Pistoni ICE. Pajisja dhe qëllimi

Përzierja e karburantit që digjet në cilindrin e motorit çliron energjinë e nxehtësisë. Pastaj kthehet në një veprim mekanik që bën që boshti me gunga të rrotullohet. Elementi kryesor i këtij procesi është pistoni.

Ky detaj nuk është aq primitiv sa mund të duket në shikim të parë. Do të ishte një gabim i madh ta konsideronim atë si një shtytës të thjeshtë.

Pistoni është i vendosur në cilindër, ku ai kthehet reciproke.

Ndërsa lëviz drejt qendrës së vdekur të sipërme (TDC), pistoni ngjesh përzierjen e karburantit. Në një motor me djegie të brendshme me benzinë, ai ndizet në një moment afër presionit maksimal. Në një motor nafte, ndezja ndodh drejtpërdrejt për shkak të kompresimit të lartë.

Presioni i shtuar i gazrave të formuar gjatë djegies e shtyn pistonin në drejtim të kundërt. Së bashku me pistonin lëviz shufra lidhëse e artikuluar me të, gjë që e bën atë të rrotullohet. Pra, energjia e gazrave të ngjeshur shndërrohet në çift rrotullues, që transmetohet përmes transmetimit në rrotat e makinës.

Gjatë djegies, temperatura e gazrave arrin 2 mijë gradë. Meqenëse djegia është shpërthyese, pistoni i nënshtrohet ngarkesave të forta të goditjes.

Ngarkimi ekstrem dhe kushtet e funksionimit pothuajse ekstrem kërkojnë kërkesa të veçanta për dizajnin dhe materialet e përdorura për prodhimin e tij.

Gjatë projektimit të pistonëve, duhet të merren parasysh një numër pikash të rëndësishme:

• nevoja për të siguruar një jetë të gjatë shërbimi, dhe për këtë arsye, për të minimizuar konsumin e pjesës;
• parandaloni djegien e pistonit në funksionimin e temperaturës së lartë;
• siguroni mbylljen maksimale për të parandaluar depërtimin e gazit;
• minimizoni humbjet për shkak të fërkimit;
• siguroni ftohje efikase.

Materiali i pistonit duhet të ketë një numër karakteristikash specifike:

• forcë e konsiderueshme;
• përçueshmëri maksimale e mundshme termike;
• rezistenca ndaj nxehtësisë dhe aftësia për t'i bërë ballë ndryshimeve të papritura të temperaturës;
• koeficienti i zgjerimit termik duhet të jetë i vogël dhe të jetë sa më afër koeficientit përkatës të cilindrit për të siguruar mbyllje të mirë;
• rezistenca ndaj korrozionit;
• vetitë kundër fërkimit;
• densitet të ulët në mënyrë që pjesa të mos jetë shumë e rëndë.

Meqenëse materiali që plotëson në mënyrë ideale të gjitha këto kërkesa nuk është krijuar ende, duhet të përdoren opsione kompromisi. Pistonët për motorët me djegie të brendshme janë bërë prej gize gri dhe lidhjeve të aluminit me silikon (silumin). Në pistonët e përbërë për motorët me naftë, ndodh që koka të jetë prej çeliku.

Gize është mjaft e fortë dhe rezistente ndaj konsumit, toleron mirë nxehtësinë e fortë, ka veti kundër fërkimit dhe zgjerim të vogël termik. Por për shkak të përçueshmërisë së ulët termike, pistoni prej gize mund të nxehet deri në 400°C. Në një motor benzine, kjo është e papranueshme, pasi mund të shkaktojë ndezje paraprake.

Prandaj, në shumicën e rasteve, pistonët për motorët me djegie të brendshme të automobilave bëhen duke stampuar ose derdhur nga silumin që përmban të paktën 13% silikon. Alumini i pastër nuk është i përshtatshëm, pasi zgjerohet shumë kur nxehet, gjë që çon në rritje të fërkimit dhe gërvishtjes. Këto mund të jenë falsifikime që mund t'i hasni kur blini pjesë këmbimi në vende të dyshimta. Për të parandaluar që kjo të ndodhë, kontaktoni ata të besueshëm.

Pistoni i aliazhit të aluminit është i lehtë dhe e përcjell mirë nxehtësinë, në mënyrë që ngrohja e tij të mos kalojë 250 ° C. Kjo është mjaft e përshtatshme për motorët me djegie të brendshme që punojnë me benzinë. Vetitë kundër fërkimit të siluminit janë gjithashtu mjaft të mira.

Në të njëjtën kohë, ky material nuk është pa të meta. Ndërsa temperatura rritet, ajo bëhet më pak e qëndrueshme. Dhe për shkak të zgjerimit të konsiderueshëm linear kur nxehet, duhet të merren masa shtesë për të ruajtur vulën rreth perimetrit të kokës dhe për të mos zvogëluar ngjeshjen.

Kjo pjesë ka formën e një gote dhe përbëhet nga një kokë dhe një pjesë udhëzuese (fund). Në kokë, nga ana tjetër, është e mundur të dallohen pjesa e poshtme dhe vulosja.

fund

Është sipërfaqja kryesore e punës e pistonit, është ajo që percepton presionin e gazrave në zgjerim. Sipërfaqja e saj përcaktohet nga lloji i njësisë, vendosja e grykave, qirinjve, valvulave dhe pajisjes specifike CPG. Për ICE-të që përdorin benzinë, ajo është bërë e sheshtë ose konkave me prerje shtesë për të shmangur defektet e valvulave. Fundi konveks jep forcë të shtuar, por rrit transferimin e nxehtësisë, dhe për këtë arsye përdoret rrallë. Konkave ju lejon të organizoni një dhomë të vogël djegieje dhe të siguroni një raport të lartë kompresimi, i cili është veçanërisht i rëndësishëm në njësitë me naftë.

Pjesa vulosëse

Kjo është ana e kokës. Brezet për unazat e pistonit bëhen në të rreth perimetrit.

Unazat e kompresimit luajnë rolin e vulës, duke parandaluar rrjedhjen e gazrave të ngjeshur, dhe krueset e vajit heqin lubrifikantin nga muri, duke e penguar atë të hyjë në dhomën e djegies. Vaji rrjedh nën piston përmes vrimave në brazdë dhe më pas kthehet në gropën e vajit.

Seksioni i anës anësore midis skajit të pjesës së poshtme dhe unazës së sipërme quhet zona e zjarrit ose e nxehtësisë. Është ai që përjeton efektin termik maksimal. Për të parandaluar djegien e pistonit, ky rrip është bërë mjaft i gjerë.

Pjesa udhëzuese

Nuk lejon që pistoni të shtrembërohet gjatë lëvizjes reciproke.

Për të kompensuar zgjerimin termik, skaji është bërë në formë të lakuar ose në formë koni. Në anën, zakonisht aplikohet një shtresë kundër fërkimit.

Brenda ka boss - dy flukse me vrima për kunjin e pistonit, mbi të cilin është vendosur koka.

Në anët, në zonën e shefave, bëhen dhëmbëza të vogla për të parandaluar deformimet termike dhe shfaqjen e pikës.

Meqenëse regjimi i temperaturës së pistonit është shumë stresues, çështja e ftohjes së tij është shumë e rëndësishme.

Unazat e pistonit janë mënyra kryesore për të hequr nxehtësinë. Nëpërmjet tyre hiqet të paktën gjysma e energjisë së tepërt termike, e cila kalon në murin e cilindrit dhe më pas në xhaketën ftohëse.

Një tjetër kanal i rëndësishëm i lavamanit të nxehtësisë është lubrifikimi. Përdoren mjegulla vaji në cilindër, lubrifikimi përmes vrimës në shufrën lidhëse, spërkatje e detyruar me një hundë vaji dhe metoda të tjera. Më shumë se një e treta e nxehtësisë mund të hiqet duke qarkulluar vajin.

Përveç kësaj, një pjesë e energjisë termike shpenzohet për ngrohjen e pjesës së freskët të përzierjes së djegshme që ka hyrë në cilindër.

Unazat ruajnë sasinë e dëshiruar të ngjeshjes në cilindra dhe heqin pjesën e luanit të nxehtësisë. Dhe ato përbëjnë rreth një të katërtën e të gjitha humbjeve të fërkimit në motorin me djegie të brendshme. Prandaj, rëndësia e cilësisë dhe gjendjes së unazave të pistonit për funksionimin e qëndrueshëm të motorit me djegie të brendshme vështirë se mund të mbivlerësohet.

Zakonisht ka tre unaza - dy unaza kompresimi në krye dhe një kruese vaji në fund. Por ka mundësi me një numër të ndryshëm unazash - nga dy në gjashtë.

Brazda e unazës së sipërme në silumin Ndodh që bëhet me një futje çeliku që rrit rezistencën ndaj konsumit.

Unazat janë bërë nga klasa speciale prej gize. Unaza të tilla karakterizohen nga forca e lartë, elasticiteti, rezistenca ndaj konsumit, koeficienti i ulët i fërkimit dhe ruajnë vetitë e tyre për një kohë të gjatë. Shtesat e molibdenit, tungstenit dhe disa metaleve të tjera i japin rezistencë nxehtësisë shtesë unazave të pistonit.

Të rejat kanë nevojë për bluarje. Nëse i keni zëvendësuar unazat, sigurohuni që të vini në punë motorin me djegie të brendshme për ca kohë, duke shmangur kushtet intensive të funksionimit. Përndryshe, unazat e hapura mund të mbinxehen dhe të humbasin elasticitetin, e në disa raste edhe të prishen. Rezultati mund të jetë dështimi i vulës, humbja e fuqisë, hyrja e lubrifikantit në dhomën e djegies, mbinxehja dhe djegia e pistonit.