Насосное действие - поршневое кольцо
Cтраница 1
Насосное действие поршневых колец, нагнетающих масло в рабочую полость цилиндра, относится к вредным явлениям. [1]
Насосное действие поршневых колец иллюстрирует фиг. [2]
К такому насосному действию поршневых колец добавляется затягивание масляной пленки внешней поверхностью колец, которое играет не меньшую роль. В результате масло попадает в полость цилиндра в количестве во много раз превышающем нужное для смазки. [3]
При работе двигателя из-за насосного действия поршневых колец в камеру сгорания, а следовательно, и на донышко поршня попадает масло. При перегреве донышка масло коксуется, кокс иногда нагревается докрасна, что вызывает преждевременное воспламенение рабочей смеси. Масло попадает также и на электроды свечей зажигания, образуя на них жидкую масляную пленку, или масляный кокс. Масло - диэлектрик, поэтому в первом случае в обмотке магнето может получиться перенапряжение и пробой обмотки или прекращение искрения. Во втором случае, поскольку кокс является хорошим проводником электричества, ток пройдет не через зазор между электродами свечи, а через отложившийся на электродах масляный кокс и, следовательно, искры не будет. [4]
Расход масла на угар, происходящий из-за проникновения масла в камеру сгорания в результате насосного действия поршневых колец и вентиляции картера, используется для контроля технического состояния цилиндро-поршневой группы и двигателя в целом, поскольку этот параметр зависит от износа поршня, колец, а также от теплового и нагрузочного режимов двигателя. [5]
 |
Схема пневмолубрикатора. / - вентиль слива. 2 -пробка с фильтром для заливания масла. Л - вентиль тонкой регулировки. 4 - глазок для контроля смазки. [6] |
Для уменьшения количества масла, попадающего в детандерный воздух, следует: удалять поршневое уплотнение от головки поршня так, чтобы при нижнем положении поршня зона зеркала цилиндра, по которой пробегают поршневые кольца, не омывалась рабочим газом; соблюдать режим нормированной подачи масла; исключить насосное действие поршневых колец; защитить цилиндр от попадания смазки механизма движения, установив маслослизывающие кольца или сальники. [7]
С вязкостью масла связан его расход вследствие выгорания. Из-за насосного действия поршневых колец масло попадает в камеру сгорания и сгорает там. В камеру сгорания масло может проникнуть также и через зазоры между стержнями клапанов и их направляющими. Сгоревшее масло придает выпускным газам специфическую окраску. Масла с большей вязкостью выгорают в меньшем количестве. Расход масла вследствие выгорания может достигать 85 % общего расхода масла в двигателе. [8]
К такому насосному действию поршневых колец добавляется намазывание масляной пленки внешней поверхностью колец. В результате масло попадает в полость цилиндра в количестве, во много раз превышающем нужное для смазки. [9]
Проникновение масла в камеру сгорания очень нежелательно, так как приводит к интенсивному нагарообразованию и ухудшению работы двигателя. Масло в камеру сгорания может попадать в результате разности давлений в картере и цилиндре при такте впуска и вследствие насосного действия поршневых колец. При движении поршня б ( рис. 30, г) вниз кольца прижимаются к верхним кромкам канавок и масло заполняет зазор между нижними торцами колец и канавками. Когда поршень движется вверх, кольца прижимаются к нижним кромкам канавок и масло выдавливается вверх. [10]
С увеличением числа оборотов двигателя расход масла сильно растет, так как значительно большее количество масла попадаетв камеры сгорания. Причиной этого является усиление насосного действия поршневых колец, влияние колебательных явлений поршневых колец, увеличение количества масла, разбрызгиваемого по стенкам цилиндров, и уменьшение вязкости масла вследствие повышения его температуры, обусловливаемого увеличением трения в масляном насосе, подшипниках, поршнях, а также повышения температуры всего двигателя. [11]
 |
Схема насосного действия поршневых колец. [12] |
В конце такта сжатия давление в цилиндре сильно возрастает, маслосъемное действие компрессионных колец усиливается, и избыточное количество масла перемещается в сторону камеры сгорания. Если толщина масляной пленки велика, перед первым компрессионным кольцом образуется валик масла, который в момент остановки поршня у верхней мертвой точки силой инерции выбрасывается в зазор между цилиндром и головкой поршня. На количество масла, поступающего в камеру сгорания через ЦП Г, определенное влияние оказывает насосное действие поршневых колец ( рис. 10.1), но оно играет существенную роль только при высокой частоте вращения коленчатого вала, когда силы инерции достаточны для отрыва компрессионных колец от нижних торцов канавок и их перемещения к верхним торцам. В дизельных двигателях при высоких давлениях сжатия и сгорания насосное действие проявляется в меньшей степени. [13]
Смазка цилиндров производится разбрызгиванием. Масло, выдавливаемое из-под нижних головок шатунов, под действием центробежной силы разбрызгивается и смазывает поршни и стенки цилиндров I и II ступеней и крейцкопфа III ступени. Часть масла при этом попадает во внутреннюю полость поршня III ступени и по радиальным сверлениям в нем на смазку цилиндра III ступени. К остальной части цилиндра III ступени масло поступает за счет насосного действия поршневых колец. [14]
Материал поршневых колец должен обладать возможно меньшим коэффициентом трения, так как обычно потери на трение при работе поршней и поршневых колец составляют 50 - 60 % всех механических потерь в двигателе. Поршневые кольца должны иметь высокий коэффициент теплопроводности, так как 75 - 80 % тепла, полученного поршнем, отводится поршневыми кольцами. Кроме того, необходимо, чтобы кольца под влиянием высоких температур не теряли свою упругость. Наиболее эффективное уплотнение поршневыми кольцами достигается при минимальном зазоре между поршнем и втулкой цилиндра, правильной цилиндрической форме втулки и соответствующей чистоте ее зеркала. По мере износа втулки, поршней, поршневых колец, особенно маслосрезывающих, увеличивается расход масла за счет попадания его в камере сгорания, где оно частично сгорает, а частично коксуется, что приводит к пригоранию поршневых колец. Масло в камеру сгорания попадает вследствие насосного действия поршневых колец. Сущность насосного действия колец четырехтактного дизеля заключается в том, что при движении поршня вниз кольца прижимаются к верхней плоскости ручья, при этом масло, снимаемое кольцами со стенки втулки, заполняет зазоры между кольцом и ручьем. При движении поршня вверх кольца прижимаются к нижней плоскости ручья, при этом масло через зазоры попадает между поршнем и верхней плоскостью кольца. При движении поршня снова вниз кольца прижимаются к верхней плоскости ручья и масло будет выжато в зазор. [15]
Страницы: 1 2