Piston, araba motorunun bir parçasıdır. Cihaz, değiştirme, piston montajı

2024 Yazar: Erin Ralphs | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-19 19:38

Piston, birçok içten yanmalı motorun çalışma prensibinin dayandığı krank mekanizmasının elemanlarından biridir. Bu makalede, bu parçaların tasarımı ve özellikleri anlatılmaktadır.

Tanım

Piston, bir silindirde ileri geri hareketler gerçekleştiren ve gaz basıncı değişikliklerinin mekanik işe dönüşmesini sağlayan bir parçadır.

Hedef

Bu parçaların katılımıyla motorun termodinamik işlemi gerçekleşir. Piston, krank mekanizmasının elemanlarından biri olduğu için gazların ürettiği basıncı algılar ve kuvveti biyel koluna aktarır. Ayrıca yanma odasının sızdırmazlığını ve içindeki ısının uzaklaştırılmasını sağlar.

Tasarım

Piston üç parçalı bir parçadır, yani tasarımı, farklı işlevleri yerine getiren üç bileşen ve iki parça içerir: alt ve sızdırmazlık parçasını birleştiren kafa ve ile temsil edilen kılavuz parçası. etek.

Alt

Farklı olabilirbirçok faktöre bağlı olarak şekillenir. Örneğin, içten yanmalı bir motorun pistonlarının tabanının konfigürasyonu, nozullar, mumlar, valfler gibi diğer yapısal elemanların konumu, yanma odasının şekli, içinde meydana gelen işlemlerin özellikleri, motorun genel tasarımı vb. Her durumda, çalışma özelliklerini belirler.

Piston taç konfigürasyonunun iki ana türü vardır: dışbükey ve içbükey. Birincisi daha fazla güç sağlar, ancak yanma odasının konfigürasyonunu kötüleştirir. İçbükey bir taban ile, yanma odası, aksine, optimal bir şekle sahiptir, ancak karbon birikintileri daha yoğun bir şekilde biriktirilir. Daha az yaygın olarak (iki zamanlı motorlarda), bir reflektör çıkıntısı ile temsil edilen tabanı olan pistonlar vardır. Bu, yanma ürünlerinin yönlendirilmiş hareketi için üfleme sırasında gereklidir. Benzinli motorların parçaları genellikle düz veya neredeyse düz bir tabana sahiptir. Bazen vanaları tamamen açmak için olukları vardır. Doğrudan enjeksiyonlu motorlarda, pistonlar daha karmaşık bir konfigürasyon ile karakterize edilir. Dizel motorlarda, alt kısımda iyi bir girdap sağlayan ve karışım oluşumunu iyileştiren bir yanma odasının varlığı ile ayırt edilirler.

Çoğu piston tek taraflıdır, ancak iki tabanı olan çift taraflı versiyonları da vardır.

İlk sıkıştırma halkasının oluğu ile taban arasındaki mesafeye pistonun ateşleme bölgesi denir. Farklı malzemelerden yapılmış parçalar için farklı olan yüksekliğinin değeri çok önemlidir. Her durumda, ötesindeki ateş çemberinin yüksekliğiizin verilen minimum değerin sınırları, pistonun yanmasına ve üst sıkıştırma halkasının yuvasının deformasyonuna neden olabilir.

Mühür parçası

İşte yağ sıyırıcı ve sıkıştırma halkaları. Birinci tip parçalar için, kanallar, silindirin yüzeyinden çıkarılan yağın, yağ karterine girdiği yerden pistona girmesi için açık deliklere sahiptir. Bazılarında, üst sıkıştırma halkası için bir oluk bulunan paslanmaz çelik bir kenar bulunur.

Dökme demirden yapılmış piston segmanları, piston ile silindir arasında rahat bir uyum sağlamaya yarar. Bu nedenle, motordaki toplam mekanik kayıpların %25'ine denk gelen kayıplar olan motordaki en büyük sürtünmenin kaynağıdırlar. Halkaların sayısı ve yeri, motorun tipine ve amacına göre belirlenir. En yaygın kullanılanları 2 sıkıştırma halkası ve 1 yağ sıyırıcı halkasıdır.

Baskı halkaları, gazların yanma odasından kartere girmesini önleme görevini yerine getirir. En büyük yükler ilkine düşer, bu nedenle bazı motorlarda oluğu çelik bir uç ile güçlendirilir. Sıkıştırma halkaları yamuk, konik, namlu şeklinde olabilir. Bazılarında kesik var.

Yağ sıyırıcı halka, silindirdeki fazla yağı gidermeye yarar ve yanma odasına girmesini önler. Bunun için delikleri vardır. Bazı modellerde yay genişletici bulunur.

Kılavuz parçası (etek)

Termal genleşmeyi telafi etmek için fıçı şeklinde (eğrisel) veya konik bir şekle sahiptir. Onun üzerindepiston pimi için iki pabuç vardır. Bu alanlarda etek en büyük kütleye sahiptir. Ayrıca, ısıtma sırasında en büyük sıcaklık deformasyonları gözlenir. Bunları az altmak için çeşitli önlemler alınır. Eteğin alt kısmında yağ sıyırıcı halka olabilir.

Pistondan veya pistona kuvvet aktarmak için genellikle bir krank veya çubuk kullanılır. Piston pimi bu parçayı onlara bağlamaya yarar. Çelikten yapılmıştır, boru şeklindedir ve çeşitli şekillerde kurulabilir. Çoğu zaman, çalışma sırasında döndürülebilen kayan bir parmak kullanılır. Yer değiştirmeyi önlemek için tutma halkaları ile sabitlenir. Sert sabitleme çok daha az sıklıkla kullanılır. Çubuk, bazı durumlarda piston eteğinin yerini alarak bir kılavuz görevi görür.

Malzemeler

Motor pistonu çeşitli malzemelerden oluşabilir. Her durumda, yüksek mukavemet, iyi termal iletkenlik, sürtünme önleyici özellikler, korozyon direnci ve düşük doğrusal genleşme ve yoğunluk katsayısı gibi niteliklere sahip olmaları gerekir. Piston üretimi için alüminyum alaşımları ve dökme demir kullanılmaktadır.

Dökme demir

Yüksek mukavemet, aşınma direnci ve düşük doğrusal genleşme katsayısına sahiptir. İkinci özellik, bu tür pistonların yakın boşluklarla çalışmasını sağlayarak iyi bir silindir sızdırmazlığı sağlar. Bununla birlikte, önemli özgül ağırlık nedeniyle, dökme demir parçalar yalnızca ileri geri hareket eden kütlelerin kuvvetlerinin olduğu motorlarda kullanılır.atalet, gaz pistonunun altındaki basınç kuvvetlerinin altıda birinden fazlasını oluşturmaz. Ayrıca düşük ısı iletkenliği nedeniyle, motor çalışması sırasında dökme demir parçaların alt kısmının ısınması 350-450 ° C'ye ulaşır, bu da özellikle karbüratör seçenekleri için istenmeyen bir durumdur, çünkü kızdırma ateşlemesine neden olur.

Alüminyum

Bu malzeme en yaygın olarak pistonlar için kullanılır. Bunun nedeni, düşük özgül ağırlık (alüminyum parçalar, dökme demir parçalardan %30 daha hafiftir), yüksek ısı iletkenliği (dökme demirden 3-4 kat daha fazla), tabanın 250 ° 'den fazla ısıtılmamasını sağlar. C, sıkıştırma oranını artırmayı ve silindirlerin daha iyi doldurulmasını ve yüksek sürtünme önleyici özellikleri sağlamayı mümkün kılar. Aynı zamanda alüminyum, silindir duvarları ile büyük boşluklar oluşturmaya zorlayan, dökme demirden 2 kat daha büyük bir doğrusal genleşme katsayısına sahiptir, yani alüminyum pistonların boyutları, dökme demirinkinden daha küçüktür. özdeş silindirler. Ek olarak, bu tür parçalar, özellikle ısıtıldığında daha düşük mukavemete sahiptir (300 ° C'de %50-55, dökme demir için ise - %10 azalır).

Sürtünme derecesini az altmak için, pistonların duvarları grafit ve molibden disülfür olarak kullanılan sürtünme önleyici bir malzeme ile kaplanmıştır.

Isıtma

Belirtildiği gibi, motor çalışırken pistonlar 250-450 °C'ye kadar ısınabilir. Bu nedenle hem ısınmayı az altmaya hem de bunun neden olduğu ısıl genleşmeyi telafi etmeye yönelik tedbirlerin alınması gerekmektedir.ayrıntılar.

Pistonları soğutmak için, içlerine çeşitli şekillerde sağlanan yağ kullanılır: silindirde bir yağ buharı oluştururlar, biyel kolundaki bir delikten veya bir meme ile püskürtürler, pistona enjekte ederler. dairesel kanal, piston tabanındaki boru şeklindeki bobin boyunca dolaşın.

Gelgit bölgelerindeki sıcaklık deformasyonlarını telafi etmek için, etekler metalin her iki tarafında 0,5-1,5 mm derinliğinde U veya T şeklinde yuvalar şeklinde döndürülür. Böyle bir önlem, yağlamasını iyileştirir ve sıcaklık deformasyonlarından kaynaklanan çiziklerin ortaya çıkmasını önler, bu nedenle bu girintilere buzdolapları denir. Konik veya fıçı biçimli bir etekle birlikte kullanılırlar. Bu, ısıtıldığında eteğin silindirik bir şekil alması nedeniyle lineer genişlemesini telafi eder. Ek olarak, piston çapının biyel kolunun dönüş düzleminde sınırlı bir termal genleşme yaşaması için dengeleme ara parçaları kullanılır. Kılavuz kısmını en fazla ısıya maruz kalan kafadan izole etmek de mümkündür. Son olarak, eteğin duvarlarına, tüm uzunluğu boyunca eğik bir kesim uygulanarak yaylı özellikler verilir.

Üretim teknolojisi

Üretim yöntemine göre pistonlar döküm ve dövme (damgalı) olarak ikiye ayrılır. Birinci tip parçalar çoğu otomobilde kullanılır ve ayarlamada pistonların dövme olanlarla değiştirilmesi kullanılır. Dövme seçenekler, artan güç ve dayanıklılığın yanı sıra daha düşük ağırlık ile karakterize edilir. Bu nedenle, bu tip pistonların montajı motorun güvenilirliğini ve performansını arttırır. Bu, özellikle artan koşullarda çalışan motorlar için önemlidir.yükler, döküm parçalar ise günlük kullanım için yeterlidir.

Uygulama

Piston çok işlevli bir parçadır. Bu nedenle sadece motorlarda kullanılmaz. Örneğin, benzer şekilde çalıştığı için bir fren kaliperi pistonu vardır. Ayrıca, krank mekanizması bazı kompresör modellerinde, pompalarda ve diğer ekipmanlarda kullanılır.