Pjesët përbërëse të pistonit. Çfarë është pistoni i motorit të makinës

Pistoni merr vend qendror në procesin e shndërrimit të energjisë kimike të karburantit në termike dhe mekanike. Le të flasim për pistona motori djegia e brendshmeçfarë është dhe qëllimi kryesor në punë.

ÇFAR IS SHT PISTONI I ENGINE?

Pistoni i motoritështë një pjesë cilindrike që reciprokohet brenda cilindrit dhe shërben për të kthyer një ndryshim në gaz, avull ose presion të lëngshëm në punë mekanike, ose anasjelltas - lëvizje reciproke në ndryshimin e presionit. Fillimisht pistona për motorët e makinave djegia e brendshme është hedhur nga gize. Me zhvillimin e teknologjisë, ata filluan të përdorin alumin, sepse ajo dha përparësitë e mëposhtme: rritje e shpejtësisë dhe fuqisë, ngarkesa më të ulëta në pjesë, transferim më i mirë i nxehtësisë.

Që atëherë, fuqia e motorëve është rritur shumë herë, temperatura dhe presioni në cilindrat e motorëve modernë të automobilave (veçanërisht motorët me naftë) janë bërë të tillë që alumini ka arritur forcën e tij përfundimtare... Prandaj, në vitet e fundit motorë të tillë janë të pajisur me pistona çeliku, të cilët me besim i rezistojnë ngarkesave të rritura. Ato janë më të lehta se ato prej alumini për shkak të mureve të tyre më të hollë dhe lartësisë më të ulët të ngjeshjes, d.m.th. distanca nga poshtë në boshtin e kunjit të aluminit. Dhe pistonët prej çeliku nuk janë të derdhur, por të parafabrikuar.
Ndër të tjera, zvogëlimi i dimensioneve vertikale të pistonit me një bllok cilindri konstant bën të mundur zgjatjen e shufrave lidhës. Kjo do të zvogëlojë ngarkesat anësore në çiftin e pistonit-cilindrit, të cilat do të kenë një efekt pozitiv në konsumin e karburantit dhe burimin e motorit. Ose, pa ndryshuar shufrat lidhës dhe bosht me gunga, mund të shkurtoni bllokun e cilindrit dhe kështu të ndriçoni motorin

Pistoni kryen një numër funksionesh të rëndësishme:

• siguron transferimin e forcave mekanike në shufrën lidhëse;
• është përgjegjës për mbylljen e dhomës së djegies së karburantit;
• siguron heqjen në kohë të nxehtësisë së tepërt nga dhoma e djegies

Puna e pistonit zhvillohet në komplekse dhe në shumë mënyra kushte të rrezikshme- me rritjen kushtet e temperaturës dhe ngarkesa të rritura, prandaj është veçanërisht e rëndësishme që pistonët për motorët të dallohen nga efikasiteti, besueshmëria dhe rezistenca ndaj konsumit. Kjo është arsyeja pse, për prodhimin e tyre, përdoren materiale të lehta, por super të forta-alumini ose lidhjet e çelikut rezistente ndaj nxehtësisë. Pistonët bëhen me dy metoda - derdhje ose vulosje.

Kushtet ekstreme diktojnë materialin e pistonit

Pistoni operohet brenda kushte ekstreme, tiparet karakteristike të të cilave janë të larta: presioni, ngarkesat inerciale dhe temperaturat. Kjo është arsyeja pse kërkesat kryesore për materialet për prodhimin e tij përfshijnë:

• forcë e lartë mekanike;
• përçueshmëri e mirë termike;
• densitet i ulët;
• koeficienti i parëndësishëm i zgjerimit linear, vetitë antifriction;
• rezistencë e mirë ndaj korrozionit.

Parametrat e kërkuar korrespondojnë me lidhjet e veçanta të aluminit të karakterizuara nga forca, rezistenca ndaj nxehtësisë dhe butësia. Më rrallë, gizat gri dhe lidhjet e çelikut përdoren në prodhimin e pistoneve.
Pistonët mund të jenë:

• hedh;
• i falsifikuar.

Në mishërimin e parë, ato bëhen me derdhje injeksioni. Ato të falsifikuara bëhen duke vulosur nga një aliazh alumini me një shtesë të vogël të silikonit (mesatarisht, rreth 15%), gjë që rrit ndjeshëm forcën e tyre dhe zvogëlon shkallën e zgjerimit të pistonit në rangun e temperaturës së funksionimit.

Dizajni i pistonit

Pistoni i motorit ka mjaft dizajn i thjeshte, e cila përbëhet nga pjesët e mëposhtme:

1. Koka e pistonit ICE
2. Kunja e pistonit
3. Unaza mbajtëse
4. Shef
5. Shufra lidhëse
6. Futje çeliku
7. Unaza e ngjeshjes së pari
8. Unaza e ngjeshjes e dyta
9. Unazë kruese vaji

Karakteristikat e projektimit të pistonit në shumicën e rasteve varen nga lloji i motorit, forma e dhomës së tij të djegies dhe lloji i karburantit që përdoret.

E poshtme

Pjesa e poshtme mund të ketë forma të ndryshme në varësi të funksioneve që kryen - e sheshtë, konkave dhe konveks. Fundi konkave siguron më shumë punë efektive dhomat e djegies, megjithatë, kjo kontribuon në formimin e më shumë depozitave gjatë djegies së karburantit. Forma e poshtme konvekse përmirëson performancën e pistonit, por në të njëjtën kohë zvogëlon efikasitetin e procesit të djegies përzierje e karburantit në qelizë.

Unaza pistoni

Nën pjesën e poshtme ka groove (groove) të veçanta për instalimin e unazave të pistonit. Distanca nga fundi në unazën e parë të ngjeshjes quhet rrip zjarri.

Unazat e pistonit janë përgjegjëse për një lidhje të sigurt midis cilindrit dhe pistonit. Ato sigurojnë ngushtësi të besueshme për shkak të një përshtatjeje të ngushtë në muret e cilindrit, e cila shoqërohet me një proces fërkimi stresues. Për të zvogëluar fërkimin, përdoret vaj makine... Për prodhimin e unazave të pistonit, përdoret një aliazh gize.

Numri i unazave të pistonit që mund të instalohen në një piston varet nga lloji i motorit të përdorur dhe qëllimi i tij. Shpesh janë instaluar sisteme me një unazë kruese vaji dhe dy unaza kompresimi (e para dhe e dyta).

LLOJET E PISTONIT

Në motorët me djegie të brendshme, përdoren dy lloje pistoni, të ndryshëm në aranzhim konstruktiv- integral dhe i përbërë.

Pjesët e ngurta prodhohen me derdhje të ndjekur nga përpunimi... Në procesin e hedhjes, krijohet një bosh nga metali, të cilit i jepet forma e përgjithshme e pjesës. Më tej, në makinat metalike, sipërfaqet e punës përpunohen në pjesën e punës që rezulton, brazdat priten për unaza, bëhen vrima teknologjike dhe groove.

V elementet përbërëse koka dhe skaji janë të ndara, dhe ato janë mbledhur në një strukturë të vetme gjatë instalimit në motor. Për më tepër, montimi në një copë kryhet kur pistoni është i lidhur me shufrën lidhëse. Për këtë, përveç vrimave për kunjin e pistonit në skaj, ka gishta të veçantë në kokë.

Avantazhi i pistoneve të përbërë është mundësia e kombinimit të materialeve të prodhimit, e cila rritet performanca detajet.

Heqja e nxehtësisë së tepërt nga pistoni

Përveç streseve të rëndësishme mekanike, pistoni gjithashtu ndikohet negativisht nga temperaturat jashtëzakonisht të larta. Nxehtësia hiqet nga grupi i pistonit:

• sistemi i ftohjes nga muret e cilindrit;
• zgavra e brendshme e pistonit, pastaj - kunja e pistonit dhe shufra lidhëse, si dhe vaji që qarkullon në sistemin e lubrifikimit;
• përzierje pjesërisht e ftohtë ajër-karburant e furnizuar me cilindra.

Nga sipërfaqja e brendshme e pistonit, ftohja e tij kryhet duke përdorur:

Unaza e kruajtësit të vajit dhe unazat e ngjeshjes

Unaza e kruajtësit të vajit siguron eliminimin në kohë të vajit të tepërt nga muret e brendshme të cilindrit, dhe unazat e ngjeshjes parandalojnë futjen e gazrave në kavilje.

Unaza e parë e ngjeshjes thith shumicën e forcave inerciale gjatë funksionimit të pistonit.

Për të zvogëluar ngarkesat në shumë motorë, një futje çeliku është instaluar në brazdën unazore, e cila rrit forcën dhe raportin e ngjeshjes së unazës. Unazat e ngjeshjes mund të bëhen në formën e një trapezi, fuçi, koni, me një prerje.

Unaza e kruajtësit të vajit në shumicën e rasteve është e pajisur me shumë vrima për kullimin e vajit, ndonjëherë me një zgjerues pranveror.

Kunja e pistonit

Kjo është një pjesë tubulare që është përgjegjëse për lidhjen e besueshme të pistonit me shufrën lidhëse. Bërë nga aliazh çeliku. Kur instaloni kunjin e pistonit në bosët, ai është i siguruar fort me unaza mbajtëse të veçanta.

Pistoni, kunja dhe unazat së bashku formojnë të ashtuquajturin grup pistoni motorik.

Funde

Pjesa udhëzuese e pajisjes së pistonit, e cila mund të bëhet në formën e një kon ose fuçi. Skaji i pistonit është i pajisur me dy boshe për t'u lidhur me kunjin e pistonit.

Për të zvogëluar humbjet e fërkimit, një shtresë e hollë e agjentit antifriction aplikohet në sipërfaqen e skajit (shpesh përdoret disulfid grafit ose molibden). Pjesa e poshtme e skajit është e pajisur me një unazë kruese vaji.

Një proces i detyrueshëm i funksionimit të një pajisje pistoni është ftohja e tij, e cila mund të kryhet me metodat e mëposhtme:

• spërkatja e vajit përmes vrimave në shufrën lidhëse ose një hundë;
• lëvizja e vajit përgjatë spirales në kokën e pistonit;
• furnizimi me vaj në zonën e unazave përmes kanalit unazor;
• mjegull vaji

Pjesa e vulosjes

Pjesa vulosëse dhe kurora janë të lidhura në formën e një koka pistoni. Në këtë pjesë të pajisjes ka unaza pistoni - kruajtëse vaji dhe unaza kompresimi. Kalimet e unazës kanë vrima të vogla përmes të cilave vaji i përdorur hyn në pistoni dhe pastaj derdhet në kaviljen e motorit.

Në përgjithësi, pistoni i një motori me djegie të brendshme është një nga pjesët më të ngarkuara rëndë, e cila i nënshtrohet efekteve të forta dinamike dhe, në të njëjtën kohë, termike. Kjo imponon kërkesa të shtuara si për materialet e përdorura në prodhimin e pistoneve ashtu edhe për cilësinë e prodhimit të tyre.

Pistoni është një nga elementët më të rëndësishëm në shndërrimin e energjisë kimike të karburantit në energji termike, dhe më pas në energji mekanike, fjalë për fjalë dhe figurative. Karakteristikat motorike kryesisht varet nga sa mirë pistoni i kryen detyrat e tij. Kjo përcakton efikasitetin dhe, më e rëndësishmja, besueshmërinë e motorit. Kuptim i veçantë ky parametër pranon kur është fjala për modifikimet e makinave në sallonet e akordimit, ose aplikimet sportive. Konstruktorët përplasen gjithmonë me problemin e përdorimit të pistoneve speciale kur fuqia ngrihet. Pistoni mund të konsiderohet si një nga pjesët më komplekse të motorit për shkak të funksioneve të tij të shumta dhe vetive mjaft kontradiktore. Eshte ne shkalla më e lartë konfirmon faktin se shumë pak prodhues të makinave bëjnë pistona për motorët e tyre duke përdorur vetëm forcën e tyre.

Në shumicën e rasteve, ata përdorin shërbimet e firmave të specializuara. Ka shumë mistere dhe supozime rreth pistoneve, të cilat krijohen nga një larmi madhësish dhe formash të kësaj pjese. Në seksionin përkatës të faqes sonë të internetit, mund të gjeni artikullin. Technshtë teknikisht e vështirë, pothuajse e pamundur të prodhosh një pistoni në kushtet standarde të inxhinierisë mekanike në kompanitë e akordimit, kështu që shumica e kompanive refuzojnë të merren me këtë biznes. Për më tepër, prodhimi i pjesëve të tilla komplekse një nga një mund të jetë financiarisht i rëndë. Në mënyrë intuitive, akorduesit kuptojnë se motorët më të mirë duhet të kenë pistona më të mirë.

Pajisja e pistonit

Le të hedhim një vështrim më të afërt se cilat kërkesa zakonisht u imponohen pistoneve dhe si funksionojnë ato në përgjithësi.

• Pistoni, së pari, lëviz në cilindër, i cili lejon kryerjen e punës mekanike duke zgjeruar produktet e djegies së karburantit, domethënë gazrat e ngjeshur

Nga kjo mund të konkludojmë se duhet t'i rezistojë presionit të gazrave, të ketë rezistencë ndaj nxehtësisë dhe të vulosë gropën e cilindrit.

• Së dyti, pistoni duhet të plotësojë kërkesat e çiftit të fërkimit në mënyrë që të minimizojë humbjet dhe konsumimin mekanik.
• Së treti, duhet të përballojë reagimin e shufrës lidhëse dhe ndikimi mekanik nga ana e dhomës së djegies.
• Së katërti, pistoni duhet të ngarkojë mekanizmin e shufrës së lakuar me forca inerciale në minimum, duke kryer me shpejtësi e lartë lëvizjet mbrapa dhe me radhë.

Rezulton se të gjitha problemet që lidhen me këtë pjesë të rëndësishme të motorit mund të ndahen në dy kategori:

1. ajo proceset mekanike
2. Proceset termike, dhe e para është shumë më e gjerë se e dyta. Kategoritë kanë një marrëdhënie mjaft të ngushtë. Le të hedhim një vështrim më të afërt në të parën.

Siç e dini, karburanti digjet në një hapësirë ​​jo pistoni, dhe në të njëjtën kohë gjeneron një sasi shumë të madhe të nxehtësisë në secilin cikël të motorit. Temperatura e gazrave tashmë të djegur është mesatarisht 2000 gradë. Një pjesë e energjisë do të transferohet në pjesët lëvizëse të motorit, dhe pjesa tjetër do të ngrohë motorin. Energjia që mbetet në fund do të fluturojë në tub së bashku me gazrat e përpunuar. Sipas ligjeve të fizikës, dy trupa mund të transferojnë nxehtësinë tek njëri -tjetri derisa temperaturat e tyre të jenë plotësisht të barabarta. Prandaj, nëse pistoni nuk ftohet periodikisht, pas një kohe thjesht do të shkrihet. Ky është një moment shumë domethënës për të kuptuar parimet e funksionimit të të gjithë grupit të pistonit.

Kjo është veçanërisht e rëndësishme kur motori është rritur. Me një rritje të fuqisë së motorit, sasia e nxehtësisë e krijuar në dhomën e djegies rritet automatikisht në një njësi kohore. Sigurisht, ne shohim shumë rrallë pistona të shkrirë, por në çdo problem të tyre gjithmonë përmendet temperatura, ashtu si shpejtësia është e pranishme në çdo aksident rrugor. Sigurisht, faji qëndron tek shoferi, por askush nuk do të lëndohej nëse makina do të kishte qëndruar në vend. Fakti është se temperaturat e larta degradojnë karakteristikat e të gjitha materialeve. Një ngarkesë prej 100 gradë do të shkaktojë deformim elastik, një ngarkesë prej 300 gradë deformon produktin plotësisht dhe e deformon atë në 450 gradë. Për këtë arsye, është e nevojshme ose të përdorni materiale që mund të përballojnë ngarkesa serioze nga temperaturat e larta, ose të merrni masa për të parandaluar një rritje të temperaturës së pistonit. Zakonisht të dyja bëhen. Sidoqoftë, dizajni i pistonit duhet të jetë i tillë që të ketë një sasi të caktuar metali në vendet e kërkuara që është në gjendje t'i rezistojë shkatërrimit.

Kursi i fizikës së përgjithshme konfirmon faktin se fluksi i nxehtësisë drejtohet në trupa më pak të nxehtë nga ato më të nxehtë. Kështu, ne kemi mundësinë të shohim se si shpërndahen temperaturat mbi pistonin gjatë funksionimit të tij, dhe të përcaktojmë momentet e rëndësishme të projektimit që ndikojnë në temperaturën e tij, me fjalë të tjera, për të kuptuar se si ndodh ftohja. Ne e dimë që pjesa më e madhe nxehen trupi punues, domethënë gazrat në dhomën e djegies. Quiteshtë mjaft e qartë se në fund nxehtësia do të transferohet në ajrin që rrethon makinën - më e ftohta, por në rrethana të caktuara, pafundësisht thithëse e nxehtësisë. Duke larë kutinë e motorit dhe radiatorin, ajri ftoh bllokun e cilindrit, ftohësin dhe pjesën e kokës. Ne vetëm duhet të gjejmë një urë mbi të cilën pistoni i jep nxehtësinë e tij antifrizit dhe bllokut... Ka katër mënyra për këtë. Për sa i përket kontributit të tyre, ato janë krejtësisht të ndryshme, megjithatë, është e nevojshme të përmendim secilën prej tyre, pasi ato kanë më pak ose më shumë rëndësi në varësi të modelit të motorit.

Mënyra e parë

ajo unaza pistoni, siguron rrjedhën më të lartë. Meqenëse unaza e parë ndodhet më afër fundit, është kjo unazë që luan rolin kryesor. Kjo është rruga më e shkurtër për ftohësin përmes murit të cilindrit. Në të njëjtën kohë, unazat shtypen kundër mureve të cilindrit dhe kundër brazdave të pistonit. Ato sigurojnë më shumë se gjysmën e fluksit të përgjithshëm të nxehtësisë.

Mënyra e dytë

Jo aq e qartë, por e vështirë të nënvlerësohet. Lëngu i dytë që përdoret për të ftohur motorin është vaji. Megjithë qarkullimin e tij të dobët dhe vëllimin relativisht të vogël, mjegulla e vajit ka qasje në pjesët më të nxehta të motorit. Ai mbart një pjesë të konsiderueshme të nxehtësisë nga pikat më të nxehta dhe e jep atë në tiganin e vajit. Në këtë pjesë të faqes sonë mund të gjeni një artikull rreth. Kur përdorni grykë vaji, të cilat drejtojnë avionin në sipërfaqen e brendshme të kurorës së pistonit, pjesa e vajit në shkëmbimin e nxehtësisë shpesh arrin 30 - 40 përqind. Sigurisht, nëse e ngarkojmë vajin më shumë se shkalla e funksionimit të ftohësit, do të duhet të ftohet. Vaji i mbinxehur jo vetëm që do të humbasë vetitë e tij, por gjithashtu mund të çojë në dështim të mbajtjes. Dhe sa më e lartë të jetë temperatura e vajit, aq më pak do të jetë në gjendje të transferojë nxehtësinë në vetvete.

Mënyra e tretë

Përmes grykave të mëdha në gisht, pastaj në shufrën lidhëse, dhe vetëm atëherë në vaj. Kjo metodë nuk është aq interesante, sepse gjatë rrugës ka rezistenca të konsiderueshme termike në formën e pjesëve të çelikut dhe boshllëqeve, të cilat kanë një koeficient të ulët të rezistencës dhe një gjatësi të konsiderueshme.

Mënyra e katërt

Nuk lidhet me ftohësin ose vajin. Një pjesë e nxehtësisë merret nga ajo e freskëta që hyri në cilindër pas goditjes së marrjes. përzierja e karburantit ajër... Sasia e nxehtësisë që do të marrë kjo përzierje varet nga shkalla e hapjes së mbytjes dhe mënyra e funksionimit. Duhet të theksohet se nxehtësia e krijuar gjatë djegies është gjithashtu proporcionale me ngarkesën. Mund të thuhet se kjo rrugë ftohëse është e shpejtë, e pulsuar, shumë efikase, proporcionale me ngrohjen pasuese, për faktin se nxehtësia merret nga e njëjta anë nga e cila nxehet pistoni.

Ju gjithashtu duhet të flisni për teknikën standarde që përdoret kur akordoni motorë të tipit sportiv. Fakti është se kapaciteti i nxehtësisë i një përzierje përcaktohet kryesisht nga përbërja e tij. Shpesh, për të normalizuar funksionimin e motorit, keni nevojë për shumë pak, me 5 - 10 gradë, për t'u zvogëluar temperatura e brendshme... Kjo arrihet duke pasuruar pak përzierjen. Për më tepër, ky fakt nuk ndikon në asnjë mënyrë në procesin e djegies, dhe temperatura zvogëlohet. Pragu i trokitjes shtyhet prapa, ndezja e shkëlqimit zhduket. V ky rast do të ishte më mirë pak më e pasur sesa pak më e varfër. Motorët që punojnë me metanol janë shumë më pak kërkues për sistemin e ftohjes për shkak të nxehtësisë së konvertimit, e cila është 3 herë më e madhe se benzina.

Kushtojini vëmendje procesit të transferimit të nxehtësisë përmes unazave të pistonit për shkak të rëndësisë së tij më të madhe. Quiteshtë mjaft e qartë se nëse kjo rrugë bllokohet për çfarëdo arsye, motori nuk do të përballojë më mënyra të detyruara afatgjata. Temperatura do të bëhet shumë e lartë, pistoni do të fillojë të shkrihet dhe motori do të shembet. Tani le të kujtojmë për një karakteristikë të tillë si një procesion, i cili, me sa duket, nuk ndikon në transferimin e nxehtësisë në asnjë mënyrë. Nëse një person ka hasur në një makinë të përdorur, ai duhet të ketë një ide të qartë se çfarë është. Ky është një parametër shumë domethënës që çdo pronar makine që kujdeset për gjendjen e motorit të makinës së tij dëshiron të dijë. Kompresimi indirekt tregon shkallën e shtrëngimit të grupit të pistonit. Kjo është shumë parametër i rëndësishëm nëse e konsiderojmë nga pikëpamja e transferimit të nxehtësisë.

Le të imagjinojmë një situatë që unaza të mos ngjitet në murin e cilindrit përgjatë gjithë gjatësisë së saj. Në këtë rast, gazrat e djegur do të krijojnë një pengesë që do të ndërhyjë në transferimin e nxehtësisë përmes unazës në murin e cilindrit, duke filluar nga pistoni, kur ata shpërthejnë hendekun. Kjo është e barabartë me mbulimin e një pjese të radiatorit të makinës për të parandaluar ftohjen e tij me ajër.

Nëse unaza nuk ka kontakt të ngushtë me brazdën, do të shohim një pamje edhe më të tmerrshme. Në ato vende ku gazrat kanë aftësinë të rrjedhin përmes brazdës përtej unazës, pjesa e pistonit thjesht humbet mundësinë për t'u ftohur, duke rënë në një lloj qeseje të nxehtësisë. Si rezultat, marrim copëzim dhe djegie të pjesës së rripit të zjarrit, e cila është ngjitur me rrjedhjen. Forshtë për këtë arsye që aq shumë vëmendje i kushtohet veshjes së zakonit dhe gjeometrisë së cilindrit të unazës. DHE arsyeja kryesore aspak një përkeqësim i energjisë. Pas te gjithave një sasi e vogël e gazrat që depërtojnë në kthesë nuk mbajnë energji të mjaftueshme për të ndikuar në humbjen e presionit në goditjen në tru dhe, në përputhje me rrethanat, humbjen e çift rrotullues të motorit. Për më tepër, kur bëhet fjalë për një motor me shpejtësi të lartë. Shumë më tepër dëme në motor shkaktohet nga dendësia e ulët për sa i përket humbjes së besueshmërisë dhe ngurtësisë dhe mbingarkesave termike lokale. Forshtë për këtë arsye që pistonët e rivendosur me metodën e bllokimit të bllokut ose zëvendësimin e unazave prishen shumë shpejt, të cilat tashmë kanë dështuar. Kjo është arsyeja pse, në radhë të parë, motore sportive cilindri, i cili ka më pak ngjeshje, shembet.

Këtu, me sa duket, duhet të prekni çështjen që diskutohet domosdoshmërisht në prodhimin e pistoneve speciale për akordimin ose aplikimet sportive. Sa unaza do të ketë pistoni i ri? Sa të trasha do të jenë këto unaza? Nga pikëpamja mekanike, është më mirë kur ka pak unaza. Sa më të ngushta të jenë, aq më pak do të ketë humbje grupi i pistonit... Sidoqoftë, me një rënie në trashësinë dhe lartësinë e unazave, kushtet e ftohjes së pistonit do të përkeqësohen dhe rezistenca termike do të rritet. Prandaj, kur zgjidhni një dizajn, gjithmonë duhet të bëni një kompromis. Ngurtësia e kornizave rritet me shpejtësinë e motorit. Në këtë pjesë të faqes sonë mund të gjeni një artikull rreth. Shpejtësia e proceseve zvogëlon kërkesat e ngjeshjes. Humbjet mekanike rriten me shpejtësi, dhe ato duhet të zvogëlohen, përndryshe gjithçka që ishte transformuar më parë fuqia mekanike, thjesht nuk do të arrijë në rrota. Ndërkohë, sasia e nxehtësisë së gjeneruar bëhet më e madhe, kështu që ura e ftohjes duhet të zgjerohet. Nga kjo marrim që unazat duhet të jenë të ngushta dhe të gjera. Për shpejtësi të lartë, keni nevojë për dy prej tyre, dhe për efektivitetin e ftohjes së pistonit - tre. Gjej zgjidhje optimale Kjo detyrë duhet të jetë konstruktori. Rezultatet e punës së tij do të tregojnë bilancin e motorit.

Sot, inxhinierë që punojnë në masë të madhe qendrat shkencore dhe kompanitë prodhuese, kanë një material të madh empirik, në bazë të të cilit krijojnë metoda llogaritëse që bëjnë të mundur parashikimin e fushës së karakteristikave dhe temperaturave të një produkti të caktuar me saktësi shumë të lartë. Isshtë në dispozicion për shumë, shumë pak kompanitë akorduese... Ky artikull nuk përmend në mënyrë specifike shumë nga vlerat specifike që do të nxisnin disa lexues të merrnin makina llogaritëse. Bëni të njëjtën gjë llogaritjet termike në gishta nuk është aspak aktivitet premtues dhe absolutisht i panevojshëm. Ky artikull zbulon anën e proceseve që ndodhin në motor, e cila diskutohet shumë rrallë, por gjithmonë nënkuptohet. Unë thjesht doja të zbuloja domosdoshmërinë dhe rëndësinë e ndikimit të nxehtësisë në efikasitetin e përgjithshëm të motorit. Sa i përket pjesës mekanike të kësaj çështje, ne do të flasim për të në detaje herën tjetër.

Oriz. Piston motor nafte(a) kamion dhe format e pistonit motorë të ndryshëm(b): 1 - zakon i unazës së poshtme të kruajtësit të vajit;
2 - zakon për unazën mbajtëse të kunjave të pistonit;
3 - sipërfaqja e brendshme e shefit;
4 - vrima për lubrifikimin e kunjave të pistonit;
5 - zakon i unazës së sipërme të kruajtësit të vajit;
6 - groove të unazave të ngjeshjes;
7 - kokë pistoni;
8 - dhoma e djegies në pistoni;
9 - pjesa e poshtme e pistonit;
10 - vrima për kullimin e vajit;
11 - skaj

Pistoni ka një dizajn mjaft kompleks, sepse i nënshtrohet ngarkesave shumë të mëdha dhe të ndryshueshme.
Sipërfaqja e jashtme e pjesës udhëzuese quhet funde... Gjatë goditjes së punës, pistoni është i ekspozuar ndaj presionit të lartë të gazrave që zgjerohen në temperatura të larta. Nga ana tjetër, kur motori po funksionon, veçanërisht i ndezur rrotullime të larta, pistoni i nënshtrohet ngarkesave të mëdha alternative të inerciale. Kur pistoni është në TDC dhe BDC, nxitimi i tij është zero, dhe pastaj pistoni shpejtohet shpejt dhe lëviz me shpejtësi e lartë, dhe drejtimi i lëvizjes ndryshon qindra herë në sekondë. Për të zvogëluar ngarkesat inerciale, është e nevojshme të zvogëloni masën e pistonit sa më shumë që të jetë e mundur. Në të njëjtën kohë, duhet të ketë forcë të lartë për t'i bërë ballë presionit dhe nxehtësisë së lartë kur është në kontakt me gazrat e nxehtë, e ndjekur nga ftohja kur një ngarkesë e ftohtë e freskët futet në cilindër. Aktualisht, pistonët e motorëve të benzinës dhe naftës janë bërë nga lidhjet e aluminit. Në prodhimin e një pistoni, futjet e çelikut shpesh futen në derdhje gjatë procesit të prodhimit, të cilat rrisin ngurtësinë e tij dhe parandalojnë zgjerimin termik. Ndonjëherë futja e çelikut vendoset në zakon nën unazën e pistonit të ngjeshjes së sipërme (më të ngarkuar).
Kur nxehet, pistoni zgjerohet. Për të kompensuar zgjerimin termik të pistonit kur nxehet, i jepet një formë e veçantë. Skaji i pistonit në planin tërthor ka formën e një ovale, jo një rrethi. Në rrafshin gjatësor, skaji i pistonit duket si një kon i cunguar. Pjesët e pistonit me një temperaturë të lartë ose me një vëllim të madh metali zgjerohen më fort (për shembull, pjesa e skajit ku ndodhen bosët), dhe me të arritur temperatura e punës në motor, pistoni merr formën e një cilindri.
Gjatë ekzistencës së tij, pistonët kanë pësuar ndryshime të rëndësishme në dizajn. Nëse e krahasoni pistonin e një motori makine moderne me paraardhësin e tij, do të vini re se pistonët janë bërë shumë më të shkurtër. Pjesa më e madhe e skajit është prerë në secilën anë, duke lënë vetëm dy seksione të vogla për të parandaluar që pistoni të anojë në cilindër. Për shkak të modelit të sofistikuar, forcat që veprojnë në pistoni janë të balancuara në atë mënyrë që të minimizojnë tendencën e kthimit. Distanca nga kurora e pistonit në brazdën e sipërme të unazës së pistonit zvogëlohet për të zvogëluar mundësinë e depozitimeve të karbonit në këtë pjesë. Duke zvogëluar madhësinë e seksioneve në hartimin e pistonit, ishte e mundur të zvogëlohej ndjeshëm pesha e tij. Për të zvogëluar humbjet e fërkimit dhe për të rritur qëndrueshmërinë e pjesëve të KShM, një shtresë e materialit antifriction që përmban disulfid molibden ose grafit aplikohet në sipërfaqen anësore të pistonit.
Fundi i pistonit mund të jetë i sheshtë, konveks, konkave, të ketë groove në mënyrë që kur valvulat të jenë plotësisht të hapura, të mos prekin pistonin. Në një motor nafte, dhoma e djegies mund të bëhet në pistoni.
Pistonët e motorit me injeksion direkt karburantet kanë formë e veçantë e nevojshme për të siguruar procesin e djegies.
Unazat e pistonit janë bërë prej gize të modifikuar posaçërisht. Në motorët makina moderne përdorni disa lloje unazash. Unazat e sipërme të ngjeshjes përdoren për të parandaluar përparimin e gazrave në kaviljen e motorit, dhe kruajtësi i poshtëm i vajit - kontrollon sasinë e vajit në muret e cilindrit (muret lubrifikohen me vaj që vjen nga kavilja në formën e vajit mjegull) Vaji është i nevojshëm për të parandaluar konsumimin e CPG, por vaji i tepërt është i padëshirueshëm. Prandaj, duhet të ushqehet më shumë seç është e nevojshme, dhe teprica duhet të hiqet duke përdorur një unazë kruese vaji që funksionon si një kruajtëse. Një mënyrë për të marrë pistona më kompakt dhe më të lehtë është bërja e unazave më të ngushta dhe më të vogla dhe të vendosen në mënyrë kompakte në pjesën e sipërme të kokës së pistonit. Në të njëjtën kohë, kërkesat e shtuara i imponohen materialit nga i cili janë bërë dhe saktësisë së prodhimit të tyre.

Unë mendoj se çdo shofer me shumë mundësi e di se si duket një pistoni. Por kjo, si rregull, është aty ku përfundon njohuria për pjesën kryesore të motorit. Prandaj, ne mbushim boshllëkun dhe flasim për qëllimin e pistonit, të tij tiparet e projektimit dhe materiale për prodhim.

Si duket një pistoni? Një detaj i ndërlikuar. Kjo konfirmon faktin se shumë pak prodhues automjetesh prodhojnë pistona vetë, duke ia besuar prodhuesve të specializuar.

Dhe gjithashtu - kjo është lidhja kryesore në procesin e konvertimit të energjisë kimike të karburantit në nxehtësi, dhe më pas në energji mekanike.

Pistoni, do të thosha, është një pjesë e bukur cilindrike, ai kryen lëvizje befasuese reciproke në cilindër, merr temperatura të larta dhe ndryshon presionin e gazit, duke i kthyer të gjitha në punë mekanike.

Kjo do të thotë, kjo është ajo që bën pistoni:

• merr përsipër presionin e gazrave nga dhoma e djegies dhe e transferon këtë presion në bosht me gunga motor;
• siguron një proces të vështirë të mikroeksplozioneve në cilindër, duke izoluar hermetikisht zgavrën e pistonit nga hapësira nën pistoni, duke parandaluar që gazrat të hyjnë në krater, dhe vaj lubrifikues në dhomën e djegies.

Si duket një pistoni. Dizajn

Diagrami është përgatitur bazuar në materialet e Volkswagen AG

1. kokë pistoni;
2. gisht;
3. unaza mbajtëse;
4. lugat;
5. koka e shufrës lidhëse;
6. pantallona të gjera; futje çeliku;
7. unaza e ngjeshjes trapezoidale;
8. unazë ngjeshëse e ngushtuar me nënçmim;
9. unazë kruese vaji me zgjerues pranveror

Pistoni përbëhet nga një fund, një pjesë mbyllëse me unaza pistoni për të krijuar ngjeshjen dhe heqjen e vajit, dhe një pjesë udhëzuese (skaj).

Në pjesën e mesme të pistonit (zona e skajit) ka bosë me vrima për kunj dhe rrethore.

Fundi i punës

A e dini se si duket një pistoni dhe cili është emri i kësaj pjese? Kjo pjesë e pjesës shërben për të marrë forcën nga presioni i gazrave në dhomën e djegies dhe quhet fundi i punës ... Forma e saj varet nga gjeometria e kësaj dhome dhe vendosja e valvulave.

Në rastin kur pjesa e poshtme është konkave, forma e dhomës së djegies i ngjan asaj sferike. Kjo rrit sipërfaqen e saj, por çon në një rritje të formimit të depozitave të karbonit, dhe forca e pjesës së poshtme konkave është më e ulët se ajo e sheshtë.

Fundi konveks e bën dhomën e djegies një formë të çarë, e cila çon në një përkeqësim të procesit të rrotullimit të përzierjes dhe ftohjes së vetë pjesës së poshtme, megjithëse formimi i karbonit është zvogëluar.

Për më tepër, kjo formë e pjesës së poshtme zvogëlon masën e pistonit duke ruajtur forcën e mjaftueshme.

Një fund i sheshtë për sa i përket performancës së tij është një opsion i ndërmjetëm midis dy atyre të mëparshëm dhe përdoret më shpesh në motorët e karburatorit.

V motorët me naftë shumëllojshmëria e formave të poshtme është edhe më e madhe, ato ndryshojnë në varësi të raportit të ngjeshjes, metodës së formimit të përzierjes, vendndodhjes së grykave dhe shumë faktorë të tjerë.

Sektori i vulosjes

Koka e pistonit vulos lidhjen e lëvizshme midis pistonit dhe cilindrit me anë të unazave të pistonit, të cilat janë instaluar në groove të veçanta. Unazat e ngjeshjes futen në brazdat e sipërme, dhe një unazë kruese vaji në atë të poshtme. Hulli e unazës së kruajtësit të vajit ka nëpër vrima, përmes tyre, vaji i tepërt derdhet në zgavrën e brendshme të pistonit.

Skaj udhërrëfyes, lugë

Seksioni i pistonit i vendosur nën unazën e kruajtësit të vajit quhet skaji i pistonit, dhe gjithashtu pjesa e trungut ose udhëzuesit.

Funksioni i tij është të mbajë pistonin në drejtimin e dëshiruar dhe të thithë ngarkesa anësore.

Në anën e brendshme të skajit ka lugë - bosë, vrima janë shpuar në to për kunjin e pistonit. Dhe për ta rregulluar atë, grooves janë groove në vrima, për të mbyllur gishtin me unaza mbajtëse.

Çfarë do të thonë metalurgët

Meqenëse pjesa funksionon në kushte të padurueshme, kërkesa mjaft të rrepta u imponohen metaleve për prodhimin e saj:

• për të zvogëluar ngarkesat inerciale, materiali duhet të ketë një gravitet të ulët specifik me forcë të mjaftueshme;
• koeficient i ulët i zgjerimit termik;
• ruajtja e vetive (fuqisë) fizike në temperatura të ngritura;
• përçueshmëri të konsiderueshme termike dhe kapacitet nxehtësie;
• koeficienti minimal i fërkimit kur çiftëzohet me materialin e murit të cilindrit;
• rezistencë e konsiderueshme ndaj konsumit;
• pa thyerje lodhjeje të materialit nën ndikimin e ngarkesave;
• çmim i ulët, disponueshmëria e përgjithshme dhe lehtësia e përpunimit mekanik dhe llojeve të tjera në procesin e prodhimit.

Shtë e qartë se metali që plotëson plotësisht kërkesat e listuara thjesht nuk ekziston. Prandaj, për motorët e makinave masive, pistonët janë bërë kryesisht nga dy materiale - gize dhe lidhjet e aluminit, dhe për të qenë të saktë, nga lidhjet e siluminit që përmbajnë alumin dhe silikon.

Opsioni i gize

Gize ka shumë përparësi, është e vështirë, toleron mirë temperatura të ngritura, karakterizohet nga rezistenca optimale ndaj konsumit, ka një koeficient të ulët fërkimi (çifti gize - gize). Dhe koeficienti i tij i zgjerimit termik është më i ulët se ai i një pistoni alumini.

Por ka edhe disavantazhe: përçueshmëri e ulët termike, kjo është arsyeja pse temperatura e poshtme e një pistoni prej gize është më e lartë se ajo e një analogu alumini.

Por disavantazhi kryesor i gize është dendësia e tij e konsiderueshme, që do të thotë peshë. Për të rritur fuqinë dhe efikasitetin e motorit, projektuesit zakonisht rrisin rrotullimet, por pistonët e rëndë prej gize nuk e lejojnë këtë për shkak të ngarkesave të larta inerciale.

Prandaj, për motorët modernë të automobilave, si benzinë ​​ashtu edhe naftë, hidhen pistona alumini.

Opsioni i aluminit

Alumini ka një peshë dukshëm më të ulët se gize, por meqenëse është më i butë, trashësia e mureve të pistonit duhet të rritet, si rezultat, pesha e pistonit bëhet vetëm 30-40 përqind më e lehtë se gize.

Përveç kësaj, alumini ka një koeficient të zgjerimit të temperaturës së zgjerimit, prandaj, pllakat e çelikut që stabilizojnë nxehtësinë duhet të shkrihen në trupin e pjesës, dhe bëhen boshllëqe të rritura.

Alumini ka një koeficient mjaft të ulët fërkimi (palë: alumin - gize), i cili është i mirë për funksionimin e pistoneve të aluminit në motorët me bllok gize cilindra ose veshje prej gize.

Aktiv motorët modernë Markat gjermane- Audi, Volkswagen, Mercedes nr mëngë gize. Cilindra alumini përpunuar atje në mënyrë të veçantë, kështu që sipërfaqja e mureve është shumë e fortë dhe ka rezistencë edhe më të lartë ndaj konsumit sesa kur instaloni mëngë gize.

Dhe për të zvogëluar fërkimin në një palë alumini - alumini, sipërfaqja e skajit është e hekurosur. Kështu, refuzimi i veshjeve prej gize zvogëlon shumë peshën e bllokut të cilindrit.

Në lidhjet silikoni-alumin, nga të cilat janë bërë pistonët e masës kryesore të motorëve të automobilave, bakri, nikeli dhe metale të tjera shtohen për të përmirësuar performancën.

Pistonët automjetet e prodhimit prodhohen me hedhje, dhe produktet me vulë të nxehtë përdoren në motorë me fuqi të lartë. Kjo përmirëson strukturën e materialit - duke rritur forcën dhe rezistencën ndaj konsumit. Vërtetë, është e pamundur të montoni pllaka termostatike çeliku në versionin e stampuar.

Kjo ndoshta është e gjitha. Ju keni marrë njohuritë e nevojshme minimale për atë se si duket një pistoni, modelin dhe kushtet e funksionimit të tij.

Mbetet ta ndajmë këtë informacion me miqtë në rrjetet sociale, t'i ftojmë ata në një gotë çaj dhe, në një atmosferë të relaksuar në shtëpi, t'i ftojmë ata të bashkohen me radhët e lexuesve të blogut tonë.

Dhe gjithashtu do të jetë interesante për ju të dini rreth dhe. Shkoni për këtë, klikoni në lidhje!

Deri herën tjetër, miq!

V mekanizmi i fiksimit Pistoni kryen disa funksione, duke përfshirë perceptimin e presionit të gazit dhe transferimin e forcave në shufrën lidhëse, mbylljen e dhomës së djegies dhe heqjen e nxehtësisë prej saj. Pistoni është më i shumti detaj karakteristik motor me djegie të brendshme, sepse me ndihmën e tij realizohet procesi termodinamik i motorit.

Kushtet në të cilat funksionon pistoni janë ekstreme dhe karakterizohen nga shtypje e lartë, temperatura dhe ngarkesat inerciale. Prandaj, pistonët në motorët modernë janë bërë nga materiali i lehtë, i qëndrueshëm dhe rezistent ndaj nxehtësisë - aliazh alumini, më rrallë çeliku. Pistonët prodhohen në dy mënyra - derdhje injeksioni ose vulosje, e ashtuquajtura. pistona të falsifikuar.

Pistoni është një element strukturor me një copë, i cili konvencionalisht ndahet në një kokë (në disa burime quhet fund) dhe një skaj. Forma dhe modeli i një pistoni përcaktohet kryesisht nga lloji i motorit, forma e dhomës së djegies dhe procesi i djegies që ndodh në të. Pistoni i një motori benzine ka një sipërfaqe të sheshtë ose gati të sheshtë të kokës. Mund të jetë me groove për hapjen e plotë të valvulave. Pistonët e motorëve me injeksion të drejtpërdrejtë janë më komplekse në formë. Në kokën e pistonit të një motori dizel, një dhomë e djegies formohet me një formë specifike, e cila siguron një rrotullim të mirë dhe përmirëson formimin e përzierjes.

Nën kokën e pistonit, bëhen groove për instalimin e unazave të pistonit. Skaj pistoni ka një formë të ngushtë ose të lakuar ( në formë fuçi) formë. Kjo formë e skajit kompenson zgjerimi termik pistoni kur nxehet. Kur motori arrin temperaturën e tij të funksionimit, pistoni merr një formë cilindrike. Për të zvogëluar humbjet e fërkimit, një shtresë e materialit antifriction ( disulfid molibden, grafit) Skaji i pistonit ka vrima me grykë ( lugat) për bashkimin e kunjës së pistonit.

Ftohja me pistoni kryhet nga ana e sipërfaqes së brendshme menyra te ndryshme:

1. mjegull vaji në cilindër;
2. spërkatja e vajit përmes vrimës në shufrën lidhëse;
3. spërkatje e vajit me një hundë të veçantë;
4. injektimi i vajit në një kanal unazor të veçantë në zonën e unazave;
5. qarkullimi i vajit përmes spirales tubulare në kokën e pistonit.

Unaza pistoni formojnë një lidhje të ngushtë midis pistonit dhe mureve të cilindrit. Ato janë bërë prej gize të modifikuar. Unazat e pistonit janë burimi kryesor i fërkimit në një motor me djegie të brendshme. Humbjet e fërkimit në unaza arrijnë deri në 25% të të gjitha humbjeve mekanike në motor.

Numri dhe rregullimi i unazave varet nga lloji dhe qëllimi i motorit. Skema më e zakonshme është dy unaza kompresimi dhe një unazë kruese vaji. Unaza kompresimi parandaloni përparimin e gazrave nga dhoma e djegies në kthesë. Unaza e parë e ngjeshjes funksionon më së shumti kushte të vështira... Prandaj, në pistona me naftë dhe një numër të detyruar motorët me benzinë një futje çeliku është instaluar në brazdën e unazës, e cila rrit forcën dhe lejon të realizohet shkalla maksimale ngjeshja. Unazat e ngjeshjes mund të jenë trapezoidale, në formë fuçi, konike, disa janë të prera (të prera).

Unazë kruese vaji heq vajin e tepërt nga sipërfaqja e cilindrit dhe parandalon hyrjen e vajit në dhomën e djegies. Unaza ka shumë vrima kullimi. Disa modele unazash kanë një zgjerues me ngarkesë pranvere.

Lidhja e pistonit me shufrën lidhëse kryhet duke përdorur një kunj pistoni, i cili është tuba dhe i bërë prej çeliku. Ka disa mënyra për të instaluar kunjin e pistonit. Më i popullarizuari i ashtuquajtur. gisht lundrues, e cila ka aftësinë të rrotullohet në bosët dhe kokën e pistonit të shufrës lidhëse gjatë operimit. Për të parandaluar zhvendosjen e kunjit, ajo është e siguruar me unaza mbajtëse. Mbërthimi i ngurtë i skajeve të kunjit në pistoni ose fiksimi i ngurtë i kunjit në kokën e pistonit të shufrës lidhëse përdoret shumë më rrallë.

Pistoni, unazat e pistonit dhe kunja e pistonit mbajnë emrin e vendosur mirë të grupit të pistonit.