Размеры поршня двигателя газ 52. Шатунно-поршневая группа. Особенности работы двигателя

Коленвал двигателя ГАЗ-53

Коленвал ГАЗ-53 отлит из высокопрочного чугуна, модифицированного магнием, имеет пять опор, четыре шатунные шейки и шесть противовесов.

Коленчатый вал ГАЗ-53 статически и динамически сбалансирован. Коренные и шатунные шейки полые. Полости в шатунных шейках герметически закрыты резьбовыми пробками.

Крепление и установка двигателя

Шесть методов используются для идентификации событий поршневого шлепа в двигателях внутреннего сгорания. Количество событий шлепка увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя. Прецизионный метод минимальной толщины пленки является более успешным при более высокой скорости вращения двигателя.

Метод угловой длительности поршневого удара предсказывает события шлепка во всех тестах. Поршневой шлеп является основным источником вибрации и шума в двигателях внутреннего сгорания. Поэтому лучшее понимание условий, благоприятствующих порыву поршня, может быть полезным для снижения шума двигателя, вибрации и резкости. Прошлые исследования пытались определить точное положение событий поршневого шлепка в течение цикла двигателя и соотнести их с реакцией вибрации блока цилиндров.

Масло от коренных подшипников подается к шатунным через сверления в коленчатом валу и полости в шатунных шейках. Эти полости используются как грязеуловители, в которых при работе двигателя под действием центробежных сил откладываются тяжелые частицы, имеющиеся в масле, в результате чего в шатунные подшипники поступает дополнительно очищенное масло.

В настоящей работе проведено совместное моделирование динамики поршней и трибологии двигателя с использованием квазистатических и переходных числовых кодов. Таким образом, рассчитываются силы инерции и реакции, возникающие в поршне. Наблюдение за событиями поршневого шлепа в цикле двигателя контролируется путем введения шести альтернативных понятий: квазистатической боковой силы, переходной боковой силы, минимальной толщины пленки, максимальной передачи энергии, скорости сжатия смазки и поршневого удара угловая длительность.

Валидация предлагаемых методов достигается с использованием экспериментальных измерений, взятых из одноцилиндрового бензинового двигателя в лабораторных условиях. Поверхностное ускорение блока цилиндров измеряется в положениях осевого и противодействия. Корреляция между теоретически прогнозируемыми событиями и измеренными сигналами ускорения была удовлетворительной при определении инцидентов поршневых шлемов с использованием вышеупомянутых концепций. Результаты также демонстрируют хорошую воспроизводимость во всем наборе измерений, полученных с точки зрения количества событий и их местоположений в течение цикла двигателя.

Рис.1. Передний конец коленвала ГАЗ-53 и привод распределительного вала

1 - ступица шкива; 2 - шпонка; 3 - крышка распределительных шестерен; 4 - датчик ограничители частоты вращения; 5 - эксцентрик привода бензонасоса; 6 - балансир; 7 - упорный фланец; 8 - распорное кольцо; 9 - шестерня распределительного вала; 10 - штифт; 11, 12 - соответственно задняя и передняя упорные шайбы; 13 - упорная шайба; 14 - шпонка; 15 - шестерня коленчатого вала; 16, 17 - маслоотражатели; 18 - сальник; 19 - пылеотражатель; 20 - заглушка

В этой статье кратко излагаются методы расчета размеров поршневых и поршневых колесных узлов. В нем подробно описаны требования к конструкции для поршней и колец, типовые устройства в зависимости от типа двигателя и детализированные конструктивные формулы, необходимые для первоначальной конструкции поршня и кольца.

Функциональные поршни и кольца в двигателе внутреннего сгорания суммируются следующим образом. Обеспечьте движущуюся границу в пространстве для реакции горения и, таким образом, обеспечите извлечение полезной работы из газов сгорания. Соблюдайте движение маленького конца шатуна в двигателях, где это напрямую связано с поршень.

  • Его движение также обеспечивает средство для передачи и сжатия газа.
  • Передайте силу давления газа цилиндра на поршневой шток или малый конец шатуна.
Кольца на поршне необходимо.

Осевое перемещение коленвала ГАЗ-53 ограничивается двумя шайбами, расположенными по обе стороны от опоры первой коренной шейки (рис.1).

Упорные шайбы изготовлены из стальной ленты, залитой баббитовым или алюминиевым сплавом. Задняя шайба 11 обращена залитой стороной к щеке коленчатого вала и удерживается от вращения специальным уступом, входящим в паз на крышке переднего подшипника.

Уплотните пространство для зазора между поршнем и цилиндром, которое необходимо для обеспечения доступа к смазке и для любого дифференциального теплового расширения поршня. Эта функция уплотнения имеет два аспекта: контроль утечки сжатого газа и газов сгорания, чтобы предотвратить потерю рабочего давления, выдувание поршневой смазочной пленки и возможный перегрев поршня. В случае поршней, которые смазаны брызгами со стороны низкого давления, управление потерей смазочного масла через отверстия цилиндра в камеру сгорания. Условия работы поршней и колец в двигателях внутреннего сгорания могут включать.

Передняя шайба 12 обращена залитой стороной к носку коленчатого вала, опирается на стальную шайбу 13 и удерживается от вращения двумя штифтами 10, запрессованными в блок цилиндров и крышку переднего подшипника.

Храповик, предназначенный для проворачивания коленчатого вала ГАЗ-53 пусковой рукояткой ввернут в торцовое отверстие носка коленчатого вала.

Типичные конструкторские схемы и методы разработки

Конструкция поршня и кольца зависит от типа и размера двигателя, а некоторые типичные поршневые узлы показаны на рис. Видно, что они заметно отличаются в пропорциях поршня и конструкции кольцевой упаковки, но все они имеют уплотнительные кольца газа к концу высокого давления поршня, и многие из них имеют кольца скребков масла в направлении низкого давления конец.

Большой двухтактный дизельный двигатель - 5 простых железных колец. Рис. 1 Типичные поршневые и кольцевые устройства. Двухтактные бензиновые двигатели, как правило, небольшие и обычно имеют привязанные кольца, чтобы предотвратить попадание кончиков колец в отверстия в стенке цилиндра. Они работают на бензиновых масляных смесях, а небольшое количество масла, которое присутствует, и общий характер потерь в системе подачи, не требуют использования скребковых колец.

Храповик стягивает все детали, расположенные на носке коленвала: ступицу шкива 1, маслоотражатель 16, шестерню коленчатого вала 15, упорную шайбу 13. Для предотвращения подтекания масла по шпоночному пазу ступицы в последний вставлен резиновый уплотнитель.

К фланцу ступицы коленвала ГАЗ-53 привернут шкив привода водяного насоса. Один из болтов крепления шкива смещен, что позволяет устанавливать его только в одном положении.

Вкладыши шатунных и коренных подшипников

Ход этих двигателей обычно должен быть больше, чем эквивалентный четырехтактный двигатель, чтобы получить адекватное сжатие картера, и поэтому максимальная наклонность шатуна может быть больше, что требует более длинного поршня для большей стабильности.

Четырехтактные бензиновые двигатели в основном используются в легковых автомобилях, где важна тишина, поэтому они обычно включают в себя различные функции, такие как подходящие пазы, предназначенные для контроля зазора между юбкой поршня и отверстием цилиндра. Так как этот тип поршня представляет собой брызги, смазанные из картера, для управления потреблением масла обычно требуется форма скребкового кольца и, по меньшей мере, одно конусообразное скребковое газовое кольцо.

Передний конец коленчатого вала уплотняется резиновым самоподвижным сальником, расположенным в выточке крышки распределительных шестерен 3.

Задний конец коленчатого вала ГАЗ-53 (рис.2) уплотняется сальником из асбестового шнура. Отрезки асбестового шнура 3, 7, пропитанного маслографитовом смесью, укладывают в специальные канавки блока цилиндров и сальникодержателя, обжимают, а затем подрезают заподлицо с плоскостью разъема. Шейка коленчатого вала, по которой работает сальник, имеет маслосгонную накатку А.

Четырехтактные поршни дизельных двигателей значительно более прочные, чем те, которые используются в бензиновых двигателях, с более тяжелыми металлическими профилями и штифтами больших размеров. С алюминиевыми поршнями верхняя кольцевая канавка часто облицована чугунной вставкой из никелевого сплава для уменьшения износа кольцевой канавки и обеспечивает более длительный срок службы поршня. Потребление масла особенно критично, и распространенной практикой является использование двух масляных скребковых колец, а также двух конусообразных вниз скребковых газовых колец во втором и третьем положениях.


Рис. 2. Уплотнение заднего конца коленвала ГАЗ-53

А - задний конец коленчатого вала; б - сальникодержатель и уплотняющие детали; 1- масляный картер; 2 - прокладка масляного картера; 3,7 - соответственно нижний и верхний отрезки асбестового шнура;4- сальникодержатель; 5 - крышка коренного подшипника; 6 - вкладыш коренного подшипника; 8 - блок цилиндров; 9- боковой уплотнитель; А - маслосгонная накатка; Б - гребень; В - маслоподводящая канавка

По мере того, как дизельные двигатели становятся больше, тепловые нагрузки становятся проблемой, и поршни обычно внутренне охлаждаются маслом. Для облегчения проблемы в средних и больших судовых поршневых двигателях часто используется отдельная стальная поршневая головка.

В самых больших двухтактных дизелях, используемых для судовых двигателей, обычно включается водяное охлаждение, и поршни обычно устанавливаются на шток поршня с отдельной крейцкопфной головкой, чтобы нести тягу стороны шатуна. После этого весь поршень и узел цилиндра сохраняются отдельно от картера и независимо питаются маслом, дозированным через цилиндры. Как правило, имеется пять или шесть простых уплотнительных колец для распределения смазки и совместного использования износа. Это неизбежно происходит с этими незначительно смазанными устройствами и усиливается коррозионными и абразивными продуктами из остаточных масел, которые обычно используются в этом типе двигателя.

Для уменьшения количества масла, поступающего к заднему сальнику, на коленчатом валу имеется маслоотражательный гребень Б. Боковые поверхности сальникодержателя уплотняются специальными резиновыми уплотнителями 9, установленными в прорези сальникодержателя.

Задний конец вала имеет фланец для крепления маховика и гнездо для установки подшипника переднего конца первичного вала коробки передач.

Типовая процедура проектирования поршневых сборок

Обычная процедура изготовления поршневых сборок начинается с одной из этих типичных конструкций, а затем для определения ее критических размеров детали из различных формул, приведенных в следующих разделах. В случае поршней для массового производства небольших двигателей значительная часть работ по проектированию и разработке обычно выполняется изготовителями компонентов. Это позволяет им создавать большой объем полезного практического опыта, который они могут включить в свои проекты.

Маховик ГАЗ-53 отлит из серого чугуна и имеет стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Маховик крепится к коленчатому валу ГАЗ-53 четырьмя болтами, один из которых смещен, что позволяет собирать коленчатый вал и маховик в одном строго определенном положении.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников ГАЗ-53 изготавливают из стальной ленты, залитой сплавом алюминия с оловом. Коренные и шатунные вкладыши ГАЗ-53 соответственно взаимозаменяемы.

Поршни для более крупных двигателей, как правило, включают в себя больше конструкторских работ для разработчиков двигателей, и в некоторых случаях они могут создавать испытательные кольца, чтобы доказать различные аспекты производительности поршней, прежде чем включать их в двигатель, особенно если они включают в себя любые новые конструктивные особенности.

Маркировка и размеры поршня

Практически неизменно происходят модификации поршневых и кольцевых устройств после испытаний на разработку. Они могут включать в себя детализированные изменения внешнего профиля поршня для получения улучшенных образцов постельных принадлежностей, изменения в кольцевой упаковке для контроля потребления масла или любые другие модификации, необходимые для устранения дефектов, обнаруженных во время испытаний двигателя. Повреждение во время первоначального запуска было особенно сложной проблемой развития в последние годы, но было существенно уменьшено в зависимости от выбора лучших материалов для колец и лучшего контроля начальной поверхности облицовки цилиндров, а также состояния краев и поверхностные профили поршневых колец.

Коренные вкладыши имеют кольцевую канавку и посередине отверстие. Шатунные вкладыши ГАЗ-53 имеют отверстие для подачи масла из верхнего вкладыша через сверление в шатуне на смазку зеркала цилиндра, в нижнем вкладыше это отверстие сохранено для обеспечения взаимозаменяемости.

Весь узел (вкладыши, их постели в блоке цилиндров и в шатуне, шейки коленчатого вала) изготовлены с высокой степенью точности. Поэтому подгонка вкладышей при замене недопустима.

Маркировка под поршневой палец

Подробная форма и размеры поршня определяются в основном потребностью в достаточной прочности и жесткости в компонентах, несущих нагрузку, вместе с секциями соответствующей формы для проведения тепла. Ряд эмпирических формул обычно используется для определения основных размеров основных компонентов, несущих нагрузку, таких как толщина короны, необходимая площадь подшипника в выступе булавки и размеры штифта. Также важно обеспечить, чтобы поршневые кольца были достаточно прочными, чтобы поддерживать газовые нагрузки, передаваемые из поршневых колец.

В процессе работы коренные и шатунные шейки коленчатого вала ГАЗ-53 в результате изнашивания теряют свою первоначальную геометрическую форму.

Это снижает работоспособность как подшипников коленчатого вала, так и всего кривошипно-шатунного механизма. Перекосы, которые возникают в этом случае в кривошипно-шатунном механизме, вызывают повышенное изнашивание гильз цилиндров и поршневых колец.

На рисунке 2 показано поперечное сечение типичного поршня и определяется обозначение, используемое в следующих эмпирических формулах, которые были предложены в качестве подходящих расчетных значений. Чтобы избежать избыточной овализации под нагрузкой с последующим разрушением выступов буксира.

Хотя основная сила радиального уплотнения на поршневых кольцах возникает из-за давления газа, попадающего внутрь кольца, важно, чтобы кольцевое уплотнение первоначально находилось под его собственной эластичностью, чтобы обеспечить уплотнение давления. Для удовлетворительной работы в этом отношении упругое контактное давление кольца должно быть как можно более равномерным по всей окружности. Упругое давление газовых колец обычно составляет порядка 1 бар и может быть рассчитано приблизительно из.

Они могут служить также причиной выталкивания поршневым пальцем стопорных колец из канавок в поршне и выхода поршневого пальца из поршня, что приводит к глубоким задирам зеркала цилиндра.

Изнашивание коренных шеек более интенсивное, чем шатунных. Шейки коленвала ГАЗ-53 в результате изнашивания принимают форму неправильного конуса и овала.

Особенности работы двигателя

Где обозначение обозначено так, как показано на рисунке. Следовательно, требуемое упругое давление дает некоторую ориентировку для подходящего соотношения между радиальной толщиной кольца и свободным зазором в кольце. Другими важными и связанными факторами, которые определяют допустимую радиальную толщину и свободный зазор кольца, являются изгибные напряжения, возникающие при подпружинении колец над поршнем, и установка колец в цилиндр.

Чем больше радиальная толщина, тем больше необходимо расширить кольца, чтобы очистить поршневые земли во время сборки и, кроме того, при заданном растяжении более толстые кольца будут испытывать большее напряжение. Этот эффект может быть уменьшен за счет наличия большего свободного зазора, но тогда напряжения, возникающие при сжатии кольца в соответствии с цилиндром, будут увеличены.

Если в результате замеров установлено, что конусность или овальность шеек более 0,05 мм, то вал перешлифовывают на ближайший ремонтный размер. Операцию перешлифовки коленвала ГАЗ-53 производят на специальном оборудовании.

Ремонтные размеры вкладышей коренных и шатунных подшипников ГАЗ-53, выпускаемых заводами-изготовителями, уменьшены по сравнению с номинальным размером: ремонтный размер I на 0,25 мм; II - на 0,5 мм; III- на 0,75 мм и т. д. до 1,5 мм.

Перешлифовывают, как правило, все шатунные или все коренные шейки на один и тот же размер. При этом ремонтный размер шатунных шеек может быть отличным от ремонтного размера коренных. После шлифовки шейки коленчатого вала полируют шлифовальной шкуркой.

После ремонта все масляные каналы в коленчатом валу ГАЗ-53 и полости в шатунных шейках тщательно промывают и продувают сжатым воздухом.

Поршни и шатуны двигателя ГАЗ-53

Поршни двигателя ГАЗ-53 изготавливают из алюминиевого сплава. Головка поршня цилиндрическая с плоским днищем. На головке поршня имеются три канавки, в которых располагаются поршневые кольца - два компрессионных и одно маслосъемное.

Юбка поршня ГАЗ-53 в поперечном сечении - овал, а в продольном - конус. Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца, а большее основание конуса - внизу юбки.

В средней части поршня выполнены бобышки с отверстиями под поршневой палец. В отверстиях проточены канавки для стопорных колец. Под бобышками имеются приливы для подгонки поршней по весу.

Во избежание стука при переходе поршня ГАЗ-53 через мертвые точки ось отверстия под поршневой палец смещена относительно оси поршня на 1,5 мм. Поверхности поршней для улучшения прирабатываемости покрыты слоем олова.

Поршни сортируют на пять размерных групп по большему диаметру юбки и на четыре группы по большему диаметру отверстия под поршневой палец.

По диаметру юбки маркировка буквенная и выбивается на днище поршня, а по диаметру под поршневой палец - цветовая и наносится на одной из бобышек на внутренней стороне поршня.

Компрессионные поршневые кольца ГАЗ-53 изготовлены из серого чугуна индивидуальной отливкой. Наружная цилиндрическая поверхность верхнего кольца хромированная, а нижнего - луженая. Замок колец прямой.

Монтажный зазор замка у компрессионных колец ГАЗ-53, установленных в цилиндр, (0,4+0,1) мм. Маслосъемное кольцо состоит из двух плоских стальных дисков и двух расширителей - осевого и радиального. Наружная цилиндрическая поверхность дисков хромирована.

Поршневые пальцы ГАЗ-53 плавающего типа, пустотелые изготовлены из стали 15Х. Их наружная поверхность подвергается цементации на глубину 1 - 1,5 мм и закаливается токами высокой частоты. От продольных перемещений палец удерживается в поршне двумя стопорными кольцами.

Шатуны ГАЗ-53 из стали 45Г2. В поршневую головку шатуна запрессовывают бронзовую втулку. Кривошипная головка шатуна ГАЗ-53 имеет крышку, которую обрабатывают совместно с шатуном, поэтому при переборках двигателя крышку устанавливают на тот же шатун, с которого она была снята.

Крышки и шатуны ГАЗ-53 клеймят порядковым номером цилиндра, в котором установлен данный шатун. Номера выбивают на одной из бобышек под болт шатуна. При правильной сборке эти номера должны располагаться с одной стороны шатуна.

Гайки шатунных болтов затягивают динамометрическим ключом и стопорят штампованными пружинными контргайками. В последнее время на заводе-изготовителе применяется иной способ стопорения гаек шатунных болтов без контргаек: на обезжиренную поверхность резьбы шатунного болта наносят 2 - 3 капли герметика и производится затяжка гайки вышеуказанным моментом. При ремонте застопоренные таким образом болты требуют тщательной очистки резьбы от остатков герметика.

В месте перехода кривошипной головки в стержень имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое периодически выбрасывается струйка масла, смазывающая стенку цилиндра.

Поршни и шатуны ГАЗ-53 точно подогнаны по массе. Разница по массе одного комплекта, состоящего из шатуна, поршня и поршневого пальца, не должна превышать 8 г.

Поршневые кольца ГАЗ-53 заменяют, если расход масла на угар превысит 400 г на 100 км. Устанавливать необходимо комплект колец, состоящий из первого компрессионного не хромированного чугунного кольца, второго - из набора стальных дисков и комплекта маслосъемного кольца с не хромированными стальными дисками.

При замене колец удаляют на гильзах цилиндров (шабером или другим инструментом) неизношенный выступающий поясок в ее верхней части. Одновременно с заменой поршневых колец очищают головки цилиндров и днища поршней от нагара, а клапаны притирают к седлам головок.

Необходимость замены поршней ГАЗ-53 вызывается: увеличением зазора между поршнем и цилиндром, что приводит к стукам поршней; изнашиванием отверстия под поршневой палец, что приводит к стукам поршневых пальцев; изнашиванием канавок под поршневые кольца, что приводит к потере компрессии и повышенному расходу масла.

Увеличение зазора между поршнем и гильзой цилиндра происходит в основном из-за изнашивания цилиндра. Изнашивание юбки поршня бывает обычно незначительным.

Изнашивание отверстия под поршневой палец ГАЗ-53 легко устраняют развертыванием отверстия под палец ремонтного размера.

Основной причиной, определяющей необходимость замены поршней, является износ канавок под поршневые кольца. Увеличенный зазор между канавкой и кольцом способствует интенсивному перекачиванию масла в надпоршневое пространство.

При больших изнашиваниях поршневых канавок замена одних только колец не даст положительных результатов, поэтому, если зазоры между торцом кольца и канавкой в поршне больше 0,15 мм, заменяют поршни и кольца новыми.

Поршни ГАЗ-53 заменяют с подбором по гильзам, в которых они будут работать. Подбирают поршни по усилию протягивания ленты-щупа толщиной 0,05 мм, шириной 10 мм и длиной 250 мм между поршнем и гильзой.

Упругость поршневых компрессионных колец ГАЗ-53, сжатых стальной лентой до зазора в стыке 0,4 мм, должна быть 17,5 - 25,0 Н. С увеличением изнашивания нарушается правильная геометрическая форма гильз цилиндров, увеличиваются зазоры в стыках колец, зазоры между кольцами и кольцевыми канавками в поршне; упругость колец сильно падает.

Все это приводит к нарушению их герметизирующих свойств. С увеличением изнашивания возрастает и количество газов, проникающих в картер двигателя.

Изношенные поршневые кольца ГАЗ-53 заменяют новыми. Выпускаемые за-водами для этой цели ремонтные кольца отличаются от стандартных только наружным диаметром.

Кольца ремонтного размера можно устанавливать в подношенные цилиндры ближайшего меньшего размера (в пределах 0,5 мм), подпилив их стыки до получения нужного зазора в замке (0,3 - 0,6 мм). Зазор подгоняют обязательно на том цилиндре, в котором будет работать данное кольцо.

_________________________________________________

Детали двигателя ГАЗ-53



Поршни двигателей ГАЗ-51/52 изготовлены из термически обработанного алюминиевого сплава. Днище поршня плоское, юбка овальной формы, получаемой при шлифовании поршня по копиру.

Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца, т. е. в плоскости действия на поршень боковых сил. Величина овальности 0,29+0,05 мм.

Чтобы юбка поршня пружинила, в ней сделана П-образная прорезь. Овальная форма и П-образная прорезь позволяют подбирать поршни к цилиндрам с минимальным зазором в направлении действия на поршень боковых сил (перпендикулярно оси поршневого пальца) и значительно большим зазором в направлении, в котором боковых сил нет (параллельно оси поршневого пальца).

Это снижает шумность работы поршней непрогретого двигателя, а также исключает возможность задиров поршней во время работы двигателя с полной нагрузкой.

Последнее объясняется тем, что при нагревании поршня ГАЗ-52 вследствие овальной формы юбки и П-образной прорези расширение юбки поршня в различных радиальных направлениях неодинаково: вдоль оси поршневого пальца поршень расширяется больше чем в направлении, перпендикулярном к оси поршневого пальца.

В результате этого юбка поршня после нагревания становится почти цилиндрической, и величина зазора между ней и цилиндром в различных радиальных направлениях выравнивается.

На головке поршня ГАЗ-52 проточено пять кольцевых канавок: верхняя - самая узкая - для уменьшения теплопередачи от днища поршня к верхнему компрессионному кольцу и, таким образом, для снижения температурного режима работы этого кольца; во второй и третьей канавках установлены компрессионные кольца, в двух нижних - маслосъемные кольца.

В канавках для маслосъемных колец просверлены отверстия, через которые масло, снимаемое маслосъемными кольцами с зеркала цилиндров, отводится в полость поршня и оттуда - в картер двигателя.

Засорение или закупорка этих отверстий нагаром или смолистыми отложениями приводит к резкому повышению расхода масла, так как в этом случае большое количество его проникает в пространство над поршнем и сгорает в нем.

В средней части поршня ГАЗ-51,52 имеются две бобышки с отверстиями для поршневого пальца. Внутри бобышек по наружным концам проточены кольцевые канавки (по одной в каждой бобышке), предназначенные для установки в них стопорных колец.

Диаметр отверстия под поршневой палец в бобышках поршня равен 22 мм. Ниже бобышек внутри поршня имеются два прилива для подгонки поршней по весу. Вес поршня стандартного размера 450±2 г.

Для улучшения приработки к цилиндрам поршни после окончательной механической обработки подвергают контактному лужению. Толщина слоя полуды 0,004-0,006 мм.

В двигатель поршни устанавливаются так, чтобы П-образная прорезь на юбке была обращена в сторону, противоположную клапанам.

Поршневые кольца ГАЗ-52

Поршневых колец четыре: два компрессионных и два маслосъемных. Все кольца расположены над поршневым пальцем.

Каждое кольцо изготовляется из индивидуальной чугунной отливки некруглой формы, что обеспечивает мелкозернистую, износостойкую структуру чугуна, а некруглая их форма - неравномерное распределение давления кольца на стенки цилиндров (с постепенным повышением давления к замку). Замок у всех колец прямой.

Малая высота компрессионных колец ГАЗ-51/52 и высокая их упругость, а также неравномерное распределение давления на стенки цилиндров обеспечивают хорошую герметичность колец при работе двигателя на всех оборотах коленчатого вала.

Вследствие того, что верхнее компрессионное кольцо работает в более тяжелых условиях и поэтому изнашивается быстрее, чем остальные кольца, его наружную цилиндрическую поверхность подвергают пористому хромированию, повышающему износостойкость кольца в 3-4 раза.

Общая толщина хромированного слоя равна 0,10-0,15 мм, толщина пористого хрома 0,04-0,06 мм. В результате пористого хромирования верхнего компрессионного кольца износостойкость остальных трех поршневых колец и цилиндров также несколько повышается. Таким образом, срок работы колец до замены их новыми значительно увеличивается.

Наружную цилиндрическую поверхность второго компрессионного кольца и обоих маслосъемных колец для улучшения приработки к цилиндрам подвергают электролитическому лужению. Толщина слоя покрытия 0,005-0,010 мм.

Поршневые кольца ГАЗ-52 должны выполнять одновременно три функции:

Обеспечивать герметичность цилиндра (не пропускать газы из цилиндра в картер двигателя);

Распределять пленку масла по зеркалу цилиндра и не допускать попадания масла в камеры сгорания;

Передавать тепло от головки поршня к стенкам цилиндров.

Выполнять эти функции кольца могут только тогда, когда они по своей окружности плотно прилегают к зеркалу цилиндра и оказывают на него определенное давление.

Потеря кольцами упругости и закупоривание нагаром или смолистыми отложениями щелевидных прорезей в маслосъемных кольцах приводят к резкому повышению расхода масла и к снижению мощности двигателя.

Ухудшение герметичности колец обнаруживается на работающем двигателе по усиленному пропуску газов в картер. Пропуск газов и повышенный расход масла являются признаком износа поршневых колец и основанием для их замены.

Поршневые пальцы ГАЗ-52

Поршневые пальцы ГАЗ-51/52 плавающего типа, пустотелые. Их изготовляют из стали марки 45. Наружную поверхность пальцев подвергают закалке токами высокой частоты на глубину 1 -1,5 мм до твердости HRc = 58-65.

Наружный диаметр поршневого пальца - 22мм, внутренний 14,8 мм, длина 70 ± 0,1 мм.

Поршневой палец, удерживаемый двумя стопорными кольцами только от осевых перемещений, во время работы двигателя имеет возможность свободно проворачиваться в бобышках поршня и в верхней головке шатуна; поэтому поршневой палец изнашивается незначительно и равномерно по
всей длине.

Для предотвращения стука поршневых пальцев ГАЗ-51/52, воспринимающих во время работы большие динамические нагрузки, их подбирают к поршням и шатунам с минимальными необходимыми для обеспечения нормальной смазки зазорами.

При этом учитывают, что зазор между поршнем и пальцем во время работы (т. е. при нагревании) увеличивается вследствие большего коэффициента расширения алюминиевого сплава (из которого сделан поршень) по сравнению со сталью (из которой сделан палец).

Поэтому диаметр отверстий под поршневой палец ГАЗ-52 в поршне делают несколько меньшим, чем диаметр самого пальца. Поэтому при нормальной комнатной температуре палец сидит в поршне не с зазором, а с небольшим натягом, который при нагревании поршня (в рабочем состоянии) исчезает и
вместо него появляется зазор.

Стопорные кольца поршневого пальца до 1955 г. изготовлялись из стальной ленты. Однако в связи с. недостаточной надежностью их работы (поломка вблизи ушков, выталкивание поршневым пальцем из канавок), приводившей к задирам зеркала цилиндров, завод с 1955 г. перешел на изготовление проволочных стопорных колец со слегка отогнутыми в сторону усиками.

Эти кольца имеют более глубокую, а, следовательно, и более надежную посадку в канавках поршня, чем плоские кольца. Устанавливают их в канавки так, чтобы отогнутые усики были обращены наружу. Проволочные и плоские стопорные кольца - не взаимозаменяемы.

Шатуны ГАЗ-52

Шатуны ГАЗ-51/52 - стальные, кованые, двутаврового сечения. Нижние головки шатунов - несимметричны относительно стержня шатуна и верхней головки шатуна (смещены на 3 мм).

Короткое плечо нижней головки шатунов первого, третьего и пятого цилиндров направлено в сторону переднего торца блока, а второго, четвертого и шестого цилиндров - в сторону заднего.

Рис. 6. Шатуны двигателя ГАЗ-52

А - для первого, третьего и пятого цилиндров; б - для второго, четвертого и шестого цилиндров.

Крышка нижней головки прикреплена к шатуну двумя шлифованными болтами с гайками, которые зашплинтованы каждая отдельно.

Плоскость разъема крышки и шатуна проходит по диаметру отверстия под вкладыши (перпендикулярно оси шатуна).

Точное взаимное расположение крышки и шатуна обеспечивается шлифованной цилиндрической частью шатунных болтов, имеющих скользящую посадку в отверстиях крышки и шатуна.

Отверстие под вкладыши в нижней головке шатуна обрабатывают в сборе с крышкой. Поэтому во избежание нарушения достигнутой точности отверстий под вкладыши переставлять крышки с одного шатуна на другой нельзя.

Чтобы исключить возможность неправильной сборки шатунов ГАЗ-51/52 с крышками при ремонте двигателя, на нижней головке каждого шатуна и на его крышке при сборке двигателей на заводе выбивают номер, соответствующий номеру цилиндра.

При сборке надо следить за тем, чтобы указанные номера на крышке и на головке шатуна были одинаковыми и расположены на одной стороне.

Если при ремонте на двигатель устанавливают новый шатун, то соответствующий номер следует ставить на шатуне и крышке до снятия крышки. Это исключит возможность ошибки при последующей сборке шатуна.

При правильном взаимном расположении крышки и шатуна гнезда в них под фиксирующие выступы вкладышей располагаются на одной стороне (у одного и того же стыка). Нижние головки шатунов ГАЗ-52 снабжены тонкостенными взаимозаменяемыми сталебаббитовыми вкладышами.

В верхние головки шатунов запрессованы тонкостенные (толщиной 1 мм) втулки, свернутые из оловянистой бронзы марки ОЦС 4-4-2,5. После запрессовки втулки развертываются до диаметра 22+ мм.

Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна имеется вырез, а во втулке - круглое отверстие, совпадающее с ним.

В месте перехода нижней головки в стержень сделано отверстие диаметром 1,5 мм, через которое один раз за каждый оборот коленчатого вала (когда отверстие совпадает с масляным каналом в коленчатом валу) выбрасывается струя масла, смазывающая стенки цилиндров.

Для обеспечения уравновешенности двигателя окончательно обработанные шатуны, собранные с крышками, подгоняют на заводе по весу. Общий вес шатуна и распределение веса между его головками подгоняют путем частичного срезания бобышки на верхней головке и прилива на крышке нижней головки. Точность подгонки обеих головок ±2 г.

Все шатуны ГАЗ-52 разделяются по весу на следующие четыре группы:

Вес нижней головки (г) / Вес верхней головки (г) / Цвет маркировки

648-652 / 238-242 / Белый

663-667 / 238-242 / Зеленый

663-667 / 223-227 / Черный

648-652 / 223-227 / Желтый

Цветную маркировку весовой группы наносят на поверхности среза прилива крышки нижней головки шатуна.

В один двигатель устанавливают шатуны только одной весовой группы. Разница в весе шатунов одного двигателя не должна превышать 8 г, а разница в весе комплектов, которые состоят из шатунов, собранные с поршнями, пальцами и кольцами, - 14 г. Это необходимо помнить при замене
шатунов в процессе ремонта двигателя.

Рис.7. Поршни и шатуны ГАЗ-52

Поршень и шатун в сборе первого, третьего и пятого цилиндров 52-1004010-А2

Поршень и шатун в сборе второго, четвертого и шестого цилиндров 52-1004011-А2

1 - Поршень в сборе номинального размера ВК52-1004014-А

Поршень в сборе D=82,50 мм ВК52-1004014-ЕР1

Поршень в сборе D=83,00 мм ВК52-1004014-ЛР1

2 - Поршень в сборе D=83,50 мм ВК52-1004014-НР1

Поршень в сборе D=84,00 мм ВК52-1004014-ПР1

3 - Поршень 52-1004015-А2

4 - Палец поршневой 11-6135-А2

5 - Кольцо стопорное 12-1004022-Б

6 - Шатун в сборе первого, третьего и пятого цилиндров 51-1004045-01

Шатун в сборе второго, четвертого и шестого цилиндров 51-1004046-01

7 - Втулка шатуна 12-1004052-А

8 - Болт шатуна 13-1004062-Б

9 - Гайка М10х1 292758-П

10 - Гайка стопорная 292759-П