Pistonul este un detaliu al motorului mașinii. Dispozitivul, înlocuirea, instalarea pistonului

Pistonul este unul dintre elementele mecanismului de manivelă, pe care se bazează principiul de funcționare al multor motoare cu ardere internă. În articolul de mai sus, sunt luate în considerare designul și caracteristicile acestor părți.

definiție

Pistonul este o parte care efectuează mișcări cu piston în cilindru și asigură transformarea presiunii gazului în lucrări mecanice.

numire

Cu participarea acestor părți, se realizează procesul termodinamic al motorului. Deoarece pistonul este unul dintre elementele mecanismului de manivelă, acesta percepe presiunea produsă de gaze și transferă forța asupra tijei de legătură. În plus, asigură etanșarea camerei de ardere și îndepărtarea căldurii din aceasta.

desen

Piston - o parte cu trei piloni, adică structura sa este alcătuită din trei componente care efectuează funcții diferite, și două părți: cap, în care fundul combinat și o porțiune de etanșare, și o porțiune de ghidare furnizate de o fusta.

fund

Pot avea o formă diferită, în funcție de mai mulți factori. De exemplu, configurația de jos pistoane de motor ardere internă determinată de amplasarea altor elemente structurale, cum ar fi duze, prize, supape, forma camerei de ardere, caracteristici ale proceselor care au loc în ea, construcția motorului de ansamblu și t. d. In orice caz, ea determină caracteristicile de funcționare.

Există două tipuri principale de configurație a coroanei pistonului: convexe și concave. Primul furnizează o rezistență mai mare, dar agravează configurația camerei de ardere. Cu fundul concav al fundului, camera de combustie, pe de altă parte, are o formă optimă, dar depozitul este depozitat mai intens. Mai rar (în motoarele în doi timpi) există pistoane cu fundul reprezentat de o proeminență a reflectorului. Acest lucru este necesar atunci când se suflă pentru mișcarea direcțională a produselor de ardere. Părțile de motoare pe benzină au de obicei un fund plat sau aproape plat. Uneori au caneluri pentru deschiderea completă a supapelor. La motoarele cu injecție directă, pistoanele sunt caracterizate printr-o configurație mai complexă. În motoarele diesel, acestea se disting prin prezența unei camere de combustie în partea inferioară, care asigură turbulențe bune și îmbunătățește formarea amestecului.

Majoritatea pistoanelor sunt unilaterale, deși există și variante cu două fețe care au două funduri.

Distanța dintre canelura primului inel de compresie și partea inferioară se numește centura de pompare a pistonului. Foarte importantă este valoarea înălțimii sale, care este diferită pentru piesele din diferite materiale. În orice caz, ieșirea înălțimii inelului de incendiu dincolo de valoarea minimă permisă poate duce la arderea pistonului și la deformarea scaunului inelului superior de compresie.

Partea de etanșare

Aici sunt inele de îndepărtare a uleiului și compresie. Pentru primul tip, canalele au găuri străpunse pentru a permite pistonului să pătrundă în pistonul uleiului îndepărtat de pe suprafața cilindrului, de unde intră în tava de ulei. Unele dintre acestea au o jantă de fontă rezistentă la coroziune, cu canelură pentru inelul de compresie superior.

Inele de piston, constând din fontă, servesc la crearea unei fixări strânse a pistonului la cilindru. Prin urmare, acestea sunt sursa celei mai mari frecare în motor, a cărei pierdere este de 25% din numărul total de pierderi mecanice din motor. Numărul și locația inelelor sunt determinate de tipul și scopul motorului. Cele mai frecvent utilizate sunt 2 compresii și 1 inel de ulei.

Inelele de compresie îndeplinesc sarcina de prevenire a introducerii gazelor în carter din camera de combustie. Cea mai mare sarcină cade pe prima dintre ele, prin urmare, la unele motoare, canelura este întărită cu o inserție din oțel. Inelele de compresie pot fi trapezoidale, conice, în formă de butoi. Unii dintre ei au o decupare.

Inelul detașabil din ulei servește la îndepărtarea excesului de ulei din cilindru și împiedică intrarea acestuia în camera de ardere. Pentru aceasta, are găuri în el. Unele opțiuni au un expander de primăvară.

Partea de ghidare (fusta)

Are o formă în formă de butoi (curbilinieră) sau în formă de con, pentru a compensa expansiunea la temperatură. Există două valuri pentru pinul pistonului. În aceste zone, fusta are cea mai mare masă. În plus, cele mai mari deformări de temperatură sunt observate la încălzire. Sunt utilizate diferite măsuri pentru a le reduce. În partea inferioară a fustei poate fi un inel de ulei.

Pentru a transfera forța din piston sau de la acesta, maneta sau tija este cel mai adesea folosită. Pivotul pistonului servește pentru a conecta această parte la ele. Este alcătuită din oțel, are o formă tubulară și poate fi instalată în mai multe moduri. Cel mai frecvent utilizat deget plutitor, care poate fi rotit în timpul funcționării. Pentru a preveni deplasarea, fixați-o cu inele de blocare. Fixarea rigidă este folosită mult mai rar. Tija, în unele cazuri, servește drept ghid, înlocuind fusta pistonului.

materiale

Pistonul motorului poate fi alcătuit din diverse materiale. În orice caz, ele trebuie să aibă calități precum rezistența ridicată, conductivitatea termică bună, proprietățile antifricțiune, rezistența la coroziune și coeficientul scăzut de dilatare liniară și densitate. Aliajele din aluminiu și fontă sunt utilizate pentru producția de pistoane.

Fontă

Se caracterizează prin rezistență ridicată, durabilitate și scăzută coeficientul de expansiune liniară. Această din urmă proprietate oferă posibilitatea de a lucra cu astfel de mici lacune ale pistoanelor, realizându-se astfel o bună etanșare a cilindrului. Cu toate acestea, din cauza proporția semnificativă a pieselor din fontă sunt folosite numai în acele motoare în care masele în mișcare sunt piston forțele de inerție nu mai mare de a șasea parte a forțelor de presiune din partea inferioară a pistonului de gaz. Mai mult, datorită conductivității termice scăzute de încălzire inferioară a pieselor din fontă în timpul funcționării motorului atinge 350-450 °C, care este în mod particular nedorit pentru variantele carburatorului, deoarece duce la aprinderea cu incandescență.

aluminiu

Acest material este folosit cel mai adesea pentru pistoane. Acest lucru se datorează mici greutății specifice (piese din aluminiu mai ușor de fier 30%), conductivitate termica ridicata (de 3-4 ori mai mare decât cea a fierului), oferind încălzirea fundului nu este mai mare de 250 ° C, asta oferă o oportunitate măriEniya gradeși compresie și prevede este mai binee extendere cilindruîn, și înalt antifrictiuneE proprietăți. În acest caz, aluminiu are o mai mare de 2 ori decât cea a fontei, coeficientul de expansiune liniară, care te forțează să faci mare intervale cu pereții cilindrilor, care este dimensiunile pistoanelor Aluminiu este mai mic decât cel din fontăși, pentru cilindri identici. În plus, astfel de detalii șiacestea sunt mai puțină rezistență, în special în starea încălzită (la 300 ° C scade cu 50-55%, în timp ce în fontădin - cu 10%).

Pentru a reduce gradul de frecare, pereții pistoanelor sunt acoperite material antifricțiune, în calitatea căreia se utilizează grafitul și disulfura de molibden.

încălzire

Așa cum am menționat, în timpul funcționării motorului, pistoanele pot fi încălzite până la 250-450 ° С. Prin urmare, este necesar să se ia măsuri care vizează atât reducerea încălzirii, cât și compensarea extinderii temperaturii părților cauzate de aceasta.

Pentru uleiul de răcire cu piston este utilizat, care este alimentat în diferite feluri în ele: generarea de vapori de ulei în cilindru, acesta este pulverizat printr-un orificiu sau duză în tija de legătură, este injectat în canalul inelar, este circulat prin bobina de țeavă în partea inferioară a pistonului.

Pentru a compensa deformarea temperaturii în zonele de maree fustă de ambele părți pisa metal cu o grosime de 0,5-1,5 mm sub formă de sloturi în formă de P sau T. O astfel de măsură se îmbunătățește ei lubrifiere și previne apariția luie de la deformarea termică a zgârieturilor, astfel încât datelee canelurile se numesc frigidere. lor utilizați în combinație cu o fustă în formă de conul sau în formă de cilindru. Acest lucru îi compensează liniar expansiune datorită faptului că atunci când este încălzit fusta are o formă cilindrică. În plus, inserții compensatorii, astfel încât diametrul pistonului este limitat căldurăe răspândiree în planul de balansare a tijei de legătură. De asemenea, este posibil să se izoleze partea de ghidare de la capul care prezintă cea mai mare încălzire. În cele din urmă, pereții de la fusta sunt date cu proprietăți de arc aplicând o tăietură oblică de-a lungul întregii sale lungimi.

Tehnologie de producție

Prin metoda de fabricație, pistoanele sunt împărțite în forme turnate și forjate (ștanțate). Părți de primul tip aplica pe cele mai multee autovehiculele și înlocuirea pistoanelor cu cele forjate sunt folosite în tuning. Variantele forjate se disting prin înaltă rezistență și durabilitate, precum și o masă mai mică. Prin urmare, instalarea pistoanelor de acest tip sporește fiabilitatea și performanțele motorului. Acest lucru este deosebit de important pentru motoarele care funcționează în condiții de sarcini mari, iar pentru funcționarea zilnică există suficiente părți turnate.

cerere

Pistonul este o parte multifuncțională. Prin urmare, este utilizat nu numai în motoare. De exemplu, există un piston de etrier, deoarece funcționează într-un mod similar. de asemenea mecanismul pârghiei și manivelei este utilizat pe unele modele de compresoare, pompe și alte echipamente.