În mecanismul de pârghie, pistonul îndeplinește mai multe funcții, printre care percepția presiunii gazelor și transferul forțelor asupra tijei de legătură, etanșarea camerei de ardere și îndepărtarea căldurii din aceasta. Pistonul este partea cea mai caracteristică a motorului cu combustie internă. cu ajutorul lui este realizat procesul termodinamic al motorului.
Condițiile în care funcționează pistonul sunt extreme și se caracterizează prin sarcini de presiune ridicată, temperatură și inerțială. Prin urmare, pistoanele pe motoarele moderne sunt fabricate din material rezistent la lumină, durabilă și rezistent la căldură - aliaj de aluminiu, mai puțin de oțel. Pistoanele sunt fabricate în două moduri - turnarea prin injecție sau ștanțarea, așa-numitul. forjate pistoane.
Diagrama pistonului motorului
Pistonul este un element structural dintr-o singură piesă care este divizat condiționat într-un cap (în unele surse se numește partea de jos) și o fustă. Forma și designul pistonului sunt în mare măsură determinate de tipul motorului, de forma camerei de ardere și de procesul de ardere care curge în el. Pistonul motorului pe benzină are o suprafață plană sau aproape de suprafața plană a capului. Acesta poate fi umplut cu caneluri pentru a deschide complet supapele. Pistoanele de motoare prin injecția directă de combustibil au o formă mai complexă. În capul motorului diesel cu piston este prevăzută o cameră de ardere cu o anumită formă care asigură turbulențe bune și îmbunătățește formarea amestecului.
Sub capul pistonului, canelurile sunt folosite pentru a instala inelele pistonului. Fusta pistonului are o formă conică sau curbată (în formă de butoi). Această formă a fustei compensează expansiunea la temperatură a pistonului atunci când este încălzită. Când se atinge temperatura de lucru a motorului, pistonul are o formă cilindrică. Pentru a reduce pierderile de frecare, se aplică un strat de material antifricțiune (disulfură de molibden, grafit) pe suprafața laterală a pistonului. În fusta pistonului sunt găuri cu valuri (bosaje) pentru fixarea știftului pistonului.
Răcirea pistonului este efectuată din partea laterală a suprafeței interioare în mai multe moduri:
vapori de ulei în cilindru;
Pulverizarea uleiului prin gaura din tija de legătură;
Stropirea uleiului cu o duză specială;
Injectarea uleiului într-un canal inelar special în zona inelelor;
circulația uleiului prin bobina tubulară în capul pistonului.
Inelele pistonului formează o legătură strânsă a pistonului cu pereții cilindrului. Ele sunt fabricate din fontă modificată. Inelele cu pistoane sunt principala sursă de frecare în motorul cu combustie internă. Pierderile de frecare din inele sunt de până la 25% din toate pierderile mecanice din motor.
Numărul și locația inelelor depind de tipul și scopul motorului. Schema cea mai comună - două compresiuni și un inel de ulei. Inelele de comprimare împiedică propagarea gazelor din camera de ardere în carterul motorului. Primul inel de compresie funcționează în cele mai severe condiții. Prin urmare, pe pistoanele diesel și un număr de motoare pe benzină forțată în canelura inelară, este instalată o inserție din oțel, ceea ce mărește rezistența și permite realizarea raportului maxim de compresie. Inelele de compresie pot avea o formă conică trapezoidală, cilindrică, unele fiind executate cu o tăietură (crestătură).
Inelul de eliminare a uleiului îndepărtează excesul de ulei de pe suprafața cilindrului și împiedică introducerea uleiului în camera de combustie. Inelul are multe găuri de drenaj. Unele modele de inele au un expander de primăvară.
Racordarea pistonului cu tija de legătură este realizată cu ajutorul unui știft de piston, care are o formă tubulară și este realizat din oțel. Există mai multe moduri de a instala pinul pistonului. Cele mai populare așa-numitele. degetul plutind. care are capacitatea de a întoarce sectoarele și capul pistonului tijei în timpul funcționării. Pentru a preveni deplasarea degetului, acesta este fixat de inele de blocare. Este mult mai puțin comună fixarea rigidă a capetelor unui deget în piston sau fixarea rigidă a știftului în capul pistonului tijei de legătură.
Pistonul, inelele pistonului și un deget al pistonului poartă denumirea stabilită a grupului de pistoane.
Tija de legătură formează o legătură importantă între pistoanele arborelui cotit, transformând mișcarea de translație a primei în mișcarea de rotație a acestuia din urmă.
În motor, tija de legătură este supusă unor sarcini alternante semnificative, variind de la tensiune la compresiune. Prin urmare, trebuie să fie puternic, dur și ușor. Tijele de legătură sunt fabricate din oțel turnat sau ștanțate la cald. Pe mașinile sport pot fi instalate tije din aliaj de titan.
Designul tijei de conectare diferă în funcție de tipul de motor și de aspectul acestuia. Lungimea tijei de legătură determină în mare măsură înălțimea motorului. Tija de legătură este împărțită în trei părți: o tijă, un piston și un cap de manivelă.
Tija de rodie are, de regulă, o secțiune I. Există tije de legătură cu secțiunea transversală a tijei în formă de cruce, dreptunghiulară, în formă de cruce. Pentru alimentarea cu ulei a lagărului capului pistonului, se formează un canal în tija tijei de legătură.
Capul pistonului este o ochetă dintr-o singură bucată, în care o bucșă este prevăzută cu o etanșare - un rulment alunecător pentru rotirea știftului pistonului. Bucșa este realizată din bronz sau bimetal (oțel cu plumb, staniu). Aranjamentul capului pistonului este determinat de mărimea știftului pistonului și de modul în care este fixat. Pentru a reduce masa baghetei și pentru a reduce încărcătura de pe știftul pistonului, unele motoare folosesc tije de legătură cu o formă trapezoidală a capului pistonului.
Capul manivelă conectează tija de conectare la arborele cotit. La majoritatea motoarelor, capul manivelei este detașabil, datorită tehnologiei de asamblare a motorului. Partea inferioară a capului (capacul) este conectată la tija de conectare prin șuruburi. Părți de conectare cu pini sau bandajuri mai puțin frecvent utilizate ale capului manivelei. Conectorul poate fi drept (perpendicular pe axa barei) sau oblic (la un unghi față de axa tijei). Conectorul oblic este utilizat în principal pe motoare în formă de V și permite blocarea motorului mai compactă.
Pentru a contracara forțele transversale, suprafețele de capăt ale capului de manivelă sunt profilate. Există o conexiune înclinată, blocată (pervaz dreptunghiular). Cea mai populară în prezent este îmbinarea părților capului, obținută prin metoda de divizare controlată, split-conector. Ruptura asigură o precizie ridicată a andocării pieselor.
Grosimea capului de manivelă determină lungimea blocului de cilindru. Acest lucru este valabil mai ales pentru motoarele V și W. De exemplu, grosimea capului inferior al tijei de legătură a motorului W12 de la Audi este de numai 13 mm.
Capul pârghiei găzduiește un rulment cu tijă care se compune din două căptușeli. Lindele sunt realizate în mai multe straturi - două, trei, patru și chiar cinci straturi. Cele mai comune garnituri de două și trei straturi. Învelișul cu două straturi este o bază din oțel pe care se aplică o acoperire antifricțiune. În garnitura cu trei straturi, substratul de oțel și stratul antifricțiune sunt separate printr-o garnitură de izolație.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: