Когда цилиндр нагрет, гиль­за приобретает форму, близкую

к цилиндрической, и зазор между поршнем и гильзой становится при­мерно одинаковым по всей ее длине. Таким образом устраняется вредное влияние неравномерного нагрева гильзы по высоте на рабо­ту деталей цилиндро-поршневой группы. Для лучшего охлаждения с наружной стороны гильзы сделаны кольцевые ребра 2 высотой до 14 мм.

Условия работы цилиндра и силы, дей­ствующие на него. Во время работы двигателя на цилиндр действуют значительные механические и тепловые нагрузки. Механи­ческие нагрузки вызываются силами давления газов, величина которых достигает 65—80 кГ/см², а также силами бокового давления поршня на цилиндр и силами трения о цилиндр поршня и поршневых колец.

Рис. 85. Цилиндр двигателя АШ-82

Тепловые нагрузки обусловлены высокой температурой газов достигающей 2500 С, и неравномерным нагревом и охлаждением отдельных участков цилиндра.

Неравномерный нагрев головки цилиндра приводит к неодинако­вому расширению ее отдельных участков. В результате появляются тепловые напряжения, величина которых иногда превышает напряже­ния от сил давления газов.

На цилиндр действуют следующие силы:

1. Сила давления газов Р_г (рис. 86), которая нагружает днище цилиндра и стремится оторвать его от картера. В результате растяги­ваются стенки цилиндра и шпильки крепления. Действуя на боковую поверхность, газы стремятся разорвать цилиндр по образующей

2. Сила бокового давления N, действуя в плоскости вращения кривошипа и являясь переменной по величине и направлению, вызывает неравномерной износ цилиндра – овализацию и конусность.

3. Сила трения поршней и поршневых колец о гильзу цилиндра, которая в общем случае зависит от коэффициента трения прижимающей трущиеся поверхности друг к другу, и равна их произведению.

Поршни служат для восприятия давления газов в цилиндре и передачи работы газовых сил через шатун на коленчатый вал. Конструктивно в поршне различают: днище 1, верхний 2 и нижний 3 пояса и юбку 4 поршня ((рис.87). Поршень имеет также две бобышки с отверстиями для поршневого пальца.

При работе поршень испытывает большие механические и тепловые нагрузки, непосредственно соприкасаясь с раскаленными газами и интенсивно от них нагреваясь. В центре днища температура равна 300-330 С. охлаждение поршня затруднено, так как его диаметр меньше диаметра цилиндра.

Поршневые кольца предназначены для уплотнения поршня в цилиндре. Они исключают возможность интенсивного прорыва газов и горючей смеси из цилиндра в картер и возможность подсоса воздуха и масла из картера в цилиндр. Кольца нагреваются от соприкоснове­ния с горячими газами, с поршнем и от трения о стенки цилиндра и поршня. Охлаждение колец затруднено, так как оно осуществляет­ся только за счет теплопередачи в стенки цилиндра и в омывающее их масло, которое также имеет высокую тем­пературу.

Поршневые кольца скользят по зеркалу цилиндра, прижимаясь к нему собственными силами упругости и силами давле­ния газов. Кольца устанавливают в канав­ках поршня с некоторыми зазорами по высоте и в стыке. Это придает им свойства насоса, непрерывно перека­чивающего масло со стенок цилиндра в камеру сгорания.

Рис. 86. Силы, действую­щие на цилиндр и кривошипно-шатунный механизм

Поршневые кольца делят на две группы: газоуплотнительные (газо­вые) и маслоуплотнительные (масляные).

Газовые кольца препятствуют прорыву газов из камеры сгорания в картер двигателя. Они располагаются в верхних канавках поршня, а форма их поперечного сечения может быть прямоугольного или тра­пециевидного сечения (рис. 88, а).

Рис. 87. Поршень