Мотоциклы - Жигарев Федор Михайлович - Страница 12

2) Под действием давления газов днище поршня прогибается внутрь и юбка поршня расширяется внизу по оси поршневого пальца. Это происходит потому, что бобышки поршня, обычно связанные с днищем поршня ребрами, делают эту часть юбки более жесткой. Поэтому стенки юбки, не имеющие бобышек, являются более слабыми и деформируются в большей степени.

3) Днище поршня, нагреваясь, уводит в стороны бобышки. Так же как и в предыдущем (во втором) случае, менее жесткая часть юбки поршня деформируется и сечение поршня принимает овальную форму с увеличением размера юбки поршня по оси пальца.

У современных мотоциклетных двигателей днище поршня может быть выполнено плоским, выпуклым или вогнутым в зависимости от формы камеры сжатия, степени сжатия и системы распределения. Плоское днище имеет меньшую поверхность соприкосновения с газами, тепло меньше переходит в поршень с плоским днищем, а следовательно, и отвод тепла от газов будет меньше, чем у поршня с выпуклым или вогнутым днищем. Выпуклое днище, как и вогнутое, обладает большей жесткостью по сравнению с плоским.

У двухтактных двигателей иногда на днище поршня делается отражатель (рис. 23), предназначенный для направления потока горючей смеси, поступающей в цилиндр через продувочное окно, вверх, а также для вывода отработавших газов, поступающих сверху вниз, из цилиндра в выпускное окно.

Рис. 23. Поршень с отражателем.

При таком направлении потоков горючей смеси и отработавших газов уменьшается возможность их смешения, что в свою очередь обеспечивает хорошее наполнение цилиндров горючей смесью.

На рис. 24 представлен поршень двигателя мотоцикла М-72.

Рис. 24. Поршень с плоским днищем двигателя мотоцикла М-72.

Поршень имеет плоское днище и три канавки для поршневых колец. Верхние два кольца компрессионные, нижнее — маслосъемное.

Над верхним поршневым кольцом в головке сделана узкая глубокая выточка. Она представляет собой воздушный экран, отражающий поток тепла, идущий от днища поршня к поршневым кольцам. Недостатком головки С выточкой является то, что масло, попадающее в выточку, коксуется и вскоре кокс заполняет ее. При этом значение выточки как экрана уменьшается.

В нижней кольцевой канавке сделана сквозная прорезь. Соединение головки и юбки в этом случае осуществляется только боковыми стенками поршня над бобышками и ребрами бобышек. При этом количество тепла, поступающего от головки поршня к юбке, уменьшается и температура юбки значительно снижается, что позволяет устанавливать небольшой зазор между юбкой и цилиндром.

На нижнем краю юбки имеются два небольших выреза, которые предотвращают возможность удара по противовесам коленчатого вала при положении поршня в нижней мертвой точке. В бобышках поршня сделаны отверстия для поршневого пальца. В этих отверстиях выполнены канавки, в которые устанавливаются стопорные кольца, ограничивающие осевое перемещение поршневого пальца в отверстиях бобышек. Внутренне концы бобышек связаны с днищем поршня ребрами, увеличивающими жесткость бобышек.

Поршень двигателя мотоцикла М1А (рис. 25) имеет выпуклое днище, две канавки для поршневых колец и вырезы на нижней части юбки.

Рис. 25. Поршень с выпуклым днищем двигателя мотоцикла М1А.

Эти вырезы оставляют открытыми отверстия двух продувочных каналов, сообщающих кривошипную камеру с полостью цилиндра при положении поршня около нижней мертвой точки. Внутри каждой кольцевой канавки установлен штифт, предохраняющий кольцо от проворачивания в канавке. Каждая бобышка связана с днищем поршня ребром. В отверстиях бобышек имеются канавки для установки стопорных колец.

Поршень двигателя мотоцикла ИЖ-350 имеет такую же конструкцию, как поршень двигателя мотоцикла M1А. Отличается он тем, что в нем имеются три кольцевые канавки и разрез в юбке поршня.

Поршень двигателя мотоцикла М-75 (рис. 26) имеет выпуклое днище, на котором имеются углубления, предотвращающие удар поршня о клапаны при их перекрытии.

Рис. 26. Поршень с выпуклым днищем двигателя мотоцикла М-75.

В головке поршня сделаны три канавки: две для компрессионных колец и одна для маслосъемного. Для отвода масла от маслосъемного кольца внутрь поршня в нижней кольцевой канавке и на фаске под нею выполнены отверстия.

Поршневой палец служит для соединения поршня с шатуном. Он представляет собой полый цилиндрический стержень, проходящий через отверстия в малой головке шатуна и в бобышках поршня. Поршневой палец для уменьшения его веса обычно выполняется полым.

Диаметр его должен быть значительным для создания достаточной опорной поверхности и уменьшения износа как пальца, так и отверстий поршня и шатуна.

По способу крепления поршневые пальцы делятся на закрепленные и плавающие.

Закрепленными называются пальцы, которые закреплены или в бобышке поршня, или в большой головке шатуна. Этот способ крепления в настоящее время почти не применяется, так как поршневые пальцы при таком способе крепления вращаются или во втулке большой головки шатуна, или в бобышках. При этом относительная скорость вращения их будет велика и соответственно будет велик и их износ.

В настоящее время наибольшее распространение получили плавающие пальцы. Плавающими называются пальцы, осевое перемещение которых ограничено пружинными замками, расположенными с торцов пальца, или заглушками, которыми пальцы могут опираться на зеркало цилиндра. Плавающие пальцы отличаются от закрепленных небольшим и равномерным износом поверхности, так как палец вращается как во втулке поршневой головки, так и в отверстиях бобышек и относительная скорость вращения его незначительна.

Поршневой палец выполняется из стали, наружная поверхность его цементируется. Для упрощения производства осевое сверление в пальцах часто делают цилиндрическим, но в некоторых случаях для увеличения прочности стенки пальца в средней его части делают более толстыми.

На рис. 27 показан поршневой палец 1 двигателя мотоцикла М-72.

Рис. 27. Крепление поршневого пальца двигателя мотоцикла М-72: 1 — поршневой палец; 2 — пружинный замок; 3 — поршень; 4 — шатун; 5 — стенка цилиндра.

Он представляет собой полый цилиндрический стержень, длина которого менее диаметра поршня. От осевого перемещения палец удерживается пружинными замками, заправленными в кольцевые выточки, выполненные в отверстиях бобышек поршня. Пружинный замок выполнен из стальной проволоки, согнутой по дуге, радиус которой несколько больше радиуса кольцевой выточки в бобышке поршня. Оба конца проволоки загнуты к центру дуги. Так как глубина кольцевой выточки в бобышке равна половине толщины кольца, выступающая из выточки часть кольца является упором для торца поршневого пальца. Загнутые внутрь концы проволоки служат для вставки и выемки замка.

Такого типа стопорные кольца отличаются простотой изготовления. Недостатком их является сравнительно быстрая разработка кольцевых канавок в отверстии бобышек. Во время работы двигателя торец поршневого пальца, соприкасаясь с стопорным кольцом, провертывает его в кольцевой канавке, что вызывает быстрый износ канавки.

Поршневой палец двигателя мотоцикла ИЖ-350 имеет полый палец, удерживаемый от осевого перемещения стопорным кольцом, входящим в выточки в отверстиях бобышки.