Файл: Устинов А.Н. Исследование поршневых колец дизелей.pdf

где 5 '— площадыпросвета в замке, мм2;

S " — площадь просветов в местах плохого контакта коль­

данном участке.

(Данная формула выведена иѣ формулы площади кругового сегмента).•

Анализ выражения (4) показывает, что в случаях, когда дуга неплотного прилегания меньше 50°, подсчет суммарной площади просветов можно производить с учетом только пер­ вого слагаемого.

площади просвета и должно учитываться при подсчете пло­ щадей. Такая схема определения суммарной величины про­ светов предлагается в связи с тем, что практически невозмож­ но найти общую зависимость, отображающую сложную кар­

Имеющиеся в литературе сведения по данному вопросу [И ], [47] касаются, в основном, определения прилегаемости новых поршневых колец к новым цилиндровым втулкам или же делаются допущения о равномерном увеличении диаметра цилиндровой втулки.

14

В эксплуатации же износ цилиндровой втулки и поршне­ вых колец имеет чрезвычайно сложную форму и оценка вели­ чин неплотностей по приложенной схеме дает большую точ­ ность. 'Принимая во внимание неравномерный износ цилинд­ ровых втулок по высоте, характерный для двухтактных и че­ тырехтактных дизелей, представляется целесообразным изме­ рение площадей сечений производить при установке поршнево­ го кольца в двух положениях: в зоне максимального износа цилиндровой втулки (примерно положение верхних компрес­ сионных колец в ВМТ) и в средине хода поршня.

Среднее арифметическое значение площадей просветов, подсчитанных для двух указанных положений кольца, даег возможность с достаточной -точностью оценить величину про­ ходного сечения для прорыва газов за цикл.

§.3. ВЛИЯНИЕ ДИАМЕТРАЛЬНОГО ИЗНОСА И ОВАЛИЗАЦИИ

ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК НА ВЕЛИЧИНУ ПЛОЩАДЕЙ ПРОСВЕТОВ

J

.Вопросу прилегания поршневого кольца в новой цилинд­ ровой втулкеі Посвящено много исследований. Значительно меньше исследован вопрос прилегания кольца во втулке, имеющей относительно большой износ. Вопрос прилегания поршневого кольца во втулке с предельно допустимым изно­ сом в технической литературе не рассматривается совершен­ но. Если для нового двигателя при наличии хорошей приле­ гаемости величина суммарной неплотности определяется пло­ щадью просвета в замке, то при дальнейшей работе двига­ теля, а особенно при -постановке новых колец в изношенную втулку, величина просвета в замке составляет уже незначи­ тельную часть Ss.

Возрастание суммарной Площади просвета при-лостановке нового кольца в изношенную цилиндровую втулку объясняет­ ся не увеличением зазора в замке, а образованием участков с плохим прилеганием .кольца и втулки. Графики зависимости площади просветов при совместном износе цилиндровой втул­ ки и поршневого кольца двигателя 4Д 19/30 и зависимости площади просветов от износа цилиндровой втулки при поста­ новке во втулку новых колец представлены на рис. 4 и 5, Сле­ дует отметить, что графики построены на основании данных, полученных при обмере 40 комплектов новых и 40 комплектов изношенных колец, при этом разброс отдельных точек не пре­ вышал 15%, однако в отдельных случаях возможны и более

15

0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 U3H0C ММ

Р и с. 5. Зависимость площади просвета от износа цилиндровой втулки при постановке во втулку новых колец: 1 — прямоугольное не хромированное кольцо; 2 — трапецеидальное хромированное кольцо; 3 — пря­ моугольное хромированное кольцо.

16

значительные отклонения, так как число факторов, влияющих «а 'Прилегание кольца -во втулке, весьма многообразно.

При сопоставлении гг анализе приведенных графиков ста­ новится очевидным, что значительное возрастание суммарных площадей неплотностей .происходит не в результате совмест- ■ногб износа цилиндровой втулки и поршневого кольца, а при постановке новых поршневых колец в изношенные цилиндро­ вые втулки, имеющие место во время ремонтов и частичной или полной замены поршневых колец, отработавших свой, моторесурс.

Ориентировочные данные по1изменению проходных сече­ ний в рассматриваемом сопряжении, в зависимости от износа, цилиндровых втулок приведены в табл. 2.

Следует отметить, что все данные по площадям просветов приведены для втулок с равномерным увеличением диаметра,, не имеющих овальности.

Равномерный износ втулок в эксплуатации (без овализации) встречается довольно редко. Проведенные обмеры более

процессе износа овализацни не имели. При проверке положе­ ния поршней в этих втулках было обнаружено, что поршни имеют небольшой перекос в плоскости оси коленчатого вала, правда не выходящей за пределы допуска при сборке. Оче­ видно, что наличие перекоса и привело к тому, что износ в- плоскости качания шатуна не преобладал над износом в пло­ скости оси коленчатого вала и в целом был более интенсив­ ным. Следует отметить, что все сказанное о равномерном износе, как причине возникновения овальности цилиндровой втулки, относится к тронковым двигателям. Для этих двига­ телей характерен больший износ в плоскости качания ша­ туна, чем в плоскости оси коленчатого вала. Подобный харак­ тер износа отмечался также в работах [15], [47]. Расположе­ ние большой оси овала в плоскости качания шатуна имеет место как в двигателях автотракторного типа, так и в стацио­ нарных и судовых дизелях средней и малой мощности. В мень­ шей степени это свойственно судовым крейцкопфный дизелям большой мощности, что объясняется приложением нормаль­ ной силы через крейцкопф к параллели.

График зависимости площадей просветов от овальности цилиндровой втулки приведен на рис. 6, данные по распреде­ лению площадей просветов между замком и контуром кольца содержатся в табл. 3. При сопоставлении графиков (рис. 5,6),

18