ICE pistoni. Qurilma va maqsad

Dvigatel tsilindrida yonadigan yonilg'i aralashmasi issiqlik energiyasini chiqaradi. Keyin u krank milini aylantiradigan mexanik harakatga aylanadi. Ushbu jarayonning asosiy elementi pistondir.

Bu tafsilot birinchi qarashda ko'rinadigan darajada oddiy emas. Uni oddiy itaruvchi deb hisoblash katta xato bo'lardi.

Piston silindrda joylashgan bo'lib, u o'zaro harakat qiladi.

Yuqori o'lik markazga (TDC) qarab harakatlanayotganda, piston yonilg'i aralashmasini siqadi. Benzinli ichki yonish dvigatelida u maksimal bosimga yaqin bir lahzada yonadi. Dizel dvigatelda ateşleme to'g'ridan-to'g'ri yuqori siqilish tufayli sodir bo'ladi.

Yonish jarayonida hosil bo'lgan gazlarning ortib borayotgan bosimi pistonni teskari yo'nalishda itaradi. Piston bilan birgalikda u bilan bog'langan bog'lovchi novda harakatlanadi, bu esa uni aylantiradi. Shunday qilib, siqilgan gazlarning energiyasi avtomobilning g'ildiraklariga uzatish orqali uzatiladigan momentga aylanadi.

Yonish vaqtida gazlarning harorati 2 ming darajaga etadi. Yonish portlovchi bo'lgani uchun piston kuchli zarba yuklariga duchor bo'ladi.

Haddan tashqari yuk va deyarli ekstremal ish sharoitlari uni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan dizayn va materiallarga maxsus talablarni talab qiladi.

Pistonlarni loyihalashda bir qator muhim fikrlarni hisobga olish kerak:

• uzoq xizmat muddatini ta'minlash zarurati va shuning uchun qismning aşınmasını minimallashtirish;
• yuqori haroratli ishda pistonning yonishini oldini olish;
• gazning chiqishini oldini olish uchun maksimal muhrlanishni ta'minlash;
• ishqalanish tufayli yo'qotishlarni minimallashtirish;
• samarali sovutishni ta'minlash.

Piston materiali bir qator o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lishi kerak:

• sezilarli kuch;
• maksimal mumkin bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanligi;
• issiqlikka chidamlilik va haroratning keskin o'zgarishiga bardosh berish qobiliyati;
• issiqlik kengayish koeffitsienti kichik bo'lishi va yaxshi muhrlanishni ta'minlash uchun silindrning mos keladigan koeffitsientiga imkon qadar yaqin bo'lishi kerak;
• korroziyaga qarshilik;
• ishqalanishga qarshi xususiyatlar;
• qism juda og'ir bo'lmasligi uchun past zichlik.

Ushbu talablarning barchasiga ideal tarzda javob beradigan material hali yaratilmaganligi sababli, kelishuv variantlarini qo'llash kerak. Ichki yonuv dvigatellari uchun pistonlar kulrang quyma temir va alyuminiy qotishmalaridan kremniy (silumin) bilan ishlab chiqariladi. Dizel dvigatellar uchun kompozit pistonlarda bosh po'latdan yasalgan bo'ladi.

Quyma temir juda kuchli va aşınmaya bardoshli, kuchli issiqlikka yaxshi toqat qiladi, ishqalanishga qarshi xususiyatlarga ega va kichik termal kengayishga ega. Ammo past issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli quyma temir piston 400 ° S gacha qizdirilishi mumkin. Benzinli dvigatelda bu qabul qilinishi mumkin emas, chunki u oldindan yonib ketishiga olib kelishi mumkin.

Shuning uchun ko'p hollarda avtomobil ichki yonish dvigatellari uchun pistonlar kamida 13% kremniyni o'z ichiga olgan silumindan shtamplash yoki quyish yo'li bilan tayyorlanadi. Sof alyuminiy mos kelmaydi, chunki qizdirilganda u juda ko'p kengayadi, bu esa ishqalanish va ishqalanishning kuchayishiga olib keladi. Bu shubhali joylarda ehtiyot qismlarni sotib olayotganda duch keladigan soxta narsalar bo'lishi mumkin. Buning oldini olish uchun ishonchli bo'lganlarga murojaat qiling.

Alyuminiy qotishma pistoni engil va issiqlikni yaxshi o'tkazadi, shuning uchun uning isishi 250 ° C dan oshmaydi. Bu benzinda ishlaydigan ichki yonish dvigatellari uchun juda mos keladi. Siluminning ishqalanishga qarshi xususiyatlari ham juda yaxshi.

Shu bilan birga, ushbu material kamchiliklardan xoli emas. Harorat ko'tarilgach, u kamroq bardoshli bo'ladi. Va qizdirilganda sezilarli chiziqli kengayish tufayli boshning perimetri bo'ylab muhrni saqlab qolish va siqishni kamaytirmaslik uchun qo'shimcha choralar ko'rish kerak.

Bu qism shisha shakliga ega va bosh va yo'naltiruvchi qismdan (yubka) iborat. Boshda, o'z navbatida, pastki va muhrlangan qismini ajratish mumkin.

Pastki

Bu pistonning asosiy ishchi yuzasi bo'lib, u kengayadigan gazlarning bosimini sezadi. Uning yuzasi birlik turi, nozullar, shamlar, klapanlarning joylashishi va o'ziga xos CPG qurilmasi bilan belgilanadi. Benzindan foydalanadigan ICElar uchun u vana nuqsonlarini oldini olish uchun qo'shimcha kesiklar bilan tekis yoki konkav qilingan. Qavariq taglik kuchini oshiradi, lekin issiqlik o'tkazuvchanligini oshiradi va shuning uchun kamdan-kam ishlatiladi. Konkav sizga kichik yonish kamerasini tashkil qilish va yuqori siqish nisbatini ta'minlash imkonini beradi, bu ayniqsa dizel agregatlarida muhimdir.

Muhrlash qismi

Bu boshning yon tomoni. Unda aylana bo'ylab piston halqalari uchun oluklar qilingan.

Siqish halqalari muhr rolini o'ynaydi, siqilgan gazlarning oqishi oldini oladi va moy qirg'ichlari devordan moylash materiallarini olib tashlab, uning yonish kamerasiga kirishiga to'sqinlik qiladi. Yog 'piston ostidagi yivdagi teshiklardan oqib o'tadi va keyin yana yog' to'plamiga qaytadi.

Pastki qismning qirrasi va yuqori halqa orasidagi lateral tomonning qismi olov yoki issiqlik zonasi deb ataladi. Aynan u maksimal termal effektni boshdan kechiradi. Pistonning yonib ketishining oldini olish uchun bu kamar etarlicha keng qilingan.

Qo'llanma qismi

O'zaro harakat paytida pistonning burilishiga yo'l qo'ymaydi.

Issiqlik kengayishini qoplash uchun yubka egri chiziqli yoki konus shaklida qilingan. Yon tomondan, odatda, ishqalanishga qarshi qoplama qo'llaniladi.

Ichkarida xo'jayinlar bor - piston pimi uchun teshiklari bo'lgan ikkita oqim, uning ustiga bosh qo'yilgan.

Yon tomonlarda, xo'jayinlar hududida termal deformatsiyalar va ballar paydo bo'lishining oldini olish uchun kichik chuqurliklar qilinadi.

Pistonning harorat rejimi juda stressli bo'lgani uchun uni sovutish masalasi juda muhimdir.

Piston halqalari issiqlikni olib tashlashning asosiy usuli hisoblanadi. Ular orqali ortiqcha issiqlik energiyasining kamida yarmi chiqariladi, u silindr devoriga, keyin esa sovutish ko'ylagiga o'tkaziladi.

Yana bir muhim issiqlik qabul qiluvchi kanal - moylash. Tsilindagi yog 'tumanlari, birlashtiruvchi novda teshigi orqali moylash, moyli nozul bilan majburiy püskürtme va boshqa usullar qo'llaniladi. Issiqlikning uchdan biridan ko'prog'i yog'ni aylanib o'tish orqali olib tashlanishi mumkin.

Bundan tashqari, issiqlik energiyasining bir qismi silindrga kirgan yonuvchan aralashmaning yangi qismini isitish uchun sarflanadi.

Halqalar silindrlarda kerakli siqilish miqdorini saqlab turadi va issiqlikning sher ulushini olib tashlaydi. Va ular ichki yonish dvigatelidagi barcha ishqalanish yo'qotishlarining to'rtdan bir qismini tashkil qiladi. Shu sababli, ichki yonish dvigatelining barqaror ishlashi uchun piston halqalarining sifati va holatining ahamiyatini ortiqcha baholab bo'lmaydi.

Odatda uchta halqa bor - tepada ikkita siqish halqasi va pastki qismida bitta yog 'kazıyıcı. Ammo turli xil sonli uzuklarga ega variantlar mavjud - ikkitadan oltigacha.

Silumindagi yuqori halqaning yivi Bu aşınma qarshiligini oshiradigan po'latdan yasalgan qo'shimcha bilan amalga oshiriladi.

Uzuklar quyma temirning maxsus navlaridan tayyorlanadi. Bunday halqalar yuqori mustahkamlik, elastiklik, aşınma qarshilik, past ishqalanish koeffitsienti bilan ajralib turadi va uzoq vaqt davomida o'z xususiyatlarini saqlab qoladi. Molibden, volfram va boshqa ba'zi metallarning qo'shilishi piston halqalariga qo'shimcha issiqlik qarshiligini beradi.

Yangilarini maydalash kerak. Agar siz halqalarni almashtirgan bo'lsangiz, qattiq ish sharoitlaridan qochib, ichki yonish dvigatelini bir muddat ishga tushirganingizga ishonch hosil qiling. Aks holda, ochilmagan halqalar haddan tashqari qizib ketishi va elastikligini yo'qotishi va ba'zi hollarda hatto sinishi mumkin. Natijada, muhrning ishdan chiqishi, quvvat yo'qolishi, yonish kamerasiga moylash materiallari kirishi, pistonning haddan tashqari qizishi va yonishi bo'lishi mumkin.