Pistoni i motorit përdoret për konvertim reaksion kimik karburant në punë mekanike bosht me gunga... Funksionon në kushte të temperaturës dhe presionit të lartë, prandaj është bërë nga materiale veçanërisht të qëndrueshme që mund të përballojnë efekte të tilla agresive për një kohë të gjatë pa ndryshuar karakteristikat e tyre.
Si funksionon pistoni
Nga jashtë, pistoni është një cilindër i përbërë nga elementë të tillë si:
Rrip vulosjeje;
Këmba;
Futje termostatike prej çeliku.
Poshtë
Kjo pjesë e pistonit merr ngarkesën kryesore të nxehtësisë dhe për këtë arsye ka një trashësi mjaft të madhe. Sa më i trashë të jetë fundi, aq më pak është ngrohja e temperaturës së tij, por aq më e madhe është masa e vetë pistonit. Zakonisht trashësia e poshtme është rreth 7-9 mm, për motorët me mbingarkesë 11 mm, naftë 10-16 mm. Edhe pse, për shembull, në Modelet Honda Trashësia e kurorës së pistonit është 5,5-6 mm.
Në disa lloje pistonësh, pjesa e poshtme dhe brazda e parë për unazën e ngjeshjes, për rezistencë ndaj konsumit, janë të mbuluara me një shtresë gize, dhe përdoret gjithashtu anodizimi i fortë - shndërrimi i një shtrese të hollë alumini në qeramikë (0,008- 0,012 mm). Veshja forcon kurorën e pistonit, duke reduktuar rrezikun e mbinxehjes dhe djegies.
Rrip mbyllës
Pjesa e pistonit ku bëhen brazda për unazat e pistonit.
Lënda
Shërben për të instaluar kunjin e pistonit në piston. Në një numër pistonash, bosët mund të kenë brinjë që rrjedhin nga prerja e tyre deri në mes të pistonit, të ashtuquajturat "ftohës", për të shpërndarë në mënyrë të barabartë fluksin e nxehtësisë. Pistonët me "frigoriferë" kanë forcë dhe ngurtësi të rritur, gjë që është e rëndësishme për të lartë motorë rrotullues veçanërisht të mbingarkuara.
Pantallona të gjera
Pjesa drejtuese e pistonit, e cila shërben për barazimin e forcave anësore gjatë zhvendosjes së pistonit në pjesën e sipërme dhe fund i vdekur pikë. Në pistonët modernë, skaji ka një ngushtim të lehtë drejt fundit, si rripi i vulosjes, pistonët e tillë janë në formë fuçi.
Futje termostatike
Ndodhet brenda skajit dhe, kur nxehet, vepron si një bimetal në ndryshimin e koeficientëve të zgjerimit të çelikut dhe aluminit dhe parandalon një zgjerim të madh të skajit të pistonit.
Materiali i pistonit
Pistonët e të gjithë motorëve modernë të makinave serike janë bërë nga aliazh alumini. Më parë, në motorë u instaluan pistona prej gize (hekur gri dhe duktil), të cilët më pas u zëvendësuan nga pistona të bërë nga një aliazh alumini-silikon, pjesa e të cilave ishte rreth 12% -13%. Pistonët u derdhën në një formë të veçantë - një myk i ftohtë.
Prania e silikonit në aliazh bëri të mundur reduktimin e konsumit të pistonëve, si dhe zvogëlimin e zgjerimit linear, gjë që bëri të mundur uljen e pastrimit termik të pistonit në cilindër.
Me rritjen e përshpejtimit të motorit, kërkesat për besueshmërinë e pistonëve u rritën ndjeshëm, dhe përqindja e silikonit në aliazhin e aluminit u rrit dhe u rrit në 18% e më shumë, kjo u bë veçanërisht e rëndësishme për motorët me naftë dhe motorët e mbingarkuar. Pistona të tillë bëhen me stampim.
Për të reduktuar kohën e bluarjes në cilindër, trupi i pistonit kallajohet nga metale me shkrirje të ulët si kallaji, plumbi ose aliazh kallaji-plumb (trashësia 0,005–0,002 mm).
Kohët e fundit janë shfaqur edhe pistona të bërë nga çeliqe rezistente ndaj nxehtësisë, në nivelin e zhvillimit dhe aplikim i pjesshëm... Pistonët e çelikut kanë më pak peshë, ndërsa forcën e vetë strukturës. Më pak peshë arrihet më shumë trashësi e hollë fundi dhe lartësia më e ulët nga fundi deri te boshti i gishtit.
Për shkak të lartësisë më të ulët të pistonit në lartësinë e zakonshme të bllokut, bëhet e mundur instalimi i shufrave lidhës të zgjatur, gjë që redukton ngarkesat anësore në çiftin e fërkimit të shufrës lidhëse pistoni.
Sidoqoftë, pistonët e tillë kanë disa disavantazhe. Kjo është një kosto më e shtrenjtë e përpunimit dhe konsumimi i rritur i shpimit të cilindrit.
Parimi i funksionimit
Kur përzierja pulson në dhomën e djegies, lind një temperaturë e lartë e rendit 1800-2000 gradë, energjia e çliruar gjatë kësaj krijon presion i madh mbi kokën e pistonit, duke e bërë atë të lëvizë poshtë trupit të cilindrit.
Pistoni përmes shufrës lidhëse, në një lëvizje reciproke, e transferon forcën në ditarin e boshtit të gungës, duke e detyruar këtë të fundit të rrotullohet.
Mosfunksionime të pistonit
Shkrirja ose djegia e pjesës së poshtme;
Çarje ndarëse ndërmjet brazdave;
Veshja e brazdës (hendek i madh midis brazdës dhe unazës);
Çarje ose deformime në trupin e pistonit;
Burim
Ky tregues varet nga faktorë të ndryshëm dhe mund të jetë 200-250-300 mijë km motorët shtëpiak dhe 500-600 mijë kilometra e më shumë për makinat e huaja.
Pra, mos ndryshimi në kohë i vajit, filtri shkakton ngjitjen e unazave në brazda të pistonit, duke përkeqësuar ndjeshëm ftohjen e tij, si rezultat i mbinxehjes së pistonit dhe shfaqjes së krizave në trupin e tij.
Jetëgjatësia e pistonit zvogëlohet nga defekte të tilla si zhvillimi i një vrime në vrimën për kunjin e shufrës lidhëse, si dhe konsumohet kur lartësia e tyre zvogëlohet dhe ata fillojnë të thyejnë brazda të pistonit.
Më shpesh, problemet e pistonit shkaktohen nga motori, për shkak të dështimit të termostatit, pompës ose uljes së presionit të sistemit të ftohjes, si dhe mosfunksionimit të ventilatorit të ftohjes së radiatorit, vetë radiatorit ose sensorit të tij.
Si të zgjasni jetën e pistonëve
Në mënyrë që pistoni të arrijë burimin e tij, rekomandohet të përdorni vetëm vajin e përshkruar nga prodhuesi, për ta zëvendësuar atë në mënyrë rigoroze sipas rregullave. Nëse është e mundur, mos e arrini kilometrazhin e përshkruar prej një dy mijë dhe ndërroni vajin. Përdorni karburantin e rekomanduar nga prodhuesi. motori para ngasjes, veçanërisht në koha e dimrit... Monitoroni modalitetin e motorit për të parandaluar mbinxehjen.
Kur hipim pas timonit të një makine, kthejmë çelësin në ndezës dhe shtypim pedalin e gazit, shumë mekanizma shumë komplekse fillojnë të ndodhin nën kapuç, të cilët prodhojnë lëvizje. Të gjithë këta mekanizma nuk na interesojnë fare, gjëja kryesore është që makina të lëvizë. Por kur ndodh një avari, ne fillojmë të mendojmë se cila është arsyeja dhe ne duhet të zotërojmë të gjithë informacionin e nevojshëm për strukturën dhe funksionimin e secilës pjesë individuale. Por për të mos humbur kohë për këtë, kur nuk e keni këtë kohë, para se të hipni në timon, duhet të kuptoni mirë veçoritë e pjesëve të makinave.
Në veçanti, sot do të flasim me ju për pistonin. Në fund të fundit, ky detaj është thelbësor në procesin e shndërrimit të energjisë së karburantit në energji termike dhe mekanike. Le të kuptojmë me ju se çfarë është një pistoni, qëllimi i tij, kërkesat kryesore për të dhe tiparet e tij të projektimit.
1. Pistoni i motorit dhe karakteristikat kryesore të tij
Ne sigurisht shpresojmë që shoferë me përvojë nuk kërkon shumë kohë për të shpjeguar se çfarë është pistoni i motorit. Sidoqoftë, nëse ka "fillestarë" midis lexuesve tanë, atëherë ne do të shpjegojmë veçanërisht për ta se një pistoni është një pjesë e një automobili që shndërron ndryshimet në presionin e gazit, avullit dhe lëngut brenda motorit në forcë mekanike. Pistoni ka formën e një cilindri, brenda të cilit kryhen vazhdimisht lëvizje reciproke, për shkak të së cilës krijohet forca mekanike.
Detyra e këtij detaji është shumë e përgjegjshme dhe efektiviteti i tij varet nga sa mirë e përballon. Në fakt, është pjesa më e vështirë e një makine, është mjaft e vështirë për një mendje të patrajnuar të kuptojë tiparet dhe vetitë kontradiktore të së cilës. Pak njerëz e dinë, por praktikisht asnjë shqetësim automobilistik jo i fejuar vetëprodhimi pistona për makinat e tyre dhe i porosisin posaçërisht për motorët e tyre. E ndërlikon situatën për shoferë të zakonshëm dhe fakti që sot ka një numër të madh të forma të ndryshme dhe madhësive të pistonit. Prandaj, mirëmbajtja dhe riparimi i kësaj pjese mund të kryhet gjithmonë në mënyra të ndryshme.
Cilat janë kërkesat për një pistoni të besueshëm?
1. Duke lëvizur brenda cilindrit, është pistoni i motorit ai që siguron zgjerimin e gazrave të ngjeshur, të cilët janë produkt i djegies së karburantit. Falë kësaj, gazrat mund të kryejnë punë mekanike - për të aktivizuar të gjithë mekanizmat e tjerë të makinës. Si pasojë, kërkesa kryesore për pistonët është aftësia për t'i rezistuar temperaturave të larta në të cilat ndodhin të gjitha këto procese. shtypje e lartë gazrat dhe mbyllni mirë vrimën e cilindrit (përndryshe nuk do të jetë në gjendje të ndikojë në presionin e gazit).
2. Pistoni nuk është një pajisje e vetme, ai funksionon në lidhje me cilindrin dhe unazat e pistonit. Së bashku, këto pjesë formojnë një kushinetë të thjeshtë linear. Në këtë drejtim, kushinetja duhet domosdoshmërisht të plotësojë të gjitha kërkesat dhe veçoritë e çiftit të fërkimit. Nëse të gjitha kërkesat merren parasysh me saktësinë më të lartë, atëherë kjo jo vetëm që do të ndihmojë në minimizimin e humbjeve mekanike gjatë djegies së karburantit, por edhe konsumimin e të gjitha pjesëve.
3.
Pistoni është vazhdimisht nën ngarkesa të rënda, më të forta prej të cilave janë ngarkesat nga dhoma e djegies së karburantit dhe reagimet nga dizajni i tij duhet domosdoshmërisht të marrin parasysh të gjithë këta faktorë dhe t'i rezistojnë një stresi kaq të fortë mekanik.
4. Përkundër faktit se pistoni gjatë funksionimit lëviz me një të drejtë shpejtësi e lartë, nuk duhet të ngarkojë rëndë mekanizmin e fiksimit të makinës me forca inerciale, përndryshe mund të çojë në dëmtim.
2. Qëllimi i pistonëve ose detyrat e tyre funksionale
Ne kemi përmendur tashmë disa herë se pistoni funksionon shumë rol i rendesishem në të gjithë punën e një motori automobilistik. Pra, qëllimi kryesor i pistonëve është që:
- të marrë presionin e gazeve nga dhoma e djegies dhe t'i transferojë këto presione në motor në formën e një force mekanike;
Mbyllni zgavrën e cilindrit të motorit mbi piston. Kështu, ajo mbron të gjithë mekanizëm automobilistik nga depërtimi i gazeve në krater dhe nga depërtimi i vajit lubrifikues.
Për më tepër, funksioni i dytë është më i rëndësishëm, pasi është falë kësaj që pistoni siguron vetë kushte normale për punë. Edhe për të cilat gjendje teknike motori është i vendosur, ekspertët nxjerrin një përfundim vetëm pasi të kenë ekzaminuar grupin e pistonit dhe të kontrollojnë aftësinë e tij të vulosjes. Në fund të fundit, nëse konsumi i naftës tejkalon 3% të konsumit të karburantit (dhe kjo ndodh për shkak të mbetjeve të tij kur hyn në dhomën e djegies), atëherë të gjitha motori i makinësështë e nevojshme të dërgohet urgjentisht për riparime, ose mund të hiqet fare nga shërbimi. Ju mund ta kuptoni se diçka nuk shkon me motorin tuaj nga tymi i gazrave të shkarkimit. Por kjo është më mirë të shmanget.
Ndoshta, duke lexuar për faktin se pistoni dhe elementët e tij funksionojnë në kushte me temperatura shumë të larta, pyesni veten se si kjo pajisje nuk dështon vetë? Kësaj i shtojmë se, përveç kushteve të vështira të temperaturës, funksionimi i pistonit shoqërohet vazhdimisht me ngarkesa ciklike, me ndryshim të papritur. Me gjithë këtë, elementët e pjesës së përshkruar nuk kanë as gjithmonë lubrifikimin e mjaftueshëm. Por sigurisht, të gjithë projektuesit dhe zhvilluesit e pistonëve menduan për këtë.
Ne fillim, ato janë projektuar duke marrë parasysh qëllimin dhe llojin e motorit në të cilin do të instalohen (të palëvizshme, me naftë, me dy goditje, të detyruara ose transportuese), prandaj, për këtë përdoren vetëm materialet më të qëndrueshme.
Së dyti, ka disa mënyra përmes të cilave ftohet kjo pjesë. Por së pari, pak se si dhe ku rrjedh nxehtësia (ose edhe nxehtësia) nga dhoma e djegies. Ajo del në rrethinë ajri i ftohtë, i cili lan radiatorin dhe motorin, si dhe bllokun e cilindrit. Por në çfarë mënyrash pistoni furnizon nxehtësinë në bllok dhe antifriz?
1. Përmes unazave të pistonit. Më e rëndësishmja prej tyre është e para, pasi ndodhet më afër kurorës së pistonit. Meqenëse unazat shtypen njëkohësisht si në brazda të pistonit ashtu edhe në murin e cilindrit, rreth 50% e fluksit total të nxehtësisë nga pistoni lirohet falë tyre.
2. Falë "ftohësit" të dytë, roli i të cilit luhet nga vaj makine... Meqenëse vaji ngrihet në pjesët më të nxehta të motorit, është ai që arrin të bartë një sasi shumë të madhe nxehtësie në gropën nga pikat më të nxehta. Mirëpo, që vaji të ftojë pistonët, duhet të ftohet edhe ai, përndryshe do të duhet të ndërrohet shumë shpejt.
3. Nxehtësia kalon përmes bosave në kunj, në shufrën lidhëse dhe në vaj. Megjithatë, një rrugë më pak efikase dhe luan një rol të madh.
4.
Mjaft e çuditshme, karburanti gjithashtu ndihmon në ftohjen e pistonit dhe motorit në tërësi. Pra, kur një përzierje e freskët e karburantit dhe ajrit hyn në dhomën e djegies, ajo tërheq në vetvete mjaft nxehtësi, megjithëse më pas e lëshon atë në sasi edhe më të mëdha. Megjithatë, sasia e përzierjes dhe nxehtësia që ajo mund të thithë varet drejtpërdrejt nga mënyra e funksionimit të makinës dhe nga sa është e hapur mbytja. Avantazhi i kësaj rruge është se përzierja thith nxehtësinë pikërisht nga ana nga e cila pistoni nxehet më shumë.
Sidoqoftë, ne u bëmë pak përpara, pasi filluam të flasim për funksionimin e pistonit, pa e kuptuar plotësisht. karakteristikat e projektimit kjo pjese. Kjo është ajo që ne do t'i kushtojmë seksionin tjetër.
3. Dizajni i pistonit: gjithçka që një entuziast i zakonshëm i makinave duhet të dijë për pjesën
Në përgjithësi, të flasësh vetëm për pistonin është si të flasësh për bukën, të diskutosh vetëm për vetitë e miellit. Është më logjike të njiheni me të gjithë grupin e pistonit të motorit, i cili përfaqësohet nga detajet e mëposhtme:
- vetë pistoni;
Unaza pistoni;
Kunj pistoni.
Ky dizajn i grupit të pistonit ka mbetur i pandryshuar që nga shfaqja e motorëve të parë. djegia e brendshme... Prandaj, përshkrimi i dhënë do të jetë e zakonshme për pothuajse të gjithë motorët.
Natyrisht, më së shumti funksione të rëndësishme kryhet nga një pistoni, dizajni i të cilit nuk ka ndryshuar për më shumë se 150 vjet. Nëse nuk doni të bëheni një mekanik profesionist, atëherë duhet të dini vetëm për zona të tilla të rëndësishme të pistonit dhe qëllimin e tyre funksional:
1. Fundi i pistonit. Sipërfaqja e një pjese që përballet drejtpërdrejt me dhomën e djegies së motorit. Me profilin e tij, pjesa e poshtme përcakton sipërfaqen e poshtme të kësaj dhome. Kjo formë mund të ketë zili për: formën e dhomës së djegies, vëllimin e saj, karakteristikat e furnizimit me karburant dhe masën e ajrit në të, për vendndodhjen e valvulave. Ka raste kur ka një depresion në fund për shkak të të cilit rritet vëllimi i dhomës së djegies. Por, meqenëse kjo nuk është e dëshirueshme, për të zvogëluar vëllimin e dhomës, është e nevojshme të përdoren zhvendosës të veçantë - një vëllim i caktuar metali i vendosur mbi rrafshin e pjesës së poshtme.
2. "Rrip i nxehtësisë (zjarrit)". Ky term tregon distancën që kalon nga fundi i pistonit deri në unazën e tij të parë. Është e rëndësishme të dini se sa më e vogël të jetë distanca nga fundi deri te unazat, aq më e lartë do të bjerë ngarkesa e nxehtësisë mbi këta elementë dhe aq më shumë do të konsumohen.
3. Zona e vulosjes. Këto janë brazda që ndodhen në sipërfaqen anësore të pistonit në formë cilindri. Këto brazda janë një rrugë e drejtpërdrejtë drejt unazave, të cilat nga ana tjetër lejojnë lëvizjen e vulës. Gjithashtu, duhet të ketë një vrimë në kanalin e unazës së krueses së vajit, për shkak të së cilës vaji i tepërt mund të shkarkohet në zgavrën e brendshme të pistonit.
Një funksion tjetër i zonës së izolimit është heqja e një pjese të nxehtësisë nga pistoni i motorit duke përdorur, siç e kemi përmendur tashmë, unazat e pistonit. Megjithatë, për shpërndarje efikase të nxehtësisë, është shumë e rëndësishme që unazat e pistonit të përshtaten mirë si në brazda ashtu edhe në sipërfaqen e cilindrit. Pra, hapësira përfundimtare e unazës së parë të kompresimit duhet të jetë rreth 0,045 deri në 0,070 milimetra, për të dytën - nga 0,035 në 0,06 milimetra, dhe për unazën e krueses së vajit - nga 0,025 në 0,005 milimetra. Por midis unazave dhe brazdave, treguesi i pastrimit radial mund të jetë nga 1.2 në 0.3 milimetra. Por edhe këta tregues nuk janë domethënës për syrin e njeriut, ato mund të përcaktohen vetëm me ndihmën e pajisjeve speciale.
4. Koka e pistonit. Kjo është një zonë e përgjithësuar që përfshin pjesën e poshtme dhe mbyllëse të përshkruar tashmë më sipër.
5. Lartësia e ngjeshjes së pistonit. Distanca e llogaritur nga boshti i kunjit të pistonit deri në kurorën e pistonit.
6. "Fund". Pjesa e poshtme e pistonit. Përfshin kunjat e shpimit për të akomoduar kunjin e pistonit. Sipërfaqja e jashtme e kësaj zone është sipërfaqja mbështetëse dhe drejtuese për pistonin. falë saj, raporti i saktë boshti i pistonit dhe boshti i cilindrit të motorit. Një rol po aq të rëndësishëm luhet nga sipërfaqja anësore e "skajit", për shkak të së cilës forcat anësore transmetohen në cilindër, të cilat ndodhin periodikisht në grupin e pistonit të motorit. Dhe konkretisht për të përmirësuar punueshmërinë e sipërfaqes së skajit dhe për të reduktuar fërkimin, ai mbulohet me një shtresë mbrojtëse të posaçme kallaji (si bazë të veshjes mund të përdoret edhe grafiti dhe disulfidi i molibdenit. forca hidrodinamike që pengon kontaktin me muret e cilindrit.
Si dhe nga çfarë: tiparet e prodhimit të pistonëve të automobilave
Është e qartë se për të kryer funksione të tilla, të cilat kryhen nga pistoni, kërkohet një metal mjaftueshëm "i fortë". Megjithatë, kjo është larg nga çeliku. Pistonët janë bërë nga lidhje alumini, të cilave gjithmonë shtohet silic. Kjo bëhet me qëllim që të zvogëlohet koeficienti i zgjerimit nën ndikimin e temperaturat e larta dhe rrisin rezistencën ndaj konsumit të pjesës.
Sidoqoftë, për prodhimin e pistonëve, mund të përdoret një aliazh me një përqindje të ndryshme të përmbajtjes së silikonit. Për shembull, për këtë qëllim përdoren më së shpeshti lidhjet 13% -silic, të cilat quhen eutektik. Ka lidhje me një përmbajtje më të lartë silikoni, të cilat quhen hipereutektik. Dhe sa më i lartë të jetë treguesi i kësaj përqindje, aq më të larta janë karakteristikat e përcjelljes së nxehtësisë së aliazhit. Por kjo nuk e bën një material të tillë ideal për të bërë piston.
Fakti është se kur ftohet, një material i tillë fillon të lëshojë kokrra silikoni, që variojnë në madhësi nga 0,5 në 1 milimetër. Natyrisht, ky proces reflektohet në shkritore dhe vetitë mekanike si materiali ashtu edhe pjesa që është bërë prej tij. Për këtë arsye, përveç silikonit, lista e mëposhtme e aditivëve rregullator futet në lidhje të tilla:
- mangan;
Si është bërë trupi kryesor i një pistoni automobilistik? Madje ka dy mënyra përmes të cilave mund të merrni boshllëkun e kësaj pjese. E para prej tyre përfshin derdhjen e një aliazhi të nxehtë në një kallëp të veçantë të quajtur myk i ftohtë. Kjo metodëështë më i zakonshmi. Mundësia e dytë për të bërë një pjesë pune është vulosje e nxehtë. Por pas përpunimi mekanik formës, pistoni i ardhshëm gjithashtu i nënshtrohet trajtimeve të ndryshme të nxehtësisë, gjë që bën të mundur rritjen e fortësisë së metalit, forcës dhe rezistencës ndaj konsumit. Gjithashtu, procedura të tilla ju lejojnë të hiqni stresin e mbetur në metal.
Përkundër faktit se përdorimi i metalit të falsifikuar rrit forcën e pjesës, ato gjithashtu kanë të metat e tyre. Produkte të tilla zakonisht bëhen në versionin klasik me një "skaj" të lartë, gjë që i bën ato shumë të rënda. Gjithashtu, produkte të tilla nuk lejojnë përdorimin e unazave ose pllakave termokompensuese me to. Për shkak të peshës së shtuar të një pistoni të tillë, rritet edhe deformimi i tij termik, si rezultat, është e nevojshme të rritet madhësia e hendekut midis pistonit dhe cilindrit.
Pasojat e kësaj nuk do t'i pëlqejnë aspak shoferit, pasi ato janë zhurma e rritur performanca e motorit, konsumimi i shpejtë i cilindrit dhe konsumi i lartë vajra. Përdorimi i pistonëve të falsifikuar justifikohet vetëm në rastet kur makina operohet rregullisht në mënyrat më të favorshme.
Sot, projektuesit dhe fizikantët po bëjnë çdo përpjekje për ta bërë dizajnin e pistonëve sa më të përsosur dhe të saktë. Në veçanti, tendencat më të rëndësishme drejtohen drejt listës së mëposhtme:
- zvogëlimi i peshës së pjesës;
Përdorni vetëm unaza "të hollë" në piston;
Reduktimi i lartësisë së ngjeshjes së pistonit;
Reduktimi i kunjave të pistonit dhe përdorimi i vetëm më të shkurtërve në dizajnin e pistonit;
Përmirësimi veshjet mbrojtëse dhe duke i aplikuar në të gjitha sipërfaqet e pjesës.
Një arritje e ngjashme mund të shihet sot në modelin e pistonit në formë T. brezi i fundit... quhen këtë dizajn Në formë T-je pikërisht për shkak të ngjashmërisë së jashtme të pjesës me shkronjën "T". Dallimi kryesor midis këtyre pistonëve është lartësia e reduktuar e skajit dhe zona e pjesës udhëzuese të saj. Pistona të tillë janë bërë nga një aliazh hipereutektik, i cili përmban një sasi mjaft të madhe silikoni. Dhe ato bëhen kryesisht me stampim të nxehtë.
Sidoqoftë, lloji i dizajnit të pistonit të motorit që zhvilluesit e tij dëshirojnë të vendosin në një makinë do të varet nga shumë faktorë. Një vendim i tillë gjithmonë paraprihet nga një periudhë e gjatë llogaritjesh dhe analizash të sjelljes së të gjitha nyjeve. grup lidhës-piston nën ndikimin pjesë e re. Llogaritja e të gjitha pjesëve kryhet sipas mundësive më ekstreme të dizajnit të tyre dhe materialeve nga të cilat janë bërë. Sidoqoftë, për fat të keq, por në këtë rast prodhuesi nuk do të paguajë tepër. Ai do të zgjedhë opsionin që vetëm "në kohë" siguron burimin e nevojshëm dhe nuk do të shpenzojë para për ta rritur atë.
Sido që të ishte, por një shofer i zakonshëm duhet të kuptojë dhe të përdorë atë që tashmë është instaluar në makinën e tij. Shpresojmë se artikulli ynë ju ka ndihmuar të dini më mirë se si funksionojnë pistonët dhe cili është qëllimi. Ju urojme qe te mos keni asnjehere probleme me kete pjese, per te cilen eshte e nevojshme ta siguroni kushtet e duhura funksionimi - mos "ngasni" shumë dhe ndërroni vajin e motorit në kohë.
Abonohuni në burimet tona në
Më i famshmi dhe i përdorur gjerësisht në të gjithë botën pajisje mekanike- këta janë motorë me djegie të brendshme (në tekstin e mëtejmë ICE). Gama e tyre është e gjerë dhe ato ndryshojnë në një numër karakteristikash, për shembull, numri i cilindrave, numri i të cilëve mund të ndryshojë nga 1 në 24, të përdorura nga karburanti.
Funksionimi i një motori me djegie të brendshme reciproke
Motori me djegie të brendshme me një cilindër mund të konsiderohet më primitive, e pabalancuar dhe me një goditje të pabarabartë, pavarësisht se është pikënisja në krijimin e një gjenerate të re motorësh me shumë cilindra. Sot ato përdoren në modelimin e avionëve, në prodhimin e mjeteve bujqësore, shtëpiake dhe të kopshtit. Për industrinë e automobilave, ato përdoren masivisht motorë me katër cilindra dhe pajisje më të forta.
Si funksionon dhe nga çfarë përbëhet?
Motori pistoni djegia e brendshme ka një strukturë komplekse dhe përbëhet nga:
- Trupi, i cili përfshin bllokun e cilindrit, kokën e cilindrit;
- Mekanizmi i shpërndarjes së gazit;
- Mekanizmi i fiksimit (në tekstin e mëtejmë KShM);
- Një sërë sistemesh ndihmëse.
KShM është një lidhje midis energjisë së çliruar gjatë djegies së përzierjes karburant-ajër (në tekstin e mëtejmë FA) në cilindër dhe boshtin me gunga, e cila siguron lëvizjen e automjetit. Sistemi i shpërndarjes së gazit është përgjegjës për shkëmbimin e gazit gjatë funksionimit të njësisë: hyrjen e oksigjenit atmosferik dhe asambletë e karburantit në motor dhe heqjen në kohë të gazrave të formuar gjatë djegies.
Pajisja e motorit më të thjeshtë të pistonit
Sistemet ndihmëse janë paraqitur:
- Marrja, e cila siguron oksigjen në motor;
- Karburanti, i përfaqësuar nga sistemi i injektimit të karburantit;
- Ndezja, duke siguruar një shkëndijë dhe ndezje të asambleve të karburantit për motorët që funksionojnë me benzinë (motorët me naftë dallohen nga djegia spontane e përzierjes nga temperaturat e larta);
- Sistemi i lubrifikimit që redukton fërkimin dhe konsumimin e pjesëve metalike të çiftëzuara duke përdorur vajin e makinës;
- Një sistem ftohjeje që parandalon mbinxehjen e pjesëve të punës të motorit, duke siguruar qarkullimin lëngje të veçanta lloji i antifrizit;
- Një sistem shkarkimi që siguron largimin e gazrave në një mekanizëm të përshtatshëm, të përbërë nga valvulat e shkarkimit;
- Një sistem kontrolli që monitoron funksionimin e motorit me djegie të brendshme në nivel elektronik.
Është konsideruar elementi kryesor i punës në nyjen e përshkruar pistoni i motorit me djegie të brendshme, e cila në vetvete është një pjesë e parafabrikuar.
Pajisja pistoni i motorit me djegie të brendshme
Skema hap pas hapi e funksionimit
Funksionimi i ICE bazohet në energjinë e gazrave në zgjerim. Ato janë rezultat i djegies së asambleve të karburantit brenda mekanizmit. Ky proces fizik e detyron pistonin të lëvizë në cilindër. Karburanti në këtë rast mund të jetë:
- Lëngje (benzinë, naftë);
- Gazrat;
- Monoksidi i karbonit si rezultat i djegies së lëndëve djegëse të ngurta.
Funksionimi i motorit është një cikël i mbyllur i vazhdueshëm, i përbërë nga një numër i caktuar goditjesh. ICE-të më të zakonshme janë të dy llojeve, të ndryshme në numrin e cikleve:
- Dy-stroke, duke prodhuar ngjeshje dhe goditje pune;
- Katër-stroke - karakterizohen nga katër faza me të njëjtën kohëzgjatje: hyrje, ngjeshje, goditje pune dhe lëshim përfundimtar, kjo tregon një ndryshim të katërfishtë në pozicionin e elementit kryesor të punës.
Fillimi i goditjes përcaktohet nga vendndodhja e pistonit direkt në cilindër:
- Qendra kryesore e vdekur (në tekstin e mëtejmë TDC);
- Qendra e vdekur e poshtme (më tej BDC).
Duke studiuar algoritmin e kampionit me katër goditje, mund ta kuptoni plotësisht parimi i motorit të makinës.
Parimi i funksionimit të një motori makine
Marrja bëhet duke kaluar nga lart qendra e vdekur nëpër të gjithë zgavrën e cilindrit të pistonit të punës me tërheqje të njëkohshme të montimit të karburantit. Bazuar në karakteristikat e projektimit, përzierja e gazeve në hyrje mund të ndodhë:
- Në koleksionist sistemi i marrjes, kjo është e rëndësishme nëse motori është benzinë me injeksion të shpërndarë ose qendror;
- Në dhomën e djegies, kur bëhet fjalë për motor dizel, si dhe një motor që punon me benzinë, por me injeksion direkt.
Masa e parë kalon me valvola të hapura të marrjes së mekanizmit të shpërndarjes së gazit. Numri i valvulave të marrjes dhe shkarkimit, koha që ato qëndrojnë të hapura, madhësia e tyre dhe gjendja e konsumimit janë faktorë që ndikojnë në fuqinë e motorit. Pistoni në fazën fillestare të ngjeshjes vendoset në BDC. Më pas, ajo fillon të lëvizë lart dhe të ngjesh përbërjen e karburantit të akumuluar në madhësinë e përcaktuar nga dhoma e djegies. Dhoma e djegies është hapësira e lirë në cilindër që mbetet midis pjesës së sipërme dhe pistonit në pikën e sipërme të vdekur.
Masa e dytë përfshin mbylljen e të gjitha valvulave të motorit. Ngushtësia e ngjitjes së tyre ndikon drejtpërdrejt në cilësinë e kompresimit të montimit të karburantit dhe djegien e tij të mëvonshme. Gjithashtu, cilësia e kompresimit të asambleve të karburantit ndikohet nga ndikim të madh niveli i konsumimit të komponentëve të motorit. Shprehet në madhësinë e hapësirës midis pistonit dhe cilindrit, në ngushtësinë e valvulave. Niveli i kompresimit të një motori është faktori kryesor që ndikon në fuqinë e motorit. Ajo matet me një pajisje të veçantë, një kompresometër.
Goditje pune fillon kur procesi është i lidhur sistemi i ndezjes duke gjeneruar një shkëndijë. Në këtë rast, pistoni është në pozicionin maksimal të sipërm. Përzierja shpërthen, gazrat lirohen, duke krijuar presionin e lartë të gjakut dhe pistoni drejtohet. Mekanizmi i fiksimit, nga ana tjetër, aktivizon rrotullimin e boshtit të gungës, i cili siguron lëvizjen e makinës. Të gjitha valvulat e sistemeve janë në pozicionin e mbyllur në këtë moment.
Takti i diplomimit është e fundit në ciklin në shqyrtim. Gjithçka valvulat e shkarkimit janë në pozicion të hapur, duke lejuar motorin të "shfryjë" produktet e djegies. Pistoni kthehet në pikën fillestare dhe është gati për të filluar një cikël të ri. Kjo lëvizje kontribuon në heqjen e sistemi i shkarkimit dhe më pas në mjedisi, gazrat e mbeturinave.
Diagrami i funksionimit të motorit me djegie të brendshme, siç u përmend më lart, bazohet në ciklikitetin. Duke pasur parasysh në detaje, si funksionon një motor pistoni, mund të përmbledhim se efikasiteti i një mekanizmi të tillë nuk është më shumë se 60%. Kjo përqindje është për faktin se në një moment të caktuar, goditja e punës kryhet vetëm në një cilindër.
Jo e gjithë energjia e marrë në këtë kohë i drejtohet lëvizjes së makinës. Një pjesë e saj shpenzohet për mbajtjen e volantit në lëvizje, i cili, me inerci, siguron funksionimin e makinës gjatë tre goditjeve të tjera.
Një sasi e caktuar e energjisë termike shpenzohet në mënyrë të pavullnetshme për ngrohjen e banesave dhe gazrave të shkarkimit. Kjo është arsyeja pse fuqia e një motori makine përcaktohet nga numri i cilindrave, dhe si pasojë, nga i ashtuquajturi vëllimi i motorit, i llogaritur sipas një formule të caktuar si vëllimi i përgjithshëm i të gjithë cilindrave të punës.
- siguron transferimin e forcave mekanike në shufrën lidhëse;
- është përgjegjës për vulosjen e dhomës së djegies së karburantit;
- siguron heqjen në kohë të nxehtësisë së tepërt nga dhoma e djegies
Puna e pistonit zhvillohet në mënyrë komplekse dhe në shumë mënyra kushte të rrezikshme- me rritje 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 stampim.
Dizajni i pistonit
Pistoni i motorit ka mjaftueshëm dizajn i thjeshtë, i cili përbëhet nga pjesët e mëposhtme:
Volkswagen AG
- Koka e pistonit ICE
- Kunj pistoni
- Unazë mbajtëse
- Shefi
- Shufra lidhëse
- Futje çeliku
- Unaza e ngjeshjes së pari
- Unaza e kompresimit e dyta
- 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.
Poshtë
Pjesa e poshtme mund të ketë një formë të ndryshme në varësi të funksioneve që kryen - e sheshtë, konkave dhe konveks. Pjesa e poshtme konkave ofron më shumë punë efektive dhomat e djegies, megjithatë, kjo kontribuon në formimin e më shumë depozitave gjatë djegies së karburantit. Forma e poshtme konveks përmirëson performancën e pistonit, por në të njëjtën kohë zvogëlon efikasitetin e procesit të djegies përzierje e karburantit në qeli.
Unaza pistoni
Poshtë pjesës së poshtme ka groove (brazdat) speciale për instalim unaza pistoni... Distanca nga fundi në unazën e parë të kompresimit quhet brezi i zjarrit.
Unazat e pistonit janë përgjegjës 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 nga një proces fërkimi stresues. Vaji i motorit përdoret për të reduktuar fërkimin. 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. Sistemet me një unazë kruese vaji dhe dy unaza kompresimi (e para dhe e dyta).
Unaza kruese vaji dhe unazat e ngjeshjes
Unaza e krueses së vajit siguron eliminimin në kohë të vajit të tepërt nga muret e brendshme të cilindrit, dhe unazat e ngjeshjes parandalojnë që gazrat të hyjnë në kavilje.
Unaza e parë e kompresimit thith shumicën e forcave inerciale gjatë funksionimit të pistonit.
Për të zvogëluar ngarkesat në shumë motorë, një futje çeliku është instaluar në brazdë unazore, e cila rrit forcën dhe raportin e ngjeshjes së unazës. Unazat e kompresimit mund të bëhen në formën e një trapezi, fuçi, kon, me një prerje.
Unaza e krueses së vajit në shumicën e rasteve është e pajisur me shumë vrima për kullimin e vajit, ndonjëherë me një zgjerues sustë.
Kunj pistoni
Kjo është një pjesë tubulare që është përgjegjëse për lidhjen e besueshme të pistonit me shufrën lidhëse. Bërë nga aliazh çeliku. Gjatë instalimit të kunjit të pistonit në bosët, ai fiksohet fort me unaza të veçanta mbajtëse.
Pistoni, kunja e pistonit dhe unazat së bashku krijojnë një të ashtuquajtur grup pistoni motorri.
Pantallona të gjera
Pjesa drejtuese e pajisjes së pistonit, e cila mund të bëhet në formën e një kon ose fuçi. Skaji i pistonit është i pajisur me dy bosat për t'u lidhur me kunjin e pistonit.
Për të reduktuar humbjet nga fërkimi, një shtresë e hollë e agjentit kundër fërkimit aplikohet në sipërfaqen e skajit (shpesh përdoret grafiti ose disulfidi i molibdenit). 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 e vulosjes dhe kurora janë të lidhura në formën e një koke pistoni. Në këtë pjesë të pajisjes, ka unaza pistoni - kruese vaji dhe unaza kompresimi. Kalimet e unazës kanë vrima të vogla përmes të cilave vaji i përdorur hyn në piston dhe më pas derdhet në karterin e motorit.
Në përgjithësi, pistoni i një motori me djegie të brendshme është një nga pjesët më të ngarkuara, i cili i nënshtrohet efekteve të forta dinamike dhe, në të njëjtën kohë, termike. Kjo imponon kërkesa në rritje si për materialet e përdorura në prodhimin e pistonëve ashtu edhe për cilësinë e prodhimit të tyre.
Pra, detyra jonë e parë është të kuptojmë se çfarë është motorri. Rezultati i funksionimit të motorit është prania e çift rrotullues në të bosht me gunga.
Motori përbëhet nga dy mekanizma:
1- fiksim- shufra lidhëse mekanizëm (KShM, mekanizëm fiksimi)është projektuar për të kthyer lëvizjen reciproke të pistonit në cilindër në lëvizjen rrotulluese të boshtit të motorit.
2 — Mekanizmi i shpërndarjes së gazit (koha, mekanizmi i shpërndarjes së gazit) projektuar për furnizimin në kohë të motorit përzierje e djegshme, si dhe për çlirimin e gazrave të shkarkimit.
Në këtë pjesë, ne do të analizojmë ato pjesë të motorit që lidhen me KShM. Duke parë përpara, do të lexoj të gjithë listën e atyre pjesëve që përbëjnë KShM.
Kështu që, mekanizëm fiksimi përfshin:
- volant
- Pistona me unaza dhe kunja
- Bllok cilindri me karter
- Kokat e cilindrave,
- tigan vaji
Nëse rezultati i punës është prania e çift rrotullues në bosht me gunga, atëherë një nga pjesët e motorit është boshti me gunga.
1. Bosht me gunga (bosht me gunga)
Boshti me gunga është paraqitur në figurën më poshtë:
Boshti me gunga i motorit të volantit përbëhet nga:
1 - bosht me gunga motori; 2 - një volant me një buzë të dhëmbëzuar;
3 - qafa e shufrës lidhëse; 4 - qafa e rrënjës (mbështetjes); 5 - kundërpeshë
volantËshtë një disk masiv metalik që është ngjitur në boshtin me gunga të motorit. volant gjithmonë përpiqet të ruajë gjendjen nga e cila është nxjerrë. Duhet shumë kohë për të fituar vrull, duke zbutur kështu kërcimet. Gjithashtu ngadalësohet për një kohë të gjatë. Me pak fjalë, për shkak të inercisë së tij, ai krijon kalime të qetë nga një shpejtësi në tjetrën. Përveç kësaj, inertiteti i tij luan rolin e një akumuluesi energjie. Nëse e keni rrotulluar volantin dhe keni shpenzuar pak punë, ai mund të bëjë të njëjtën punë derisa të ndalojë. Përafërsisht, ky është një lloj stabilizuesi që mbron motorin nga mbitensionet dhe goditjet.
Tani, le t'i kushtojmë vëmendje ditar i shufrës lidhëse... Ka një emër të tillë sepse një shufër lidhëse është ngjitur në të.
2. Shufra lidhëse
Shufra lidhëse- një pjesë lëvizëse e mekanizmit të fiksimit të motorit, që lidh pistonin dhe boshtin e gungës dhe transmeton forcën nga pistoni në boshtin me gunga të motorit me djegie të brendshme (ICE), duke konvertuar lëvizje përkthimore pistoni në lëvizjen rrotulluese të boshtit të gungës.
Boshti me gunga dhe pjesët e grupit të shufrës lidhëse-pistoni janë paraqitur në figurën më poshtë:
1 - bosht me gunga; 2 - guaska mbajtëse e shufrës lidhëse; 3 - bulon e mbulesës së shufrës lidhëse; 4 - kunj pistoni; 5 - unazë mbajtëse; 6 - tufa e kokës së shufrës lidhëse; 7 - shufra lidhëse; 8 - mbulesa e shufrës lidhëse; 9 - dado e kapakut të shufrës lidhëse
Pra, atëherë një shufër lidhëse është ngjitur në bosht me gunga. Dhe shufra lidhëse, nga ana tjetër, është e lidhur me pistonin.
3. Pistoni (pistoni)
Pistoni - një pjesë e mekanizmit të fiksimit të motorit, i cili percepton drejtpërdrejt presionin nga përzierja e punës që digjet në cilindër
Pistoni është paraqitur në figurën më poshtë:
Koka e cilindrit përmban dhomat e djegies, portat e marrjes dhe shkarkimit, vrimat e fijeve të kandelave dhe kalimet e ftohësit. Vendet dhe udhëzuesit e valvulave, të bëra prej gize speciale rezistente ndaj nxehtësisë, ftohen në kokën e valvulës së parangrohur, në mënyrë që pas barazimit të temperaturës, të sigurohet një tension i lartë në bashkim.
Kështu mësuam se si quhej pjesa e zemrës së makinës mekanizëm fiksimi... Tani e dimë se motori përbëhet nga një karter që strehon një bosht me gunga me një volant. Shufrat lidhës janë ngjitur në boshtin e gungës, dhe pistonët janë ngjitur në shufrat lidhës. Pistonët, nga ana tjetër, funksionojnë në veshjet e cilindrit. E gjithë kjo strukturë mbulohet nga koka e cilindrit. Ky i fundit shërben si fillimi për një histori për anën tjetër të motorit - mekanizmin e shpërndarjes së gazit. Për të do të shkruaj në mesazhin e radhës.
Unë rekomandoj një video për gozhdim:
P.S. Pres dëshirat, sugjerimet, mendimet dhe komentet tuaja.