Поршневий палець

Поршневий палець - деталь, що забезпечує рухливе з'єднання шатуна і поршня. Являє собою деталь циліндричної форми, що віддалено нагадує палець.

Застосування поршневого пальця

Поршневий палець з'єднує поршень із шатуном. Поєднання двох цих деталей не може бути жорстким, так як і низ і верх шатуна постійно переміщаються. Циліндричний палець дозволяє верхній частині шатуна «хитатися» при переміщенні поршня по вертикалі.

Для монтажу плаваючого пальця поршень, шатун і палець кип'ятять в гарячій воді

Чому поршневий палець важко полегшити?

Першочергове завдання конструкторів сучасних двигунів – збільшення потужності і, одночасно, зниження ваги мотора. Для того, щоб зменшити вагу всього агрегату, доводиться полегшувати деталі будь-якими доступними способами.

Полегшити поршневий палець непросто, так як ця деталь постійно відчуває серйозні навантаження. Легкі і міцні сплави, які можна використовувати для виробництва поршневих пальців, коштують дорого, і собівартість виробу істотно збільшується. В результаті, в більшості сучасних двигунів застосовуються пальці з легованої сталі, такі ж, як сто років тому.

Навіщо потрібен отвір у центрі поршневого пальця?

Зазвичай в тілі пальця є наскрізний отвір отвір у вигляді двох конусів з вершинами у центрі. Завдяки отвору можна зменшити вагу деталі, а конусна форма пов'язана з розподілом навантаження по поверхні деталі. Центр пальця навантажений значно більше, і в цьому місці товщина матеріалу грає найбільш суттєву роль.

Способи осьової фіксації поршневого пальця

За способом кріплення пальці діляться на два виду: плаваючі і фіксовані. У більшості сучасних двигунів використовуються плаваючі пальці. Плаваючими вони називаються тому, між ним і отвором в поршні і отвором в головці шатуна є зазор. Фіксація поршневого пальця в такому з'єднанні забезпечується установкою стопорних кілець.

Кольорові мітки всередині отвори пальців деяких автомобілів замінюють номер запчастини при підборі запчастин для капремонту двигуна

Плаваючий палець

Плаваючий палець може обертатися як усередині поршня, так і в головці шатуна. У конструкціях з плаваючим пальцем у верхню головку шатуна впрессовивается бронзова втулка, яка зменшує тертя.

Так як шатун, поршень і палець виготовлені з різних матеріалів, зазори в з'єднаннях калібровані в залежності від властивостей металів. Наприклад, при кімнатній температурі, палець повинен входити у втулку шатуна без люфту. В отвір поршня (при кімнатній температурі) палець повинен проходити з деяким натягом.

Монтаж плаваючого поршневого пальця

При монтажі або демонтажі поршня, його необхідно нагрівати до температури 65-85 °С (нагрівання проводять у воді). Коли двигун почне працювати, поршень розігрівається, і зазор збільшується, так як поршень і палець зроблені з різних матеріалів, розширюються по різному під впливом високої температури.

Для фіксованого монтажу пальця шатун розігрівають в печі до температури 200 градусів

Фіксований палець

Фіксованим називається поршневий палець, не обертається в одному із з'єднуваних елементів. Фіксовані пальці застосовують у двигунах автомобілів сімейства ВАЗ.

Монтаж фіксованого пальця

Монтаж фіксованого пальця здійснюється шляхом нагрівання шатуна до температури 240 °С в печі. У Росії, де автомобілі до цих пір нерідко ремонтують в домашніх умовах, шатуни часто нагрівають на побутовому електроплитці або з допомогою паяльної лампи.

Шатун досить швидко остигає, і операцію по з'єднанню поршневого пальця і шатуна необхідно виконувати дуже швидко.

Для цього в розсунуті попередньо губки лещат встановлюють вставки з м'якого металу (алюміній, мідь і т. д.), і нагріте шатун швидко переноситься до тискам і затискається. Поршень встановлюється на місце рукою. Підготовлений палець, надітий на спеціальну оправку з напрямної, швидко проштовхується в отвір поршня і проходить крізь отвір у розпеченому шатуні. Коли деталі остигають, отвір в шатуні затискає палець.

Підбір поршневого пальця

Якщо в двигуні застосований плаваючий палець, його підбирають по кольоровій плямі, нанесеної всередині днища поршня, або по заводському номеру запчастини по каталогу. Поршні і поршневі пальці поділяються на розмірні групи залежно від діаметра, про це слід пам'ятати при самостійній купівлі деталей.

При підборі фіксованого пальця палець підбирається по отвору в поршні за номером групи, вказаною на днище поршня.

Матеріал для виготовлення поршневих пальців

Для виготовлення поршневих пальців застосовують в основному сталь 45ХА. Після виливки деталь гартують на 1-1.5 мм глибини. Твердість поверхні повинна відповідати певним нормам. У моторах підвищеної потужності застосовують для виготовлення пальців застосовують більш міцні сорти легованої сталі.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read