Из чего могут быть сделаны цилиндры

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Видео:Что такое хонингование цилиндров двигателя? Особенности, как делается и для чего нужно?Скачать

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

• Головку (днище)
• Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
• Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Видео:Из чего сделаны цилиндры Фараонов?Скачать

Что такое цилиндр: определение, элементы, виды, варианты сечения

В данной публикации мы рассмотрим определение, основные элементы, виды и возможные варианты сечения одной из самых распространенных трехмерных геометрических фигур – цилиндра. Представленная информация сопровождается наглядными рисунками для лучшего восприятия.

Видео:Зачем на стенках цилиндров нового двигателя наносят царапины. Хонингование, что этоСкачать

Определение цилиндра

Далее мы подробно остановимся на прямом круговом цилиндре как самой популярной разновидности фигуры. Другие ее виды будут перечислены в последнем разделе данной публикации.

Прямой круговой цилиндр – это геометрическая фигура в пространстве, полученная путем вращения прямоугольника вокруг своей стороны или оси симметрии. Поэтому такой цилиндр иногда называют цилиндром вращения.

Цилиндр на рисунке выше получен в результате вращения прямоугольного треугольника ABCD вокруг оси O₁O₂ на 180° или прямоугольников ABO₂O₁/O₁O₂CD вокруг стороны O₁O₂ на 360°.

Видео:Как делают блок двигателяСкачать

Основные элементы цилиндра

• Основания цилиндра – два одинаковых по размеру/площади круга с центрами в точках O₁ и O₂.
• R – радиус оснований цилиндра, отрезки AD и BC – диаметры (d).
• O₁O₂ – ось симметрии цилиндра, одновременно является его высотой (h).
• l (AB, CD) – образующие цилиндра и одновременно с этим стороны прямоугольника ABCD. Равны высоте фигуры.

Читайте также: Для чего канавки в цилиндре

Развёртка цилиндра – боковая (цилиндрическая) поверхность фигуры, развернутая в плоскость; является прямоугольником.

• длина данного прямоугольника равна длине окружности основания цилиндра ( 2πR );
• ширина равна высоте/образующей цилиндра.

Примечание: формулы для нахождения площади поверхности и объема цилиндра представлены в отдельных публикациях.

Видео:Хон или зеркало? Научно-практический коментарийСкачать

Правильный подход к выбору личинки (цилиндра) замка

Видео:Гении маркетинга или мифы о гильзовке.Скачать

Как выбрать, а затем заменить цилиндровый механизм (личинку) в замке?

Обстоятельства, требующие немедленной замены цилиндра в двери, могут случиться с каждым. Это может быть утеря или кража ключей, износ или поломка цилиндрового механизма, смена ключей, вызванная окончанием ремонта или переменой собственника, и, конечно же, попытка или взлом двери. В рамках данной статьи, я опишу не только процесс замены личинки замка, но и основные рекомендации по выбору цилиндрового механизма на примере одних из самых распространенных дверей — китайских. Итак, приступим.

Рекомендации по выбору цилиндров (личинок замка).

Появление первых цилиндровых замков датируется временами древнего Египта, хотя эти замки, в современном своем образе, появились относительно недавно. Придумал их американец по фамилии Йель в начале 19 века. С тех пор, замки данной конструкции, в том или ином виде, являются самыми распространенными в мире, хотя в РФ они делят пальму первенства наравне с замками другой конструкции — сувальдными. Замки с личинкой бывают врезные и накладные, последние, в большинстве своем, остались в виде пережитков советского прошлого, и постепенно вытесняются более современными моделями. Также накладными цилиндровыми замками являются электромеханические замки, но ниже мы рассмотрим только врезные. Цилиндровый замок врезного типа состоит из двух частей — тела замка, которое является «исполнителем» и его секретной части — цилиндрового механизма, который, в быту, мы привыкли называть личинкой замка. Также, в наиболее продвинутых моделях цилиндровых замков, присутствует и третий элемент — защитная броненакладка, которая нужна для защиты цилиндра от силовых способов вскрытия. Здесь стоит сказать, что 90% цилиндров сделаны из относительно мягкого материала, латуни, и не имеют защиты от перелома, вытягивания или забивания внутрь, что делает такие замки легко вскрываемыми с помощью простейшего инструмента, без всяких дорогостоящих отмычек и специальных навыков. И если на своей двери вы видите «голую» личинку, то озаботьтесь ее защитой или врезкой еще одного замка, так как ваша дверь не обладает какой бы то ни было стойкостью к взлому. Цилиндры делятся по типу ключа на две большие категории (их несколько больше, но в данной статье я расскажу лишь о самых распространенных):

• цилиндры с простым «английским ключом», имеют характерные зубцы на своей рабочей поверхности, чаще всего, относятся к наиболее простым, но редко встречаются «продвинутые» модели, с повышенными защитными характеристиками;
• так называемые «лазерные личинки», т. е. цилиндры, в которых нарезка секрета сделана методом перфорации, они же, личинки с перфоключом. «Лазерными» их называют в быту, никаких лазеров там и близко не было, но так уж повелось. Личинки этого типа относятся к более совершенным моделям, существуют механизмы с очень высокой степенью защиты — разнообразными подвижными, магнитными и механическими элементами, совокупность которых, значительно повышает стойкость цилиндрового механизма к интеллектуальным способам вскрытия.

Естественно, все цилиндры разнятся по своей стоимости. Есть совсем дешевые «китайские поделки», их характерная черта материал изготовления — алюминий либо силумин, их можно отличить от латунных по весу. Я настоятельно не рекомендую покупать такие цилиндры, мало того, что за счет огромных зазоров в механизме, они не обладают защитой, но и качество их оставляет желать лучшего, такая личинка может просто рассыпаться в замке, тем самым, заблокировав его. Есть цилиндры среднего класса, тоже китайские, но латунные и достаточно качественные. Именно такие личинки, как минимум, стоит устанавливать в ваш замок. На момент написания сего «опуса» (апрель 2020), стоимость «тех, что стоит ставить» начинается от 700 руб. Это цилиндровые механизмы таких брендов как Апекс, Нора-М, Палладиум, Замкофф, Дорма (хотя они частично латунные) и другие. Все эти бренды родом из Китая, так как в РФ производства цилиндров нет. Есть личинки классом выше, тоже китайские — это Apecs X-серии, Grand Carro, Poddedly и другие. Отличает их не только более высокая цена, но и наличие дополнительных защит, таких как защита от перелома, сверления, наличие большего количества кодовых пинов, а также более сложная форма этих пинов. Такие цилиндры стоят от 1000 руб. Следующими идут цилиндры европейского производства. Здесь совсем другое качество, но и цена заметно выше, особенно это стало заметно после скачка иностранных валют к рублю. К простым перфорированным цилиндрам можно отнести турецкие Kale OB серии, итальянские Cisa Asix и Iseo R6, болгарские Mauer, израильские Mul-T-Lock 7×7 и другие. Все эти личинки объединяет высокие качественные характеристики и цена от 2000 руб. В топовой категории много производителей, которых я замучаюсь перечислять, только скажу, что некоторые цилиндры с повышенными защитными характеристиками стоят своих денег (начинаются от 3000-4000 руб.), а также то, что цена некоторых может достигать 20000 руб. Какой цилиндр выбрать, решать Вам, главное чтобы это не была китайская «силуминовая погремушка».

Длина цилиндра.

Следующий параметр отличающий цилиндры друг от друга — это длина цилиндра. Этот параметр очень важен при выборе, так как размер личинки зависит от толщины двери, а согласитесь, все двери разные. Не правильно подобранный по длине цилиндр может просто не работать — не достанет ключ, либо такой цилиндр будет сильно выступать из своих накладок, что скажется не только на эстетике, но и на защите двери. И, если с межкомнатными дверьми все белее или менее понятно (большинство из них имеют толщину 40 мм), то с металлическими дверями, дело обстоит несколько сложнее. Каждый цилиндр имеет два плеча — внутреннее и наружное (рисунок выше-стороны А и Б), длина которых считается от винта крепления цилиндра. Вычислить размер цилиндра можно двумя способами: самый простой — это снять цилиндр и замерить его, более сложный — это замер толщины двери от вертикальной оси замка в обе стороны. Почему не замерить общую толщину двери? — спросите вы, что ж отвечу: далеко не каждый замок врезан по центру относительно толщины двери, и может быть смещен вовнутрь или, наоборот, наружу, поэтому плечи цилиндра могут быть разными. Это называется «смещение флажка цилиндра». Также, при вычислении длины личинки замка, стоит учитывать, что декоративные накладки и броненакладки на личинку тоже имеют свою толщину.

Читайте также: Задние тормозные цилиндры шевроле авео т200

Считаю необходимым добавить, что некоторые личинки имеют изнутри поворотную ручку, так называемый «вертушок», который, по сути своей, является постоянным ключем, и служит, в основном, для удобства использования личинки замка.

Замена личинки в замке.

Когда выбран и приобретен цилиндровый механизм, мы переходим к процессу его замены, которую будем осуществлять, как я уже говорил, на гипотетической китайской двери. Такая дверь имеет общую накладку на ручки и ключевину замка. Две половины этой накладки стянуты винтами изнутри, эти винты, в первую очередь, мы и раскручиваем. Сняв с двери фурнитуру, мы видим две защитные накладки на цилиндр, которые, в свою очередь, тоже стянуты двумя винтами по бокам. Раскручиваем и их, затем, снимаем накладки. Следующий этап — это снятие личинки. Закреплена она винтом с торца, т. е. там, откуда выходят «штыри» замка. Этот винт расположен в нижней части замка. Открутив винт, мы вставляем ключ и прокручиваем его, примерно на 15 градусов по либо против часовой стрелки, одновременно с эти мы вытягиваем цилиндр. Достав его и вставив новый, мы выполняем всю последовательность действий уже в обратном порядке. Конечно, процедуру замены личинки в замке двери можно выполнить и своими руками, но не всегда. Возможно, это стоит доверить профессионалу.

Видео:Гильзовка Блока! Как Делается и Зачем!Скачать

Гидроцилиндры

Гидравлический цилиндр позволяет преобразовать гидравлическую энергию потока жидкости в механическую — выходного звена, которым может являться шток, плунжер, поршень.

Видео:ЗАДИРОВ в цилиндрах НЕ БУДЕТ если делать так...Скачать

Типы гидроцилиндров

В зависимости от конструкции различают несколько видов гидравлических цилиндров.

По характеру хода
• Одноступенчатые
• Телескопические

По направлению действия рабочей жидкости
• Одностороннего действия
• Двухстороннего действия

По возможности торможения
• С торможением
• Без торможения

По виду рабочего звена
• Плунжерные
• Мембранные
• Сильфонные
• Поршневые
  • С односторонним штоком
  • С двухсторонним штоком

  Видео:не растачивайте цилиндры пока не посмотрите это видео!Скачать

  

  Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия

  Гидравлические цилиндры двухстороннего действия имеют две разделенные герметичные рабочие полости, в которые по разным трубопроводам подводится жидкость. Гидроцилиндры двухстороннего действия могут передавать развиваемое усилие как в прямом, так и в обратном направлениях.

  Устройство гидроцилиндра двухстороннего действия рассмотрим на примере самой распространенной конструкции с односторонним штоком.

  Гидроцилиндр с односторонним штоком

  Основные элементы конструкции двухстороннего гидроцилиндра с односторонним штоком показаны на рисунке.

  

  1. шток
  2. передняя крышка
  3. гильза
  4. поршень
  5. гайка
  6. задняя крышка
  7. грязесъемник
  8. манжета штоковая
  9. кольцо направляющее штоковое
  10. манжета поршневая
  11. кольцо резиновое
  12. кольцо направляющее поршневое

  Принцип работы гидроцилиндра

  Рабочая жидкость от насоса, через распределитель направляется в одну из полостей (поршневую или штоковую), противоположная полость соединятся со сливом.

  

  При поступлении жидкости в поршневую полость шток гидроцилиндра выдвигается, при необходимости преодолевая усилие нагрузки. При поступлении рабочей жидкости в штоковую полость шток гидроцилиндра втягивается.

  

  Выдвинуть шток

  Нейтральное положение

  Втянуть шток

  При поступлении жидкости в поршневую полость усилие, развиваемое гидроцилиндром можно вычислить по формуле:

  

  При поступлении жидкости в штоковую полость эффективная площадь изменится, из площади поршня необходимо вычесть площадь штока.

  Герметичность рабочих камер обеспечивается манжетными уплотнениями, не позволяющими перетекать жидкости из поршневой полости в штоковую. В крышке гидроцилиндра также устанавливают манжету для уплотнения штока, и грязесъемник для предотвращения попадания частиц загрязнения в полость цилиндра.

  

  Гидроцилиндр с двухсторонним штоком

  Усилие и скорость перемещения поршня со штоком при прямом и обратном ходе будут различными. Если необходимы одинаковые усилия или одинаковы скорости перемещения выходных звеньев, то используют гидроцилиндры с двухсторонним штоком.

  В гидравлических цилиндрах этого типа один поршень связан с двумя штоками.

  

  Для вычисления скорости и усилия гидроцилиндра с двусторонним штоком, можно применять формулы:

  

  В современной технике применяются конструкции гидроцилиндров с двухсторонним штоком с закрепленным цилиндром и с закрепленным штоком.

  

  Видео:Как делают блоки цилиндровСкачать

  

  Устройство гидроцилиндров одностороннего действия

  Гидроцилиндры одностороннего действия способны развивать усилие лишь в одном направлении. Обратный ход таких цилиндров осуществляется под действием пружины, силы тяжести, или внешнего воздействия на шток.

  Плунжерный гидроцилиндр

  В гидроцилиндрах этого типа жидкость воздействует на плунжер, расположенный в рабочей камере. Обратный ход осуществляется за счет внешних сил или силы тяжести.

  Читайте также: Что является осевым сечением конуса цилиндра

  

  Плунжер способен передавать только усилие сжатия, величину усилия можно вычислить используя зависимость:

  

  Скорость перемещения плунжера будет зависеть от диаметра плунжера и расхода рабочей жидкости.

  Гидравлический цилиндр с пружинным возвратом

  Гидроцилиндр с пружинным возвратом показан на рисунке.

  

  При поступлении рабочей жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход, пружина, расположенная в штоковой полости сжимается — шток выдвигается.

  Обратный ход осуществляется за счет усилия пружины, поршневая полость при этом соединяется со сливом. Пружина может устанавливаться как в поршневой, так и в штоковой полости.

  Видео:хонингование блока цилиндра своими силамиСкачать

  

  Гидроцилиндры специального исполнения

  Рассмотрим несколько особых конструкций гидроцилиндров.

  Телескопические гидроцилиндры

  В телескопических гидроцилиндрах один шток размещен в полости другого штока. Это позволяет получить большую величину перемещения выходного звена при неизменных габаритах, так как в телескопических цилиндрах ход может превышать длину гильзы.

  Телескопический гидроцилиндр одностороннего действия

  

  Рабочая жидкость подводится в полость цилиндра через заднюю крышку. Секции выдвигаются последовательно — в первую очередь движение начнет секция с наибольшей эффективной площадью, затем с меньшей. Скорость при выдвижении каждой последующей секции будет увеличиваться, а усилие падать, в связи уменьшением эффективной площади. По этой причине расчетным должно быть усилие на секции с минимальной эффективной площадью.

  Обратный ход осуществляется под действием внешних сил, рабочая полость при этом соединяется со сливом.

  Телескопический гидроцилиндр двухстороннего действия

  

  Подвод рабочей жидкости в представленной на рисунке конструкции осуществляется через шток.

  Выдвижение секций, осуществляется в том же порядке, что и в телескопических гидроцилиндрах одностороннего действия.

  Обратный ход обеспечивается подводом рабочей жидкости в штоковую полость, поршневая полость при этом соединяется со сливом.

  Комбинированные гидроцилиндры

  Для увеличения усилия на штоке гидроцилиндра, при отсутствии возможности увеличения наружного диаметра, используют тандемные или последовательно установленные гидроцилиндры. Схема сдвоенного гидроцилиндра показана на рисунке.

  

  В данном случае увеличение усилия достигается за счет добавления второй рабочей камеры и дополнительного поршня, что позволяет увеличить эффективную площадь гидроцилиндра.

  Видео:Зачем Это Надо? Как Омеднять Цилиндр Двигателя в Домашних УсловияхСкачать

  

  Характеристики гидроцилиндров

  Основные параметры гидроцилиндров можно разделить на несколько групп.

  Геометрические параметры

  • Диаметр поршня (гильзы), иногда его называют диаметром гидроцилиндра, наиболее распространненными являются диаметры: 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 620, 800 миллиметров.
  • Диаметр штока, стандартизированы следующие диаметры штоков гидравлических цилиндров: 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800 миллиметров.
  • Ход — величина максимально возможного перемещания поршня со штоком или плунжера гидроцилиндра

  

  Гидравлические параметры

  • Номинальное рабочее давление — давление, при котором гидроцилиндр будет работать в номинальном, расчетном режиме, при этом сохраняя параметры работы и надежности, гарантированные произодителем. Величина давления в гидроцилнре опредяляется значением нагрузки, при этом она может быть ограничена настройки предохранительного или редукционного клапана. При отсутвии нагрузки давление в цилиндре обуславливается только потерями на трение.
  • Расход жидкости, поступающий в гидроцилинлдр.

  Механические параметры

  • Усилие развиваемое гидроцилиндром — пропорционально давдлению и эффективной площади, на которую воздействует жидкость.
  • Скорость перемещения штока — определяется величиной расхода жидкости, поступающей в гидроцилиндр и его эффективным диаметром.

  Расчет гидроцилиндра

  Попробуем разабраться как характеристики гидроцилиндра связаны между собой, и как на них влияют параметры работы гидопривода.

  При поступлении жидкости в поршневую полость жидкость воздействует на поршень, усилие развиваемое гидроцилиндром в этом случае будет пропорционально давлению и площади поршня:

  

  Скорость перемещения поршня со штоком будет зависеть от диаметра поршня и расхода жидкости:

  

  При подаче жидкости в штоковую полость гидроцилиндра, давление будет воздействовать на кольцевую поверхность, образованную наружными диаметрами поршня и штока. Усилие в этом случае можно вычислить, используя зависимость:

  

  Скорость перемещения поршня при подводе жидкости в штоковую полость будет зависеть не только от диаметра поршня и расхода, но и от диаметра штока:

  

  Видео:Расточка гильзовка и хонинговка блока цилиндровСкачать

  

  Типовые конструкции гидроцилиндров

  Несмотря на огромное разнообразие конструкций гидравлических цилиндров существуют, типовые решения, применяемые при проектировании гидроцилиндров, рассмотрим некоторые из них.

  Гидроцилиндр на шпильках

  

  Передняя и задняя крышка гидроцилиндров этой конструкции связаны шпильками (анкерами), гильза зажата между крышками цилиндра. Уплотнение поршня обеспечивается двумя манжетами.

  Круглый гидроцилиндр

  

  В представленной конструкции крышки крепятся к круглым фланцам, закрепленным с помощью сварки или резьбы на гильзе. Показанный на рисунке тип уплотнения поршня обеспечивает уплотнение в обоих направлениях.

  Сварной гидроцилиндр

  

  Крышки приварены к гильзе, конструкция неразборная, неремонтопригодная. В цилиндре установлены компактные поршневые уплотнения.

  Чертеж гидроцилиндра

  Конструкторская документация на гидроцилиндр должна включать в себя:

  • сборочный чертеж гидроцилиндра,
  • спецификацию,
  • рабочие чертежи деталей.

  В качестве примера конструкции гидравлического цилиндра предлагаем вам ознакомиться со сборочным чертежом одноштокового гидроцилиндра двухстороннего действия. Передняя крышка данного цилиндра имеет резьбовое соединение с гильзой, задняя крышка с проушиной приварена к гильзе. Поршень зафиксирован на штоке с помощью резьбовых втулок, зафиксированных от поворота с помощью штифта.

  Для того, чтобы скачать чертеж гидроцилиндра в формате pdf щелкните по изображению.

  

  Вы также можете скачать чертеж гидроцилиндра в формате dwg.

  📽️ Видео

  Блок Двигателя! Чугун или Алюминий! Никасил и АлюсилСкачать

  

  как замерить выработку поршня и цилиндраСкачать

  

  Что если, ОТПИЛИТЬ 2 ЦИЛИНДРА и запустить ПОЛОВИНУ ДВИГАТЕЛЯ?Скачать

  

  Шлифовка плоскости блока цилиндров вручнуюСкачать

  

  Цилиндры / гильзы двигателя Kia Hyundai расточка или гильзовкаСкачать

  

  Микрометр и нутромер. Как измерить цилиндры?Скачать

  

  Что надо знать о расточке. Растачиваем цилиндр.Скачать