Описание конструкции двигателя, страница 4

Для оценки эффективности по повышению усталостной прочности цилиндров в районе форсуночного пояса были проведены сравнительные усталостные испытания образцов штатных и с мероприятиями цилиндров. При испытаниях нагружение осуществлялось по знакопостоянному синусоидальному циклу с максимальной амплитудой 31,0 МПа, что в 2,6 раза превышает максимальный уровень давления газов в цилиндре (Pz=12,0 МПа).

Наработка до разрушения штатных гильз цилиндров составила, в сред­нем, 1 млн. циклов. С мероприятиями цилиндры отработали 5-10⁶ циклов и не разрушились.

Таким образом, долговечность цилиндров с мероприятиями более, чем в 5 раз превышает долговечность штатных цилиндров.

Поршни, шатуны и два коленчатых вала составляют группу движения.

Поршень (рисунок 2.6) воспринимает силу давления газов, силы инерции движущихся частей и значительные тепловые нагрузки. Агрессивность среды масляных паров и продуктов сгорания, ударный характер нагрузки также влия­ет на работу поршня.

Для обеспечения большей надежности поршень выполнен составным и с масляным охлаждением.

Штампованная вставка 1 изготовлена из алюминиевого сплава АК4-1 с целью обеспечения улучшения отвода тепла от донышка тронка и накладки и выполняет функцию силового элемента.

Опорами поршневого пальца служат бобышки во вставке с запрессован­ными в них стальными азотированными втулками 2, которые фиксируются от проворота штифтами 3. На вставке выполнены паз "а" для подачи масла в по­лость охлаждения поршня и отверстие для слива масла из этой полости.

Тронк 4 центрируется по вставке двумя поясами. С целью уменьшения зазоров по цилиндру (снижения расхода масла) и улучшения антифрикцион­ных свойств тронк изготовлен из литого специального чугуна Д100.04.001ДТ.

Боковая поверхность тронка выполнена цилиндрической с профилем переменной кривизны в верхней части под уплотнительными кольцами.

Для улучшения приработки рабочая поверхность тронка покрывается медь-дисульфидмолибденовым покрытием. На тронке в верхней части выпол­нены две канавки под уплотнительные кольца 5 и 6, а в нижней части выпол­нены две канавки для маслосбрасывающих колец 7.

В нижней канавке выполнены отверстия для отвода масла, снимаемого со стенок цилиндра.

В верхней части тронка выполнена проточка для центровки накладки 8. Накладка служит тепловым барьером, предотвращающим подвод тепла к трон-ку и вставке.

Накладка изготовлена из стали 20Х25Н20С2 (ЭИ283). Углубления в на­кладках противоположно-движущихся поршней образуют камеру сгорания. Для свободного прохода струй топлива от форсунок, на верхних торцах накла­док выполнены четыре углубления.

В накладку запрессованы стяжные болты 9. Для компенсации темпера­турных деформаций накладки, тронка и вставки болты попарно стягиваются через пружины 10 рессорного типа гайками 11, которые стопорятся обжатием их цилиндрических поясков на квадратные хвостовики болтов.

Уплотнение полостей отверстий под болты во вставке достигается уста­новкой фторопластовых колец, поджимаемых при затяжке болтов шайбами 12, а перекосы болтов, возникающие при деформациях накладки устраняются сферическими шайбами 13.

Жаровое кольцо 14 в сочетании с двумя верхними уплотнительными кольцами обеспечивает герметичность камеры сгорания.

Тонкостенное жаровое кольцо, выполненное неразрезным, обеспечивает четкое открытие и закрытие впускных и выпускных окон цилиндра.