Поршень марки Cummins – залог долгой жизни двигателя

Что такое поршень и в чем заключается его задача в двигателе

История возникновения поршня как детали двигателя внутреннего сгорания восходит к 19 веку – времени, когда собственно, и был изобретен первый ДВС. Конструктивно эта деталь представляет собой цилиндр, который перемещается внутри другого цилиндра, в полости которого происходят тепловые реакции с топливно-воздушной смесью, дающие энергию.

В составе с набором уплотнительных колец, поршневым пальцем и деталями крепления, поршень составляет так называемую поршневую группу двигателя.

Уплотнительные кольца обеспечивают герметичность камеры сгорания, увеличивая КПД двигателя и его мощность. С другой стороны, поршневые кольца не позволяют маслу проникать в камеру сгорания и сгорать там. Хотя это не обязательно ведет к потере мощности, но значительно увеличивает расход маслаи повышает токсичность выхлопа.

Задачу поршневой группы можно подытожить двумя предложениями:

• воспринимая давление, возникающее в результате расширения сгоревших внутри полости цилиндра газов, передавать его через шатун на коленчатый вал двигателя;
• служить в качестве уплотнения для цилиндра, не пропуская в камеру сгорания масло, и не позволяя отработанным газам прорываться в картер.

Из чего изготовлен поршень

Прежде всего, коснемся материалов, из которых изготовлен поршень. Понимание условий, в которых приходится работать данной детали двигателя, помогает понять, почему для его изготовления используется только высокотехнологические материалы.

Дело в том, что ни один из узлов автомобиля не подвергается таким тепловым и механическим нагрузкам одновременно. Причем нагрев происходит в результате быстрого возгорания топливной смеси в цилиндре двигателя, а значит, температура изменяется в широких пределах и очень быстро, за доли секунды. Организовать достаточное охлаждение данного узла не представляется возможным.

Все это предъявляет высокие требования к характеристикам материала, из которого изготовлена поршневая группа.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации ДВС, поршни изготавливаются из алюминиевых и магниевых сплавов, а также из чугуна. Чугунные поршни обладают малым коэффициентом расширения, поэтому обеспечивают большее прилегание к стенкам цилиндра и высокую плотность. К тому же, они прочны и износостойки.

Но из-за большой удельной массы чугуна и низкой теплопроводности они получили применение по большей части лишь на тихоходных двигателях. Магниевые сплавы также широко не используются в автомобилестроении, поскольку не обладают достаточными прочностными характеристиками.

У всех материалов есть свои недостатки, и алюминиевые сплавы не исключение. Например, алюминиевые поршни имеют большой коэффициент линейного расширения. Однако современные технологии, применяемые при производстве поршней Cummins, позволяют свести к минимуму влияние этих недостатков на качество всего механизма. Поэтому именно поршнями на основе алюминия оборудовано большинство современных быстроходных двигателей.

Конструкция поршневой группы

Условно поршень можно разделить на три части: днище, головка и юбка. В зависимости от конструкции камеры сгорания, днище поршня может иметь различные формы: плоскую, шатровую, с углублением или с клинообразным выступом. Главное его предназначение – это восприятие давления сгоревших газов.

На головку поршня устанавливаются поршневые кольца. Именно благодаря ним обеспечивается герметизация между подвижной частью поршня и стенками цилиндра. Для установки колец в теле головки поршня предусмотрены специальные канавки.

Колец в поршне установлено несколько и каждое служит своей цели. Верхние кольца – компрессионные, они обеспечивают герметичность камеры сгорания и высокую степень сжатия воздуха. Компрессионные кольца выполнены из серого чугуна, который, благодаря графитовым включениям, обеспечивает необходимые антифрикционные свойства.

Нижнее кольцо – маслосъемное. Оно собирает масло со стенок цилиндра во время движения поршня, которое по специальным технологическим сквозным отверстиями уходит во внутреннюю часть поршня.

Все, что находится ниже маслосъемного кольца поршня – это юбка поршня. Она играет роль направляющего элемента, который удерживает поршень в рабочем положении внутри цилиндра. В юбке поршня находится отверстие под поршневой палец, служащий крепежным элементом шарнирного соединения поршня с шатуном.

Ремонт поршневой группы

Продолжительность жизни поршня Cummins может быть очень большой при условии использования качественных горюче-смазочных материалов, масел и соблюдения режимов работы двигателя. Все же иногда поршневая группа нуждается в ревизии и проведении необходимого ремонта с целью устранения обнаруженных недостатков.

Первый сигнал того, что необходима ревизия поршня, — это так называемый «угар», то есть повышенный расход масла в двигателе. Чаще всего причиной этого является износ поршневых колец. Для выявления дефектов необходимо разобрать двигатель, чтобы получить доступ к его поршневой системе. После этого следует вынуть поршень, тщательно очистить его от нагара и отложений.

Как отличить поршень Cummins от подделки?

Это очень серьезный и сложный вопрос. От качества поршня зависит надежность работы мотора. А ремонт двигателя – процесс трудоемкий и дорогостоящий. При этом на вид подделка может ничем не отличаться от оригинала, а проводить химические исследования, понятно, никто не будет.

Упаковка с разными видами защиты от подделки – это плюс, но и упаковку можно подделать. Поэтому, единственным выходом является сотрудничество с производителем, т.е. с одним из представительств Cummins. Либо приобретение запчастей в тех магазинах, доверие к которым проверено и испытано временем.

При использовании  оригинальных запчастей , а также при соблюдении режимов работы двигателей Cummins, оборудование будет работать долго и безотказно, экономя время вынужденных простоев и средства, которые понадобились бы на ремонт. Ведь надежность – это главное достоинство продукции международного концерна Cummins.