Разобрав 30 двигателей погрузчика 6BTAA5.9-C205, я наконец-то понял, как «ходит» поршень.

Недавно я помогал мастерской по ремонту устранить путаницу — они заменяли четырехкомпонентный комплект на погрузчике, оснащенном двигателем 6BTAA5.9-C205. После установки и пробного запуска сразу же начался стук в цилиндре. При осмотре выяснилось, что шатуны были установлены задом наперед дважды, из-за чего поршень «ходил кривым» внутри цилиндра. За полчаса он вырыл глубокую бороздку на стенке цилиндра.

Многие думают, что поршень внутри цилиндра двигается плавно вверх и вниз, как лифт, но они ошибаются. Поршень этого двигателя 6BTAA5.9-C205 вообще не двигается строго по вертикальной линии.

Его «партнеры по ходу» — это шатун и коленчатый вал. Шатун не выровнен по вертикали с центром цилиндра. Когда коленчатый вал вращается, шатун качается вправо и влево, и траектория поршня представляет собой волнистую линию с легким «трением сбоку». Ранее я измерял юбку поршня с помощью индикаторного микрометра. Когда она достигает середины хода, юбка отклоняется на примерно 0,1 мм в направлении качания шатуна. Это преднамеренная конструктивная особенность от производителя, а не ошибка сборки. Этот двигатель имеет 205 лошадиных сил, на десятки больше, чем обычный 6BT. Юбка поршня имеет специальную эллиптическую форму, а не идеальную окружность, чтобы обеспечить плотное прилегание к стенке цилиндра во время хода и предотвратить звонкий шум.

Впускной такт: медленное "втягивание" воздуха

Многие люди не знают, что при запуске поршень не сразу опускается вниз. В самом начале впускного такта, в первую треть хода от верхней мертвой точки, он двигается довольно медленно - впускной клапан только что открылся, и ему нужно достаточно времени, чтобы свежий воздух смог впуститься, предотвращая мгновенное создание разрежения в цилиндре.

Сжатие: все больше "борьба" при движении вверх

Во время такта сжатия поршень движется вверх, сначала быстрее, а затем медленнее. В первой половине хода он двигается плавно, с минимальным сопротивлением; давление воздуха в цилиндре составляет всего один или два килограмма. Когда он достигает примерно одной пятой части хода до верхней мертвой точки, вы можете четко почувствовать увеличение усилия, даже поворачивая коленчатый вал ключом - в этот момент воздух в цилиндре сжимается, что приводит к резкому повышению температуры до пяти - шестисот градусов Цельсия и давлению почти 4 МПа. Поршень фактически поднимается против большого пружины.

Такт рабочего хода: «взрыв» на выходе, «качание» посередине

Это самый интересный этап. Многие думают, что как только дизельное топливо загорается, поршень начинает опускаться с постоянной скоростью, но это не так. Дизельное топливо воспламеняется незадолго до того, как поршень достигает верхней мертвой точки, и мгновенно давление в цилиндре повышается до более чем 12 МПа. Это как если бы поршню внезапно нанесли удар по голове. Он не сразу опускается вниз; он «качается» на месте при повороте коленчатого вала на два или три градуса, прежде чем наконец опуститься вниз под действием достаточного давления.

Я изучил работу цилиндра с помощью эндоскопа. В первой трети хода поршень двигался невероятно быстро, натягивая шатун. Посередине хода, когда угол наклона шатуна был максимальным, поршень немного «качался» в сторону — именно поэтому юбка поршня имеет эллиптическую форму, чтобы сгладить это качание и предотвратить стуки. Близко к нижней мертвой точке он внезапно замедляется, избегая резкого удара о дно.

Выпускной такт: медленное "выдавливание отработанных газов"

После рабочего такта поршень движется вверх, чтобы выгнать отработанные газы, и его скорость возвращается к предыдущему режиму от быстрой к медленной. В первой половине он стремительно движется вверх, выгоняя большую часть отработанных газов, а затем замедляется вблизи верхней мертвой точки, чтобы обеспечить время для "промывания" и очистки оставшихся отработанных газов из цилиндра.

90% людей не знают: у поршней есть два "скрытых трюка"

Первый - это "незначительное вращение". Когда поршень работает в цилиндре, он не остается абсолютно неподвижным; он медленно вращается по кружочкам в направлении вращения коленчатого вала. Это не неисправность; это потому, что производитель специально смещает пальец поршня, позволяя ему медленно вращаться под нагрузкой, равномерно распределяя износ по юбке поршня и предотвращая его истирание в одном месте.

Второй момент - это "учет теплового расширения и сжатия". Когда двигатель холодный, щуп покажет зазор около 0,15 миллиметров между поршнем и стенкой цилиндра. После прогрева двигателя поршень расширяется наружу из-за высокой температуры в верхней части, уменьшая зазор в юбке до всего лишь 0,08 миллиметров. Многие ученики не учитывают этот зазор при сборке двигателя и устанавливают его слишком плотно. Двигатель работает нормально, когда он холодный, но после прогрева поршень заклинивает в цилиндре, вызывая царапины в цилиндре в течение получаса.