• чаво
  • пользователи
  • группы
  • регистрация
  • сообщения
  • login

Холодильник на цилиндре поршня

Модераторы: СкрытыйМодератор, Варяг

Сообщений: 14 • Страница 1 из 1

Нужен холодильник на цилиндре поршня?

Нужен , приносит пользу
5
50%
Не нужен, зачем портить поршень
2
20%
Какой холодильник - ты что курил?
3
30%
 
Всего голосов : 10

Автор
Сообщение
 

Сообщение Хоук » 22.12.2010, 23:14 »

Холодильник на цилиндре поршня

Зачем поршню холодильник?Начнем с того, как поршень греется, к чему это приводит и как этого избежать.

Если быть точным, поршень - это самая нагруженная деталь в двигателе. Он испытывает механические нагрузки от расширения рабочей смеси при сгорании ее в цилиндре, тепловые - от того же сгорания, да к тому же еще и ускоряется-замедляется по 100-200 раз в минуту. И должен при этом передать всю энергию сгорания дальше по инстанциям. Но сейчас нас интересует он только с одной стороны: это вещь, которая греется. Ну, и между делом ходит туда-сюда в цилиндре.
Без терминологии никак не обойтись. Боковые стенки поршня называются юбкой, верхняя - дном, приливы под поршневой палец - бобышками. Иногда верхнюю часть поршня (выше поршневого пальца) называют головкой. Какая поверхность поршня внешняя, а какая внутренняя - понятно и так. Есть еще кольца и прочая чепуха, но сейчас это нас не интересует, ибо греться поршню не помогает и не мешает.
Отчего поршень греется? Ответ очевиден - от бушующего в цилиндре пламени. Нагревом от трения юбки поршня о зеркало цилиндра можно смело пренебречь. Основное доказательство: когда есть возможность, я обкатываю новую поршневую, вращая коленвал внешним двигателем. Так вот, нагрева цилиндра (а, следовательно - и поршня) практически не происходит, несмотря на отсутствие обдува. Если захотите сами применить этот способ обкатки - не забывайте периодически впрыскивать масло в камеру КШМ и непосредственно в цилиндр через свечное отверстие. Иначе, при работе "на сухую" как раз-таки возникнет и трение, и нагрев, и перегрев.
Но поршень не только греется, но и охлаждается, иначе бы он раскалился до 600-900 градусов Цельсия и ему пришел бы откровенный кердык. Охлаждается поршень холодной рабочей смесью, находящейся в камере КШМ, соприкасаясь с ней внутренней поверхностью юбки и дна. Часть тепла отводится при тепловом контакте внешней поверхности юбки к зеркалу цилиндра. Самая малая часть отводится через поршневой палец к шатуну. При использовании игольчатого подшипника в этом узле теплоотдачей здесь можно пренебречь. Попутно замечу, что именно из-за нагрева пальца при холодном шатуне в значительной степени происходит износ и разрушение этого самого подшипника, от чего свободен подшипник скольжения (бронзовая втулка).
Чем чреват нагрев поршня? Самое главное - при нагреве он расширяется. Причем алюминиевый поршень расширяется намного меньше, чем чугунная гильза цилиндра. Вследствие этого и происходит клин поршня в цилиндре. Причем механика этого процесса такова: расширившийся поршень выдавливает пленку масла между юбкой и зеркалом, после чего начинается трение металла о металл. Это приводит к резкому нагреву юбки, а дальше - прихват поршня или клин.
Как предотвратить перегрев поршня? Многие тут же скажут: полировать дно! Однако адепты поголовного и повсеместного полирования будут наверняка удивлены, что на дно некоторых поршней наоборот, наносилось теплоизолирующее покрытие - керамика или фторопласт (вспомните тефлоновые сковородки). Особенно это актуально на коротких поршнях кроссовых мотоциклов, у которых охлаждение за счет теплового контакта с зеркалом практически отсутствует. Смысл в этом есть: цикл сгорания (назовем это так) составляет 25-30% от общего времени работы двигателя. Следовательно, лучше защититься от тепла, чем улучшать его отдачу. Но для двухтактных двигателей это не актуально - высота поршня регламентируется окнами цилиндра. И в этом случае действительно, лучше всего отполировать дно - это улучшит теплоотдачу и предотвратит (в какой-то степени) образование нагара. А вот нагар на дне поршня резко увеличивает его нагрев!
А теперь подходим к самому сложному. При нагреве поршень расширяется неравномерно. Головка поршня, где металла больше, соответственно больше и расширяется, чем низ юбки. Но при рабочей температуре поршень должен быть строго цилиндрическим. Соответственно, для этого его делают несколько коническим - диаметр поршня снизу несколько больше диаметра вверху. Хотя эта разница и невелика (сотые доли миллиметра), но она совершенно обязательна. Где в таком случае мерить диаметр поршня? Принято это делать под нижним компрессионным кольцом. Поскольку в двухтактных поршнях маслосъемных колец нет, то можно сказать и проще: под нижним кольцом.
Но и это еще не все. Мало того, что поршень не цилиндрический, а конический, он еще и не круглый! Тут придется рассмотреть приложение сил к поршню в цилиндре во время работы. Рабочая смесь в цилиндре создает давление на поршень P, направленное перпендикулярно дну поршня. Реактивная сила шатуна R раскладывается на две составляющие, одна из которых (F) направлена встречно давлению, а другая - (N) перпендикулярно зеркалу цилиндра. Именно N прижимает поршень к стенкам цилиндра, деформируя его. Для того чтобы поршень оставался круглым во время работы, его изготавливают эллиптическим. Большая ось эллипса направлена перпендикулярно продольной оси поршневого пальца. Теперь можно с уверенностью сказать, что поршень имеет эллиптическо-коническую форму в холодном состоянии и цилиндрическую при работе. И это так!
Изображение
К сожалению, это только в идеале. При работе поршень изнашивается, причем изнашивается неравномерно. Если производить измерение поршня неправильно, то создастся ощущение, что никакого износа нет. В самом деле, основной диаметр поршня, измеренный под нижним кольцом перпендикулярно продольной оси поршневого пальца, практически неизменен. Если измерить диаметр поршня в той же плоскости, но перпендикулярно - износа вообще не будет! А вот если измерить нижний диаметр юбки поршня - износ налицо. Зачастую этот диаметр даже меньше основного. Это и приводит к так называемой перекладке поршня, точнее, к чрезмерной перекладке. Отсюда и стуки, и звон при работе двигателя, малая мощность и склонность к перегреву. Можно сравнить два поршня, новый и изношенный. Если первый будет иметь такую хитрую форму, как сказано выше, то второй будет просто непонятной формы. Разумеется, если новый поршень не будет "левым".
Изображение
А если поршень изнашивается неравномерно, следовательно, какая-то часть поверхности поршня "не работает". Действительно, это так. Если посмотреть на приложение силы N, то будет ясно, что боковая поверхность поршня около поршневого пальца в работе практически не участвует. Поэтому, для предотвращения клина поршня вследствие его деформации под воздействием силы N, часть металла снимают. При этом образуются так называемые холодильники. Их роль двояка: помимо предотвращения клина от деформации поршня они еще и хранят в себе масло, стекающее с поршня и пальца. Характерно, что все "левые" поршни холодильников не имеют, что говорит о качестве их работы.
Изображение
Напоследок остановлюсь о такой хитрости, как разрезной поршень. Они изначально применяются на "Планетах". Основное их отличие - в юбке ниже поршневого пальца выполнен вертикальный разрез. Количество и форма разрезов может быть различна, но принцип их работы один - при расширении юбки разрез сужается, и клина не происходит. Обычно такие поршни применяют при большом диаметре цилиндра и высоте поршня. Однако не противопоказаны разрезы и "юпитеровским" поршням. Большой пользы от них не будет, но если есть зуд в руках - можете попробовать. Но не думайте, что будет какой-то явно выраженный эффект - нижняя часть юбки короткоходового двигателя слишком короткая. И обязательно просверлите отверстие вначале разреза, иначе поршень попросту сломается в этом месте!

Кто за холодильники на поршне, а кто против - хочу услышать мнения форумчан
:?: :oops:
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния

 

Сообщение Big_Jeka » 23.12.2010, 01:03 »

Я бы посоветовал завязывать с советским мотопромом в связи с отсутствием качественных ЗЧ. Лучше древний японец, чем древний советский мотоцикл (для езды естественно). :)
Big_Jeka
Житель форума
 
Аватара
 
Сообщения: 80
Зарегистрирован: 05.06.2009
Откуда: Запорожье
Байк: Yamaha XV 250, Yamaha XVZ 1300 TF Royal Star Venture

 

Сообщение Хоук » 23.12.2010, 11:12 »

Big_Jeka писал(а):Я бы посоветовал завязывать с советским мотопромом в связи с отсутствием качественных ЗЧ. Лучше древний японец, чем древний советский мотоцикл (для езды естественно). :)

Да я не против, но денег на японца нет :cry:Но будем стараться на собирать и купить, просто кроме покупки мотоцикла есть еще куча проблем и растрат. А советским мотопромом еще долго будет радовать поездками не только по городу и на дальности, до этого люди ездили и с час с правильным подходом это осуществимо. Просто не следят за техникой, а года свое берут. 8)
А японца я хочу купить не на один сезон и среднекалиберного (600-800) и для наших дорог -эндуро :wink:
Зы: Жду еще мнений :wink: :roll:
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния

 

Сообщение Versus » 23.12.2010, 12:47 »

Ты с какой целью интересуешься холодильником ?

в статье приведенной тобой выше есть неточности
ну начнем с того что новый поршнешь не только коническо-элипсной формы
но еще и имеет явно выраженную бочку в плоскости перпендикулярной оси пальца
от чего мы имеем размер не под нижним кольцом а еще ниже
практически на уровне пальца
и из-за элипса этот размер находится перпендикулярно пальцу

"головка" поршня собстно там где кольца в современных поршнях отличается не на "(сотые доли миллиметра)" а скорей на десятки

в общем фиг с ней со статьей

на счет холодильника - он нужен, как минимум для дополнительной смазки пальца
в советской технике для смазки пальца довольствовались просто засверлиным отверстием в бобышке поршня
но этого мало! на хорошо изношенном пальце четко видно полоску поверхность которой и смазывалась через эту дырку в бобышке
остальная же рабочая поверхность пальца практически не смазывалась
тоже самое касается и смазки пальца в бронзовой втулке

в соврменных поршнях кроме холодильника присутствует еще и канавка для смазки пальца в бобышках
которая проходит паралельно оси пальца
с этой канавкой в сумме с холодильником(который будет выступать в роле резервуара для смазки) можно вообще отказаться от старых отверстий(если они небыли засверлены изначально)

во втулках верхней головки шатуна нарезаю что то похожее на резьбу с очень большим шагом
в гаражных условиях это врятли сделаешь
потому можно повторить канавку аналогичную той что в бобышках поршня

хочу еще сказать что вырабатывается поршень не только на юбке
в первую очередь выработка происходит в канавках для колец
что приводит к не герметичности в работе(газы прорываются под кольцами)

и часто при падении компрессии просто замена старых колец на новые практически не дает желаемого результата


могу быть не прав
эт типа ИМХО
Versus
Почетный форумчанин
 
Аватара
 
Сообщения: 2778
Зарегистрирован: 10.03.2008
Откуда: Первомайск
Байк: BMW K1200RS Днепр - МОНСТР!

 

Сообщение Хоук » 23.12.2010, 13:24 »

Интересуюсь с целью -делать холодильки или оставить как есть.Сделать их не проблема.Я так понял -ты за.
Послушаем еще мнения
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния

 

Сообщение AVIAtor » 23.12.2010, 17:48 »

Выскажу пару мыслишек.
ИМХО такая выемка имеет смысл при плавающей посадке поршня на пальце (когда либо палец неподвижен в верней головке шатуна - ваз 2101 например, либо поворачивается и в шатуне, и в поршне). В двухтактнике с подшипником в ВГШ палец относительно поршня не движется, а значит, не греется и не изнашивается. Хотя попробовать можно.
И еще. Если просто сфрезеровать полоску, как минимум придется укорачивать палец и нарезать новые канавки под стопорные кольца. При неаккуратном выполнении выпадет кольцо - и УСЁ. Вот если снять металл фигурно, не трогая участок у самого отверстия под палец (не знаю как понятнее сказать) - тогда можно рискнуть, хотя металл вокруг бобышек станет тоньше.
По-моему, оно того не стоит. Такие вещи нужно продумывать на стадии проектирования.
Прошлое не переделать, надо делать будущее.
«Этот мир ничего тебе не должен, он был здесь до тебя»
Марк Твен
AVIAtor
Почетный форумчанин
 
Аватара
 
Сообщения: 346
Зарегистрирован: 21.07.2010
Откуда: город безработных корабелов
Байк: ЧЕРНЫЙ.

 

Сообщение Хоук » 23.12.2010, 18:26 »

AVIAtor писал(а):Вот если снять металл фигурно, не трогая участок у самого отверстия под палец (не знаю как понятнее сказать) - тогда можно рискнуть, хотя металл вокруг бобышек станет тоньше.
По-моему, оно того не стоит. Такие вещи нужно продумывать на стадии проектирования.

Возможность такого есть :D Я так понял ты 50/50. Если можно сделать без вреда, то ты за, ну чтобы не напортачить :oops:
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния

 

Сообщение AVIAtor » 23.12.2010, 19:31 »

Я бы сказал, что резонов "против" намного больше. А главное, не вижу, какую пользу это принесет именно в двухтактнике с подшипником в ВГШ. Если для охлаждения, то заботиться нужно об охлаждении именно подшипника, а он охлаждается смесью снизу (из кривошипа), если для смазки, то пара поршень - палец либо неподвижна, либо перемещение незначительно (при отсутствии натяга) и в дополнительной смазке нет необходимости, если для облегчения, то бобышки стачивают изнутри. Опять же беспокоит, что останется меньше "тела" вокруг бобышек - как бы трещины не пошли.
Так что Баба Яга - против.
Прошлое не переделать, надо делать будущее.
«Этот мир ничего тебе не должен, он был здесь до тебя»
Марк Твен
AVIAtor
Почетный форумчанин
 
Аватара
 
Сообщения: 346
Зарегистрирован: 21.07.2010
Откуда: город безработных корабелов
Байк: ЧЕРНЫЙ.

 

Сообщение YO!Gurt... » 23.12.2010, 19:40 »

Я как то менял поршневую на своем моторе, и втулил туда обычные рыночные поршня без тепловых зазоров (холодильников).
Впечатлений МОРЕ !!! первые километров 200 каждые 50-100м ловил прихваты потом они стали реже. Во время поездки в Железный порт у меня 5 раз двигатель прихватывало и добирался я до ЖП почти 8 часов.
Обратно -чуть меньше (5 часов).
Потом делали новую поршневую и поставили поршня уже с холодильниками, проехал я уже км 500. Тьфу-тфу, Прихватов небыло !
Я за холодильники !!! И вам советую !
YO!Gurt...
Житель форума
 
Аватара
 
Сообщения: 158
Зарегистрирован: 22.05.2008
Откуда: Николаев
Байк: Suzuki GSX600F

 

Сообщение Хоук » 02.01.2011, 21:33 »

Может еще кто-то выскажется 8) , а то завтра начнем точить цилиндры и с поршнями решать. :oops:
Еще та эпопея будет - взвешивать поршни, чтоб подогнать по весу :?

Зы: Намерен делать холодильники :roll:
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния

 

Сообщение vind » 09.02.2014, 15:18 »

ты б хоть про результат отписался, а то мне интересно 8)
....псих я ...или ас?
незнаю я под час.
Под седлом железный конь ,
ладонь выкручивает газ...
vind
Почетный форумчанин
 
Аватара
 
Сообщения: 1051
Зарегистрирован: 11.08.2009
Откуда: Николаев
Байк: зеленый, второй, рабочий, нерабочий и спрятанный от всех :)

 

Сообщение Dozer » 10.02.2014, 01:35 »

Юрка, ты Явские поршня пилишь? Или чет другое? Я недалеко от тебя работаю, можем пересечься да пообщаться.
Kickstarter only!
Dozer
Мотоциклист-ортодокс
 
Аватара
 
Сообщения: 492
Зарегистрирован: 06.04.2008
Откуда: Львов - Николаев
Байк: Yamaha SRX-6 (1JK) твиншоковая селёдка:-)

 

Сообщение vind » 10.02.2014, 15:21 »

Та это ж ХЗ когда було. Просто нашел тему, а продолжения нету, вот и интересно про практический результат узнать, как и что показали со временем.
....псих я ...или ас?
незнаю я под час.
Под седлом железный конь ,
ладонь выкручивает газ...
vind
Почетный форумчанин
 
Аватара
 
Сообщения: 1051
Зарегистрирован: 11.08.2009
Откуда: Николаев
Байк: зеленый, второй, рабочий, нерабочий и спрятанный от всех :)

 

Сообщение Хоук » 10.02.2014, 20:28 »

vind писал(а):ты б хоть про результат отписался, а то мне интересно 8)
Нужно вспоминать- это 3 года назад было. Я сейчас сразу и не вспомню.
Dozer писал(а):Юрка, ты Явские поршня пилишь? Или чет другое? Я недалеко от тебя работаю, можем пересечься да пообщаться.

Привет. С тобой всегда приятно пообщаться, а особенно кофе тебе и чай мне. Нужно действительно с тобой встретиться и пообщаться на разные темы. Но на этой недели у меня точно запара, если у тебя не изменился номер - завтра наберу, поболтаем по телефону.
Скинь в личку -когда тебе лучше позвонить и на лайф указанный в данных!?
Бездельник тянется к золоту, а трудовой человек- к железу. Наше золото- железо!
Хоук
Белый Ястреб
 
Аватара
 
Сообщения: 3992
Зарегистрирован: 12.08.2009
Откуда: Николаев, Одесса, Киев ...Украина
Байк: Белый, Рыжий и Белая красавица )) +черная молния


Кто сейчас на сайте


cron