Поршневые кольца работают в условиях высоких температур и значительных переменных нагрузок, выполняя три основные функции:
– герметизации надпоршневого пространства в целях максимально возможного использования тепловой энергии топлива;
– отвода избыточной доли теплоты от поршня в стенки цилиндра;
– "управление маслом", т.е. рационального распределения масляного слоя по зеркалу цилиндра и ограничения попадания масла в камеру сгорания.
Материал кольца – серый чугун. Е=1.2·105 МПа.
Среднее давление кольца на стенку цилиндра:
(6.21)
МПа
где мм.
Давление кольца на стенку цилиндра в различных точках окружности при каплевидной форме эпюры давления:
, [МПа] (6.22)
Результаты расчета р, а также мк для различных углов ш приведены ниже:
Угол ш, определяющий положение текущего давления кольца, град |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
Коэффициент мк |
1.05 |
1.05 |
1.14 |
0.90 |
0.45 |
0.67 |
2.85 |
Давление р в соответствующей точке, МПа |
0.224 |
0.222 |
0.218 |
0.214 |
0.218 |
0.271 |
0.320 |
По этим данным построена каплевидная эпюра давлений кольца на стенку цилиндра (рис. 5.2).
Напряжение изгиба кольца в рабочем состоянии:
МПа (6.23)
Напряжение изгиба при надевании кольца на поршень:
МПа (6.24)
Монтажный зазор в замке поршневого кольца:
(6.25)
мм
где мм – минимально допустимый зазор в замке кольца во время работы двигателя;
aк =11·10-6 1/К – коэффициент линейного расширения материала кольца;
aц =11·10-6 1/К – коэффициент линейного расширения материала гильзы;
Тк=493 К – температура кольца в рабочем состоянии;
Тц =383 К – температура стенок цилиндра;
То= 293 К – начальная температура.
Расчет поршневого пальца
Во время работы двигателя поршневой палец подвергается воздействию переменных нагрузок, приводящих к возникновению напряжений изгиба, сдвига, смятия и овализации. В соответствии с указанными условиями работы к материалам, применяемым для изготовления пальцев, предъявляются требования высокой прочности и вязкости. Этим требованиям удовлетворяют цементированные малоуглеродистые и легированные стали
Популярное на сайте:
Вопросы охраны труда при работе крана
Организация и содержание рабочего места должны обеспечивать безопасность работ. Безопасность зависит также от выбранного способа производства работ, организации фронта работ и правильной эксплуатации машин и механизмов, участвующих в рабочих процессах. Трудовым Кодексом РФ /21/и федеральными закона ...
Построение топливно-экономической характеристики автомобиля
Удельный расход топлива определяется по формуле: , где ge – удельный расход топлива при полной нагрузке на двигатель; Ки – коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования мощности двигателя (ηu). Числовое значение этого коэффициента можно определить по ...
Организация процесса исследования и разработки
В этом разделе дается характеристика объекта и методов исследования, определяется состав этапов (работ), продолжительность исследования или разработки и численность исполнителей. Таблица 43 Структура трудоемкости этапов выполнения прикладных исследований Этапы Содержание этапов Доля этапа в общей т ...