Page 76 - 4618

У поршнях двигуна внутрішнього згорання максимальна
температура спостерігається біля дна поршня (рисунок 5.3 а) і
падає по напряму до юбки внаслідок відведення теплоти
поршневими кільцями у стінки циліндра та охолоджувальної
дії масла, яке закидається із картера на внутрішні стінки
поршня. При нагріванні поршень набуває приблизно конічної
форми. Для уникнення заїдання верхнього поясу в циліндрі
поршню заздалегідь придають звужену до дна обернену
конічну форму (рисунок 5.5 б).
Величину холодного зазору між поршнем і стінками
циліндра, а також ступінь необхідного звужування верхнього
поясу поршня можна визначити із таких міркувань.
Діаметральний зазор між поршнем і стінками циліндра у
холодному стані
Δ хол = D – d, (5.2)
де D і d - відповідно номінальні діаметри циліндра і
поршня.
Зазор у робочому стані становитиме

, (5.3)
де α п і α ц - коефіцієнти лінійного розширення матеріалів
відповідно поршня і циліндра; t п і t ц - середні температури
відповідно поршня і циліндра.
-6
Нехай діаметр циліндра D = 100 мм, α п = 23·10 1/°С
(алюмінієвий сплав), температура стінок циліндра t ц = 80 °С
(двигун водяного охолодження), температура верхнього поясу
поршня 300 °С, нижнього – 150 °С.
Для того щоб поршень при нагріванні набув
циліндричної форми, необхідно щоб у холодному стані
діаметр верхнього пояса був менший від діаметра нижнього
-6
пояса на величину Δd = 100·23·10 (300 - 150) = 0,345 мм.
Зміна діаметрального зазору між циліндром і нижнім
поясом поршня при нагріванні згідно з формулою (5.3)

75