Piston avtomobil dvigatelining bir qismidir. Qurilma, almashtirish, pistonni o'rnatish

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:56

Piston krank mexanizmining elementlaridan biri bo'lib, unga ko'plab ichki yonuv dvigatellarining ishlash printsipi asoslanadi. Ushbu maqolada ushbu qismlarning dizayni va xususiyatlari muhokama qilinadi.

Tanrif

Piston - silindrda o'zaro harakatni amalga oshiradigan va gaz bosimi o'zgarishini mexanik ishga aylantirishni ta'minlaydigan qism.

Maqsad

Bu qismlar ishtirokida dvigatelning termodinamik jarayoni amalga oshiriladi. Piston krank mexanizmining elementlaridan biri bo'lganligi sababli, u gazlar tomonidan ishlab chiqarilgan bosimni sezadi va kuchni bog'lovchi novdaga o'tkazadi. Bundan tashqari, u yonish kamerasining muhrlanishini va undan issiqlikni olib tashlashni ta'minlaydi.

Dizayn

Piston uch qismli qismdir, ya'ni uning dizayni turli funktsiyalarni bajaradigan uchta komponentni va ikkita qismni o'z ichiga oladi: pastki va muhrlangan qismni birlashtirgan bosh va yo'n altiruvchi qism, yubka.

Pastki

Har xil boʻlishi mumkinko'p omillarga bog'liq holda shakllanadi. Masalan, ichki yonish dvigatelining pistonlari pastki qismining konfiguratsiyasi boshqa strukturaviy elementlarning joylashuvi, masalan, nozullar, shamlar, klapanlar, yonish kamerasining shakli, undagi jarayonlarning xususiyatlari, dvigatelning umumiy dizayni va boshqalar. Har qanday holatda ham, u ishlash xususiyatlarini aniqlaydi.

Piston toji konfiguratsiyasining ikkita asosiy turi mavjud: konveks va konkav. Birinchisi katta kuch beradi, lekin yonish kamerasining konfiguratsiyasini yomonlashtiradi. Pastki konkav bilan yonish kamerasi, aksincha, optimal shaklga ega, ammo uglerod konlari yanada intensiv ravishda yotqiziladi. Kamroq (ikki zarbali dvigatellarda) pastki qismi reflektor chiqishi bilan ifodalangan pistonlar mavjud. Bu yonish mahsulotlarining yo'n altirilgan harakati uchun puflashda kerak. Benzinli dvigatellarning qismlari odatda tekis yoki deyarli tekis taglikka ega. Ba'zan ularda vanalarni to'liq ochish uchun oluklar mavjud. To'g'ridan-to'g'ri in'ektsiyali dvigatellarda pistonlar yanada murakkab konfiguratsiya bilan tavsiflanadi. Dizel dvigatellarda ular pastki qismida yonish kamerasining mavjudligi bilan ajralib turadi, bu yaxshi aylanishni ta'minlaydi va aralashmaning shakllanishini yaxshilaydi.

Ko'pchilik pistonlar bir tomonlama, lekin ikkita pastki qismi bo'lgan ikki tomonlama versiyalari ham mavjud.

Birinchi siqish halqasining yivi va pastki qismi orasidagi masofa pistonning otish zonasi deb ataladi. Uning balandligining qiymati juda muhim, bu turli materiallardan tayyorlangan qismlar uchun farq qiladi. Har holda, olov halqasining balandligi tashqaridaMinimal ruxsat etilgan qiymat chegaralari pistonning yonishi va yuqori siqish halqasi o'rindig'ining deformatsiyasiga olib kelishi mumkin.

Muhr qismi

Mana bu yerda moy qirg'ich va siqish halqalari. Birinchi turdagi qismlar uchun kanallar silindr yuzasidan olib tashlangan yog'ning pistonga kirishi uchun teshiklari bor, u erdan yog 'panasiga kiradi. Ba'zilarida yuqori siqish halqasi uchun yivli zanglamaydigan po'latdan yasalgan jant bor.

Piston halqalari, quyma temirdan yasalgan, piston va silindr o'rtasida mahkam o'rnashish uchun xizmat qiladi. Shuning uchun ular dvigateldagi eng katta ishqalanish manbai bo'lib, ularning yo'qotishlari motordagi umumiy mexanik yo'qotishlarning 25% ni tashkil qiladi. Halqalarning soni va joylashuvi dvigatelning turi va maqsadiga qarab belgilanadi. Eng ko'p ishlatiladiganlar 2 ta siqish halqasi va 1 ta moy qirg'ichli halqadir.

Siqish halqalari yonish kamerasidan gazlarning karterga kirishini oldini olish vazifasini bajaradi. Eng katta yuk ularning birinchisiga tushadi, shuning uchun ba'zi dvigatellarda uning trubkasi po'latdan yasalgan qo'shimcha bilan mustahkamlanadi. Siqish halqalari trapezoidal, konusning, barrel shaklida bo'lishi mumkin. Ulardan baʼzilari kesilgan.

Yog 'qirg'ichining halqasi silindrdan ortiqcha yog'ni olib tashlash uchun xizmat qiladi va uning yonish kamerasiga kirishiga yo'l qo'ymaydi. Buning uchun teshiklari bor. Ayrim variantlarda prujinali kengaytirgich mavjud.

Qoʻllanma qismi (yubka)

Issiqlik kengayishini qoplash uchun barrel shaklidagi (egri chiziqli) yoki konussimon shaklga ega. Ungapiston pimi uchun ikkita quloq bor. Bu sohalarda etak eng katta massaga ega. Bundan tashqari, isitish vaqtida eng katta harorat deformatsiyalari kuzatiladi. Ularni kamaytirish uchun turli xil choralar qo'llaniladi. Yubkaning pastki qismida moy qirg‘ichli halqa bo‘lishi mumkin.

Pistondan yoki unga kuch o'tkazish uchun ko'pincha krank yoki rod ishlatiladi. Piston pimi bu qismni ularga ulash uchun xizmat qiladi. U po'latdan yasalgan, quvur shakliga ega va bir necha usulda o'rnatilishi mumkin. Ko'pincha, ish paytida aylantirilishi mumkin bo'lgan suzuvchi barmoq ishlatiladi. Siqilishning oldini olish uchun u ushlab turish halqalari bilan o'rnatiladi. Qattiq mahkamlash kamroq qo'llaniladi. Rod ba'zi hollarda piston etagini almashtirib, hidoyat vazifasini bajaradi.

Materiallar

Dvigatel pistoni turli materiallardan iborat bo'lishi mumkin. Qanday bo'lmasin, ular yuqori quvvat, yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi, ishqalanishga qarshi xususiyatlar, korroziyaga chidamlilik va chiziqli kengayish va zichlikning past koeffitsienti kabi fazilatlarga ega bo'lishi kerak. Pistonlar ishlab chiqarish uchun alyuminiy qotishmalari va quyma temir ishlatiladi.

Quyma temir

U yuqori quvvat, aşınma qarshilik va chiziqli kengayishning past koeffitsientiga ega. Oxirgi xususiyat bunday pistonlarning yaqin masofalar bilan ishlashiga imkon beradi va shu bilan silindrlarning yaxshi muhrlanishiga erishadi. Biroq, sezilarli o'ziga xos tortishish tufayli, quyma temir qismlar faqat o'zaro harakatlanuvchi massalar kuchga ega bo'lgan dvigatellarda qo'llaniladi.gaz pistonining pastki qismidagi bosim kuchlarining oltidan biridan ko'p bo'lmagan inertsiya. Bundan tashqari, past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli, dvigatelning ishlashi paytida quyma temir qismlarining pastki qismini isitish 350-450 ° C ga etadi, bu ayniqsa karbüratör variantlari uchun istalmagan, chunki bu yonib ketishiga olib keladi.

Alyuminiy

Bu material eng ko'p pistonlar uchun ishlatiladi. Buning sababi past o'ziga xos og'irlik (alyuminiy qismlar quyma temir qismlarga qaraganda 30% engilroq), yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi (quyma temirdan 3-4 baravar yuqori), bu pastki qismning 250 ° dan ko'p bo'lmagan qizdirilishini ta'minlaydi. C, bu siqish nisbatini oshirish va silindrlarni yaxshiroq to'ldirishni va yuqori ishqalanish xususiyatlarini ta'minlash imkonini beradi. Shu bilan birga, alyuminiy chiziqli kengayish koeffitsientiga ega bo'lib, u quyma temirdan 2 baravar katta, bu silindr devorlari bilan katta bo'shliqlar hosil qilishga majbur qiladi, ya'ni alyuminiy pistonlarning o'lchamlari quyma temirga qaraganda kichikroqdir. bir xil silindrlar. Bundan tashqari, bunday qismlar, ayniqsa qizdirilganda (300 ° C da, u 50-55% ga, quyma temir uchun esa - 10% ga kamayadi) past kuchga ega.

Ishqalanish darajasini pasaytirish uchun pistonlarning devorlari ishqalanishga qarshi material bilan qoplangan, u grafit va molibden disulfidi sifatida ishlatiladi.

Isitish

Yuqorida aytib o'tilganidek, dvigatelning ishlashi paytida pistonlar 250-450 °C gacha qizdirilishi mumkin. Shuning uchun ham isitishni kamaytirishga, ham uning natijasida kelib chiqadigan issiqlik kengayishini qoplashga qaratilgan chora-tadbirlarni ko'rish kerak.tafsilotlar.

Pistonlarni sovutish uchun moy ishlatiladi, ular ichiga turli yo'llar bilan etkazib beriladi: ular silindrda yog 'tumanini hosil qiladi, uni biriktiruvchi novda yoki nozul orqali purkaydi, uni shpalga AOK qiladi. halqasimon kanal, piston pastki qismidagi quvurli lasan orqali aylanadi.

To'lqinlar joylarida harorat deformatsiyasini qoplash uchun etaklari metallning har ikki tomoniga 0,5-1,5 mm chuqurlikdagi U yoki T shaklidagi teshiklar shaklida buriladi. Bunday chora uning yog'lanishini yaxshilaydi va harorat deformatsiyasidan skorning paydo bo'lishining oldini oladi, shuning uchun bu chuqurchalar muzlatgichlar deb ataladi. Ular konusning yoki barrel shaklidagi yubka bilan birgalikda ishlatiladi. Bu qizdirilganda yubka silindrsimon shaklga ega bo'lishi tufayli uning chiziqli kengayishini qoplaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, kompensatsion qo'shimchalar ishlatiladi, shunda piston diametri birlashtiruvchi novda tebranish tekisligida cheklangan issiqlik kengayishini boshdan kechiradi. Bundan tashqari, hidoyat qismini eng ko'p issiqlikka duchor bo'lgan boshdan ajratish mumkin. Nihoyat, etakning devorlariga butun uzunligi bo'ylab qiyshiq kesma qo'llash orqali prujinali xususiyatlar beriladi.

Ishlab chiqarish texnologiyasi

Ishlab chiqarish usuliga ko'ra, pistonlar quyma va zarb qilingan (shtamplangan) ga bo'linadi. Birinchi turdagi qismlar ko'pchilik avtomobillarda qo'llaniladi va sozlashda pistonlarni soxta narsalarga almashtirish qo'llaniladi. Soxta variantlar kuch va chidamlilikning kuchayishi, shuningdek, past og'irlik bilan tavsiflanadi. Shu sababli, ushbu turdagi pistonlarni o'rnatish dvigatelning ishonchliligi va ish faoliyatini oshiradi. Bu, ayniqsa, kuchaygan sharoitlarda ishlaydigan motorlar uchun juda muhimdiryuklaydi, shu bilan birga quyma qismlar kundalik foydalanish uchun etarli.

Ilova

Piston ko'p funksiyali qismdir. Shuning uchun u nafaqat dvigatellarda qo'llaniladi. Masalan, tormoz kaliperining pistoni mavjud, chunki u xuddi shunday ishlaydi. Shuningdek, krank mexanizmi kompressorlar, nasoslar va boshqa jihozlarning ayrim modellarida qo'llaniladi.