Ce este o pereche de piston într-o mașină?

Adesea, mecanicii, când vorbesc despre repararea sistemului de alimentare cu combustibil al unui motor diesel, menționează un termen precum o pereche de piston. Să analizăm mai detaliat ce fel de mecanism este, particularitatea funcționării sale, de ce este necesar și cum este determinată defecțiunea pistonului.

Ce este un piston?

Perechile de piston, după cum sugerează și numele mecanismului, sunt două părți mici care intră într-un dispozitiv de pompă de combustibil de înaltă presiune (pompă de injecție de combustibil). Primul se numește piston și este reprezentat ca un deget gros, încastrat. Al doilea este manșonul pistonului și arată ca un manșon cu pereți groși în care este introdusă prima parte.

Pistonul sau pistonul în sine acționează ca un dispozitiv de deplasare a combustibilului din cavitatea bucșei. Acest element este utilizat pentru a crea presiune ridicată în conducta sistemului de alimentare cu combustibil.

Trebuie remarcat faptul că acest mecanism nu este utilizat exclusiv în pompele cu motor diesel. De exemplu, un element similar este utilizat în mecanismul de distribuție a gazului ca compensatoare hidraulice. Cu toate acestea, principiul de funcționare al dispozitivelor este identic - acțiunile reciproce deplasează pistonul în manșon și, prin coincidența tăieturilor și găurilor din aceste două părți, lichidul intră în cavitate și este pompat în linia principală.

Principiul de funcționare și soiuri

Perechea clasică de piston funcționează după cum urmează:

• Pistonul cu arc este situat în partea de jos a manșonului;
• Pistonul este presat de o camă situată pe arbore;
• Sub acțiune mecanică, pistonul se deplasează în sus în manșon;
• În spațiul de deasupra pistonului se creează presiunea combustibilului, care intră în manșon printr-o fantă specială din peretele acestuia;
• Presiunea combustibilului antrenează supapa, datorită căreia substanța se deplasează de la manșon la rezervor (aceasta poate fi o șină de combustibil sau o cameră separată în pompa de combustibil);
• Din rezervor, combustibilul intră în duze;
• Arborele din pompă se rotește, cama nu mai apasă pe piston, care îl mută în poziția inferioară datorită arcului.

Acest design simplu de piston explică de ce pompele de combustibil de înaltă presiune bazate pe acest principiu sunt extrem de eficiente și durabile.

Astăzi, două modificări ale perechilor de piston sunt utilizate în mașini (deși designul pompelor de combustibil are o varietate mai mare). Ele diferă unele de altele prin prezența unei adâncituri inelare în piston.

În astfel de piston, acesta joacă rolul unei supape de bypass, care colectează scurgerile de combustibil și o returnează înapoi la conducta de combustibil. Pistonurile cu întreruperea combustibilului sunt mai scumpe datorită complexității designului. Dar acest cost este compensat de funcționarea mai eficientă a motorului.

Principalele avantaje și dezavantaje

Motoarele diesel au început să câștige popularitate de la introducerea în designul lor a pompelor de combustibil de înaltă presiune echipate cu o pereche de piston. Caracteristicile tehnice impresionante, performanța ridicată a mecanismului și fiabilitatea ridicată sunt avantajele cheie ale mecanismului echipat cu o pereche de piston.

Pe lângă aceste avantaje, pistonul are următoarele avantaje:

• Cu ajutorul unei perechi de piston, este posibil nu numai să se asigure alimentarea cu combustibil de înaltă presiune și dozarea acestuia, ci și să se determine modul de injecție adecvat.
• Economie maximă cu eficiență ridicată.
• Ecologia ridicată datorită arderii unei porțiuni mai mici de combustibil și pulverizării sale de înaltă calitate în cilindri.

Orice mecanism are dezavantaje, iar pentru o pereche de piston aceasta este uzura. Deși acest design simplu este foarte fiabil și durează mult timp, efectul frecării și presiunii mari asupra elementelor mecanismului nu poate fi exclus. Producătorii de pompe de combustibil cu pompe cu piston folosesc materiale de înaltă rezistență, dar nici atunci uzura nu poate fi evitată, chiar și după o durată de viață extinsă.

Pereche piston de pompă de injecție

Vom discuta în detaliu funcțiile perechii de piston folosind exemplul unei pompe de injecție diesel. După cum sugerează și numele, pompa pompează combustibilul diesel din rezervorul principal în conducta de înaltă presiune (de exemplu, în șina combustibilului), de unde este pulverizată în cilindrii motorului sub presiune puternică.

Elementul principal care creează o astfel de presiune este doar perechea de piston. Combustibilul este apoi distribuit cilindrilor în conformitate cu proiectarea sistemului de alimentare cu combustibil. Sunt descrise tipurile de pompe într-un alt articol.

În timpul funcționării pompei, tijele de împingere și arcurile de întoarcere ale actuatorului deplasează pistonul în sus / în jos în interiorul bucșei pistonului, în sens invers. Astfel, designul aspiră motorina prin furtunurile din rezervorul de combustibil și îl pompează într-un rezervor închis, ceea ce creează presiune în el. Pentru a preveni creșterea excesivă a acestui parametru, dispozitivul de pompare are o serie de supape proiectate pentru a menține sau a descărca excesul de presiune în sistem.

Pistonul în sine are o fantă inegală, care îi permite să dozeze combustibilul care intră în rezervor cu o ușoară deplasare axială. Acest proces depinde de poziția pedalei de gaz în mașină - jocul minim este atunci când acceleratorul este eliberat, iar maximul este atunci când pedala este complet apăsată.

Deoarece aburul creează o presiune ridicată pentru a nu se descompune, este fabricat din oțel puternic, iar pereții sunt suficient de groși pentru a rezista la o presiune de câteva sute de atmosfere. Acest lucru face ca mecanismul să fie fiabil chiar și la sarcini mari.

O altă caracteristică a perechii de piston este că ambele părți sunt create numai una pentru cealaltă. Adică, este imposibil să luați o bucșă dintr-un mecanism și un piston din altul și să le combinați. Pentru a împiedica aburul să introducă motorină, decalajul din acesta este creat cât mai puțin posibil. Din acest motiv, o singură parte nu este înlocuită niciodată - perechea se schimbă întotdeauna (parametrii lor sunt reglați pe echipamente de fabrică de înaltă precizie).

Iată un scurt videoclip despre cum se restabilește perechea de piston:

Procesul de recuperare a perechii de piston Zexel-KOMATSU

Secvența perechii de piston

Cantitatea de combustibil pompată într-un ciclu de piston depinde de înălțimea cursei sale de lucru. Aceasta reglează funcționarea pompei pentru a asigura turația de ralanti. Dar de îndată ce șoferul apasă pedala de gaz, pistonul se întoarce puțin. Crestătura din partea respectivă este mărită, prin urmare, cantitatea de combustibil va fi furnizată într-un volum mai mare.

Așa funcționează cea mai obișnuită modificare a pistonului. Cu toate acestea, astăzi există multe modele care asigură dozarea în moduri ușor diferite (adesea reglementate de electronica mașinii). Împingătoarele cu piston sunt acționate de rotația arborelui cotit.

Când pistonul este coborât, prin orificiul de admisie al bucșei, combustibilul se deplasează în cavitatea liberă a spațiului de mai sus al pistonului datorită vidului care s-a format în el. De îndată ce pistonul se ridică, alezajul căptușelii este închis de corpul pistonului, iar combustibilul apasă supapa, deschizându-l. Apoi, combustibilul intră în rezervorul de înaltă presiune. Când începe mișcarea descendentă, supapa se închide și se formează un vid (sau vid) în cavitatea perechii de piston. Ciclul se repetă.

Supape de refulare

Fiecare pompă de combustibil de înaltă presiune este echipată cu supape de presiune, al căror scop este de a opri partea liniei în care combustibilul este în repaus de cea în care motorina este deja sub presiune. De asemenea, sunt necesare supape pentru a menține presiunea statică în sistem (în timp ce motorul funcționează, pompa continuă să pompeze combustibil diesel în rezervor) - aruncă excesul înapoi în rezervor.

Există mai multe tipuri de supape de refulare care sunt utilizate în pompele cu piston. Iată trăsăturile lor distinctive.

Supapă de volum constant fără restricție de debit de retur

Proiectarea acestei supape include un piston de retragere (parte a proiectării supapei). Când pistonul este ridicat, fanta elicoidală este închisă de corpul bucșei, supapa de refulare este închisă. Pistonul se deplasează în ghidajul manșonului tijei.

În acest moment, acea parte a liniei este tăiată, în care se formează o presiune ridicată din cavitatea supra-piston. Datorită acestui fapt, volumul de combustibil din recipientul de înaltă presiune crește nesemnificativ - numai cu cantitatea care a intrat prin pistonul de retragere în cavitatea cursei pistonului.

Supapă cu volum fix cu restricție de debit de retur

Când combustibilul este atomizat prin duză, după ce acul este închis, se creează presiune de reflux în linie. Acest efect poate duce la uzura unei anumite supape. Din acest motiv, unele modele de pompe utilizează o supapă de limitare a debitului de retur. Acționează ca un amortizor pentru a preveni acțiunea contrapresiunii asupra supapelor.

Dispozitivul unei astfel de supape de descărcare include următoarele elemente:

• Corpul supapei este filetat (este înșurubat în structura pompei);
• Un arc care servește ca element de amortizare care previne un impact negativ asupra lamei amortizorului;
• Placă - taie cavitatea de înaltă presiune din cavitatea de deasupra spațiului pistonului;
• Suportul împotriva căruia se lipeste placa supapei (are o structură goală - pistonul de livrare intră în cavitate).

Adesea, aceste supape sunt utilizate ca un mecanism suplimentar pentru a facilita funcționarea supapei de reținere.

Supapă de presiune constantă

În plus față de elementele principale ale supapei, dispozitivul acestui mecanism include și o bilă și un canal restrictiv. Aceste supape sunt capabile să furnizeze presiuni de combustibil peste 800 de bari.

Designul său include două mini supape - presiune și stabilizare. Primul element furnizează combustibil, iar al doilea menține presiunea generată. Această funcție îi permite să mențină o presiune statică între fazele de injecție.

Modificarea supapei depinde de parametrii motorului din mașină. Unele supape nu sunt declanșate de mecanici, ci de un semnal care provine dintr-o unitate de comandă electronică.

Domeniul de aplicare și scopul funcțional

Practic, o pereche de piston este utilizată în pompele de combustibil de înaltă presiune ale unităților de putere diesel, dar există și modificări ale ICE-urilor pe benzină care necesită o presiune mare a benzinei (de exemplu, la motoarele cu injecție directă de combustibil), care este asigurată și de un piston. pereche.

În acest caz, perechea pistonului îndeplinește următoarele funcții:

1. Oferă alimentare cu combustibil de înaltă presiune, indiferent de tipul sistemului de alimentare;
2. În unele sisteme de combustibil, acest mecanism dozează automat cantitatea potrivită de combustibil pentru funcționarea injectoarelor;
3. Datorită caracteristicilor de proiectare ale pistonului și ale manșonului, acesta oferă o schimbare a modului de alimentare cu combustibil a injectoarelor.

Pentru ca perechea de piston să îndeplinească toate aceste sarcini, este utilizată cu diverse mecanisme suplimentare care asigură automatizarea și controlul alimentării cu combustibil. Ansamblul cheie al pompei de combustibil de înaltă presiune creează presiunea necesară (datorită caracteristicilor de proiectare, acest mecanism permite o presiune atât de mare încât nicio altă pompă de această dimensiune nu o poate gestiona), iar alte elemente ale sistemului sunt responsabile pentru distribuirea și menținerea presiunii necesare în circuit.

Deoarece o pereche de piston chiar și de dimensiuni mici poate crea o presiune incredibilă, astfel de unități sunt utilizate nu numai în motoarele diesel. De exemplu, un astfel de ansamblu poate fi găsit în pompe, mașini hidraulice și alte mecanisme care creează presiune ridicată și necesită o fiabilitate ridicată a ansamblului.

Caracteristici ale funcționării perechilor de piston ale pompei de combustibil

Nu există pași speciali pentru întreținerea perechii de piston a pompei de combustibil. Cu toate acestea, proprietarul mașinii poate face ceva pentru ca mecanismul să funcționeze cât mai mult posibil.

În primul rând, merită luat în considerare faptul că un motor diesel funcționează cu un combustibil special, care poate conține un număr mare de particule microscopice. Dacă utilizați combustibil diesel de calitate scăzută, decalajul dintre piston și bucșă poate crește din cauza conținutului de particule abrazive, apă și alte impurități din motorina.

Din acest motiv, singurul serviciu pe care proprietarul unei mașini îl poate efectua este să monitorizeze calitatea combustibilului, să prevină formarea condensului în linie și să schimbe filtrul în timp.

La prima vedere, prezența picăturilor de apă în motorina nu pare atât de critică, dar din această cauză, filmul de combustibil din decalajul perechii de piston se va prăbuși, iar mecanismul nu va putea crea o presiune adecvată. De asemenea, motorina lubrifiază suprafețele pieselor, prevenind fricțiunile când sunt uscate și protejează dispozitivul de supraîncălzire.

Dacă filtrul de combustibil nu este schimbat în timp, elementul său poate exploda. Din această cauză, combustibilul murdar va fi pompat prin pompă, în care pot fi prezente particule mici. În acest caz, există o mare probabilitate de defectare a pompei, deoarece perechea de piston se va bloca pur și simplu.

Cum să determinați funcționarea defectuoasă a perechilor pistonului

Stabilitatea unității de putere a mașinii depinde de funcționarea corectă a perechii de piston. Deoarece acest mecanism este elementul principal al pompei de înaltă presiune, defecțiunea sa va duce fie la o funcționare instabilă a pompei, fie chiar la defectarea acesteia.

Pentru a verifica eficiența pompei, va trebui să o diagnosticați. Majoritatea atelierelor de reparații au echipamente speciale pentru acest lucru. Vă permite să determinați exact ce este defecțiunea - chiar să determinați starea perechii de piston. Conform rezultatelor diagnosticării, specialiștii vor oferi reparații adecvate. Dacă pistonul nu reușește, întregul kit trebuie înlocuit.

simptomele

Faptul că există probleme cu perechea de piston este dovedit de „simptomele” caracteristice unei defecțiuni a pompei de combustibil. Printre ei:

• Pornirea dificilă a unității;
• Turația de mers în gol a motorului instabilă;
• Triplet motor;
• O pierdere accentuată a puterii motorului cu ardere internă;
• În timpul funcționării motorului, zgomotele străine sunt clar audibile;
• Creșterea „lacomiei” motorului.

O revizuire suplimentară examinează diferența dintre un test cu piston rece și fierbinte:

Motorina începe la rece. Și nu va începe fierbinte. pereche de piston diesel.

Pentru a vă asigura că pistonul este defect, nu trebuie să economisiți diagnosticul. Doar specialiștii cu ajutorul unor echipamente specializate sunt capabili să determine cu exactitate defecțiunea. Datorită acestui fapt, costul reparațiilor va fi justificat - nu va trebui să schimbați piesele care vor funcționa mult timp.

Video pe tema

Acest videoclip arată cum să restabiliți o pereche de piston:

Pereche piston VRZ 149701-0520 Cap rotor Mitsubishi 4M41 pereche piston recuperat

Întrebări și răspunsuri:

Ce face o pereche de piston? Perechea de piston este utilizată la pompele de combustibil de înaltă presiune. Acest dispozitiv va oferi cea mai mare presiune pentru livrarea eficientă a combustibilului către cilindri.

Ce sunt ansamblurile piston? Acesta este elementul principal al pompelor de injecție, care sunt utilizate pe scară largă în motoarele diesel. Se distinge prin simplitatea impresionantă a designului, durabilitate și fiabilitate.

Ce este inclus în perechea de piston? Perechea este formată dintr-un piston situat într-o bucșă cu pereți groși (cilindru). Există un spațiu minim între ele pentru a asigura cursa liberă a pistonului.