения, что приводит к ухудшению теплопередачи между кольцом и поршнем. Кольцо подлежит замене, если при износе радиальная толщина уменьшилась на 15—20%. Величина допустимого износа кольца непостоянна и зависит от степени выработки втулки цилиндра. При увеличении износа цилиндра допустимый износ колец снижается.

На рис. 14 приведена номограмма для дефектации поршневых колец двигателей РД76. Если точка с координатами, соответствующими наибольшему износу втулки lD к наименьшей радиальной толщине кольца L, находится в зоне1, то кольцо пригодно для дальнейшей работы. Если точки попадают в зону3, то кольцо подлежит замене. При попадании точки в зону 2 кольцо можно допустить к работе, однако, необходим дополнительный контроль за его состоянием.

Интенсивному износу втулок цилиндра, как правило, предшествует интенсивный износ поршневых колец. Ненормальный износ колец наступает по многим причинам, основные из которых следующие: неправильная цилиндровая смазка, перегрузка двигателя, несоответствие применяемого топлива и цилиндрового масла, неправильные размеры между канавками и кольцами, коробление колец и отсутствие коррекции.

Ненормальноесостояние поршневых колец характеризуется значительными рискаминарабочей поверхности, заусеницами на кромках, точечными вырывами. При малом износе заусеницыснимают, места вырывов и рисок вручную обрабатывают крупнозернистым камнем либо шкуркой в направлении, перпендикулярном рискам.

На двигателях РД и РНД установлены поршневые кольца, имеющие коррекцию, т. е. их концы несколько загнуты внутрь. Это сделано для предотвращения ударов и поломок колец о кромки выпускных и продувочных окон. Два верхних кольца, как испытывающие больший нагрев и воздействие давлений газов, имеют большую коррекцию; их тип обозначается К-3. Остальные три кольца типа К-1. Кольца К-3 выпускаются только с прямым замком, кольца К-1—с косым.