Стакан 1 поршня (рис. 15) представляет собой отливку из специального
чугуна с донышком 10 вогнутой формы, обеспечивающей лучшее перемешивание
воздуха с топливом. Для увеличения интенсивности охлаждения внутренняя
поверхность донышка выполнена оребренной. Боковая поверхность поршня для
лучшей приработки, предупреждения задира поршня и втулки цилиндра,
уменьшения износа поршня и втулки покрыта слоем олова толщиной 0,02—0,03
мм. На боковой поверхности имеются семь канавок —четыре вблизи донышка
10 и три на тронковой (нижней) части поршня. В четырех верхних канавках
установлены компрессионные кольца 9, а в нижних
трех — маслосрезывающие кольца 2 и 3. В местах
расположения маслосрезывающих поршневых колец в тронке просверлены три
ряда сквозных отверстий. Два нижних ряда выполнены большого диаметра и
отводят масло от разрезных поршневых колец. Верхний ряд отверстий
просверлен по перемычке между канавками маслосрезывающих колец 2 и 3. На
донышке поршня имеются две выемки для факелов топлива, впрыскиваемого
форсунками.
Нижний поршень дизеля отличается от верхнего удлиненной частью низа
юбки. Она расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого
пальца 12, и необходима для разгрузки тронка от боковых усилий. Вставка
5 поршня отлита из чугуна и имеет расточку под поршневой палец, полость
для размещения верхней головки шатуна, расточку под уплотнительную
ползушку 6 с пружиной 7 и в нижней части опорный пояс, по которому
вставка центрируется в поршне.
Для регулировки степени сжатия между вставкой и донышком поршня
устанавливают прокладки 8. Масло на охлаждение поршней подводится от
коленчатого вала по продольному каналу в шатуне к уплотнительной
ползушке 6. Циркулируя по каналу в донышке, масло, охладив центральную
часть головки поршня, попадает в полость между поршнем и вставкой и по
отверстиям в ней стекает в картер дизеля. При работе дизеля масло,
находящееся между вставкой и поверхностью юбки поршня (ниже сливных
отверстий во вставке), во время прохождения поршнем внутренней мертвой
точки разбрызгивается (взбалтывается) силами инерции, омывая
периферийную поверхность донышка поршня и охлаждая его. Таким образом,
поршень охлаждается комбинированным способом: циркуляционным—в центре
донышка и «взбалтыванием» — на периферии головки.
Компрессионные поршневые кольца 9 изготовлены из специального чугуна и
служат для уплотнения камеры сгорания. Чтобы улучшить приработку к
зеркалу цилиндра и предохранить его от задира, в канавки компрессионных
колец запрессованы бронзовые вставки. Выступание вставок у новых колец
над чугуном равно 0,01 — 0,05 мм. На поршне установлены маслосрезывающие
кольца двух типов. Верхнее маслосрезывающее кольцо 3, кроме своей
основной функции, служит для дополнительного уплотнения от проникновения
газов в картер. Для большей плотнрсти верхнее кольцо имеет замок
ступенчатой формы, у двух нижних колец — замок косой. Маслосрезывающие
кольца сделаны из специального чугуна (такого же, как и компрессионные).
Наружная поверхность их выполнена в виде скребка. Для лучшей приработки
к зеркалу цилиндра маслосрезывающие кольца покрыты тонким слоем олова.
Поршневой палец 12 плавающего типа представляет собой толстостенную
трубу, изготовленную из легированной стали с цементированной и
полированной наружной поверхностью. Поршневой палец опирается на две
бронзовые втулки 4, запрессованные в расточку вставки 5 поршня. Осевое
перемещение
пальца ограничено приливами на внутренней поверхности поршня. Ползушка 6
служит для уплотнения полости охлаждающего масла в месте соединения
шатуна с поршнем.
Начиная с 1971 г., дизели 10Д100 выпускаются с поршнем типа ЗА, в
котором посредством некоторых конструктивных изменений улучшена работа
поршневой группы. Основное отличие поршня ЗА (рис. 16) от поршня прежних
выпусков заключается в следующем:
донышко поршня имеет радиально расходящиеся ребра 2 (см. рис. 16) взамен
спирали, что улучшило охлаждение головки поршня маслом и снизило
температуру колец;
изменена геометрия наружной поверхности юбки, чем улучшено прилегание
поршня к втулке, а также снижен задир поршня;
увеличено количество ребер 1 (рис. 17) во вставке, что снизило
напряжение в галтелях против второго ручья и улучшило охлаждение поршня
за счет интенсивного «взбалтывания» масла;
применены шпильки 3 (см. рис. 16) с буртом, что уменьшило образование
трещин в бонках поршня;
установлены в первой и третьей канавках нижнего поршня хромированные
кольца из высокопрочного чугуна, что полностью устранило их поломку.