Результат порушення зазору між поршнем і циліндром ↑
Що збільшився зазор між поршнем і циліндром призводить до стуку, погіршення компресії двигуна, перевитрати масла, і до виходу з ладу двигуна. Зменшення зазору між циліндром і поршнем веде до появи задирок на дзеркалі циліндра, перегріву деталей блоку.
Як перевірити зазор між поршнем і циліндром ↑
Природно, все починається з розбирання головки блоку циліндрів. За - великим рахунком ви приступаєте до капітального ремонту двигуна. Адже в результаті діагностики, обов'язково «виповзуть» проблеми з розподілвалом, коленвалом, заміна прокладок, підшипників, вкладишів і т.д. роботи вистачить. Але, почнемо з того, з чого почали - завмер зазору між поршнем і циліндром.
Нам знадобляться два вимірювальних інструменту: нутромер - для вимірювання внутрішнього діаметру циліндра, і мікрометр - для вимірювання діаметра поршнів. Чи не станемо розпорошувати нашу увагу на структуру матеріалів і технологію виготовлення поршнів. Перейдемо до виміру зазору.
Як і циліндри, поршні за своїм зовнішнім діаметром розподілені на 5-ть класів: A, B, C, D, E. Замір діаметра поршня проводиться в районі циліндричної частини спідниці, на відстані від днища площині в 52,4 мм. Клас нашого поршня ви побачите на днище. Клеймо з відповідною буквою.
Вимірювання діаметра циліндра виробляється в чотирьох поясах і в двох площинах, перпендикулярних один одному (уздовж і поперек блоку циліндрів). Якщо вимірявши, ви отримуєте зазор між поршнем і циліндром вище 0,15 мм, то потрібно приступати до підбору ремонтних поршнів.
За умови, що дзеркало циліндра жодним чином не порушено, підбираємо поршні. Якщо ж на дзеркалі циліндра існують механічні пошкодження, то спочатку проводиться розточування або хонінгування циліндрів. При цьому не слід забувати, що розточування проводиться до розміру до найближчого ремонтним розміром поршня.
Мертве простір.
Мертве простір поршневого компресора є обсяг, укладений між клапанами і днищем поршня в момент знаходження його у верхній, мертвій точці. Основною причиною існування мертвого простору є лінійний зазор між днищем поршня і клапанної дошкою (не менше 0; 01 діаметра циліндра), призначеної для компенсації подовження поршня і шатуна при їх нагріванні, а також можливої неточності, допущеної при виготовленні деталей і збірці компресора. У мертвий простір входить також обсяг заглиблень і отворів клапанів і обсяг кільцевого зазору між стінкою циліндра і поршнем (до першого кільця).
У швидкохідних компресорах обсяг мертвого простору становить від 3 до 5% обсягу циліндра. В сучасних малих герметичних компресорах обсяг мертвого простору знижений до 2%. Розширення парів, що залишаються в мертвому просторі циліндра, зменшує обсяг всмоктування, а отже, і продуктивність компресора. Чим більше обсяг мертвого простору, то більша зниження дійсної продуктивності компресора. Тому мертвий простір називають іноді «шкідливим» простором.
Мертве простір компресора
При наявності мертвого простору в компресорі зменшується обсяг газу, засмоктуваного в одиницю часу, і збільшується витрата енергії. Зменшення обсягу корисного всмоктування відбувається з трьох причин: мертвий простір збільшує обсяг циліндра в порівнянні з обсягом, описаним поршнем; газ, що залишився в мертвому просторі після виштовхування при тиску нагнітання, при зворотному ході поршня розширюється, і обсяг його, відповідний тиску всмоктування, значно збільшується, в результаті чого обсяг всмоктування свіжого газу зменшується відповідно на ту ж величину. Нарешті, температура газу в процесі розширення його в мертвому просторі змінюється і може виявитися вище температури газу, що надходить, внаслідок чого відбуваються підігрівання останнього і додаткове розширення, що викликає також об'ємні втрати [1].
Вимірювання лінійного мертвого простору за допомогою відбитків
1.1.Во всіх компресорах між поршнем у верхньому положенні і клапанної дошкою є зазор (лінійне мертвий простір). Цей зазор необхідний, щоб запобігти ударам поршня про клапанну дошку. У зібраному компресорі зазор між клапанної дошкою і поршнем має дорівнювати приблизно 0,01 діаметра циліндра [2].
Мал. 1. Індикатор для вимірювання величини мертвого простору: 1 - трубчаста ніжка з загостреним кінцем; 2 - циферблат; 3 - гвинтовий затиск; 4 - пружина; 5 - рухомий стрижень з майданчиком
Величину лінійного мертвого простору визначають свинцевими або восковими відбитками. Для отримання відбитків на кожен поршень кладуть кульку з воску або свинцеву дріт довжиною 10 мм і діаметром 0,5 мм. Встановивши клапанну дошку на місце, провертають вручну вал з похилим диском (не менше одного обороту). Після цього розкривають компресор і, вийнявши відбитки, вимірюють їх: свинцеві - штангенциркулем, а воскові - індикатором (рис. 2). Трубчастої ніжкою 1 індикатора прорізають відбиток воску на всю його товщину, в результаті чого рухомий стрижень 5, стиснувши пружину 4, піднімається і викликає відхилення стрілки на циферблаті 2, на якому і буде вказана величина мертвого простору. Індикатор в трубчастої ніжці закріплений гвинтом 3 [7].
1.2. Вимірювання лінійного мертвого простору за допомогою пристосування
Відведіть поршень від краю верхньої мертвої точки на 15 мм. За контрольній плиті встановіть пристосування (рис. 3) з індикатором так, щоб виступаючий ділянку стрижня індикатора був на 0,5 мм більше максимально допустимого мертвого простору. Встановіть стрижень індикатора так, щоб стрілка малої шкали перемістилася на одну поділку, а стрілка великий шкали показувала 0,3 мм. Переміщення ніжки відбувається при ослабленні гвинта кріплення індикатора (рис. 3). Підготовлене пристосування встановіть замість нагнітального клапана і рукояткою або маховиком повільно провертати колінчастий вал, спостерігаючи за показаннями індикатора. Максимальний показ індикатора буде відповідати положенню верхньої мертвої точки поршня. Вимірювання проведіть для п'яти циліндрів. Повністю повертати колінчастий вал не слід. Зручніше повертати рукоятку на 30-40 0 в обидві сторони таким чином, щоб поршень проходив через положення верхньої мертвої точки.
2. Вимірювання мертвого об'єму циліндра компресора
Простір між клапанної дошкою і поршнем у верхньому положенні, включаючи отвори в клапанної дошці під пластинами клапанів, називається мертвим об'ємом. За допомогою штангенглибиномір або індикаторного глибиноміра заміряйте лінійний зазор між поршнем і клапанної дошкою і підрахуйте мертвий обсяг V1c (м 3):. де D - діаметр циліндра, м; l - лінійний зазор, м. Потім визначте обсяг отворів в клапанної дошці під пластинами нагнітальних клапанів V2c (м 3):. де d - діаметр отвору, м; S1 - товщина клапанної дошки, м; n - число отворів в клапанної дошці під пластинами нагнітальних клапанів, що припадає на один циліндр. Повний мертвий обсяг С (м 3):. Обсяг, описаний поршнем Vп (м 3),. де S - хід поршня, м. Величина відносного мертвого простору виражається зазвичай у відсотках від обсягу, описаного поршнем,.
1. Дайте визначення лінійного мертвому простору циліндра компресора. 2. Що таке мертвий обсяг компресора? 3. Що таке відносний мертвий обсяг компресора? 4. Яке значення має лінійне мертвий простір циліндра компресора? 5. Чому його поршень не має канавок для поршневих кілець? 6. Як працює сальник ущільнення вала? 7. Як оцінюються об'ємні втрати, зумовлені наявністю мертвого простору? 8. Від чого залежить об'ємний коефіцієнт корисної дії компресора?