Pistonul motorului - ce este și pentru ce este

Motoarele moderne cu ardere internă au un design complex în comparație cu analogii produși în zorii industriei auto. Acest lucru se datorează faptului că producătorii instalează sisteme electronice suplimentare pe unitatea de alimentare pentru a asigura stabilitatea, economia și eficiența.

În ciuda subtilității sistemelor electrice, dispozitivul ICE a rămas practic neschimbat. Elementele principale ale unității sunt:

• Mecanism manivela;
• Grup de cilindri-piston;
• Colector de admisie și evacuare;
• Mecanismul de distribuție a gazelor;
• Sistem de ungere a motorului.

Mecanisme precum distribuția manivelei și a gazelor trebuie sincronizate. Acest lucru se realizează datorită acționării. Poate fi centură sau lanț.

Fiecare unitate de motor îndeplinește o funcție importantă, fără de care este imposibilă funcționarea stabilă (sau, în general, operabilitatea) unității de alimentare. Luați în considerare ce funcție îndeplinește pistonul în motor, precum și structura acestuia.

Ce este un piston motor?

Această componentă este instalată în toate motoarele cu ardere internă. Fără aceasta, este imposibil să se asigure rotirea arborelui cotit. Indiferent de modificarea unității (în doi sau patru timpi), funcționarea pistonului este neschimbată.

Această piesă cilindrică este fixată pe o tija de conectare, care la rândul ei este fixată pe manivela arborelui cotit. Vă permite să convertiți energia eliberată în urma combustiei.

Spațiul de deasupra pistonului se numește cameră de lucru. Toate loviturile motorului auto au loc în el (exemplu de modificare în patru timpi):

• Robinetul de intrare se deschide și aerul amestecat cu combustibil (în modelele de carburator atmosferic) sau aerul în sine este aspirat (de exemplu, aerul este aspirat într-un motor diesel, iar combustibilul este furnizat după ce volumul este comprimat la gradul dorit);
• Când pistonul se mișcă în sus, toate supapele sunt închise, amestecul nu are unde să meargă, este comprimat;
• În cel mai înalt punct (numit mort), o scânteie este furnizată amestecului de aer comprimat. În cavitate se formează o eliberare bruscă de energie (amestecul se aprinde), datorită căreia se produce o expansiune, care deplasează pistonul în jos;
• Imediat ce atinge punctul cel mai jos, robinetul de evacuare se deschide și gazele de evacuare sunt eliminate prin galeria de evacuare.

Ciclurile identice sunt efectuate de toate elementele grupului de pistoane ale motorului, numai cu o anumită deplasare, care asigură o rotație lină a arborelui cotit.

Datorită etanșeității dintre pereții cilindrului și inelele O ale pistonului, se creează presiune, datorită căreia acest element se deplasează către centrul mort inferior. Deoarece pistonul cilindrului alăturat continuă să rotească arborele cotit, primul se deplasează în cilindru spre centrul mort. Așa apare o mișcare reciprocă.

Proiectare piston

Unii oameni se referă la un piston ca o colecție de piese care sunt atașate la arborele cotit. De fapt, este un element cu o formă cilindrică, care preia o sarcină mecanică în timpul micro-exploziei unui amestec de combustibil și aer la sfârșitul cursei de compresie.

Dispozitivul cu piston include:

• fund;
• caneluri cu inel o;
• fusta.

Pistonul este atașat la tija de conectare cu un știft de oțel. Fiecare element are propria funcție.

fund

Această parte a părții preia eforturi mecanice și termice. Este limita inferioară a camerei de lucru în care au loc toate etapele de mai sus. Fundul nu este întotdeauna egal. Forma acestuia depinde de modelul motorului în care este instalat.

Piesa de etanșare

În această parte, sunt instalate raclete de ulei și inele de compresie. Ele asigură o etanșare maximă între cilindrul blocului de cilindri, datorită căruia, în timp, nu elementele principale ale motorului, ci inelele înlocuibile.

Cea mai frecventă modificare este pentru trei inele O: două inele de compresie și un răzuitor de ulei. Acesta din urmă reglează ungerea pereților cilindrilor. Setul de jos și partea de etanșare este adesea numit capul pistonului de către mecanicii auto.

fustă

Această parte a părții asigură o poziție verticală stabilă. Pereții fustei ghidează pistonul și împiedică rularea acestuia, ceea ce ar împiedica distribuirea uniformă a sarcinii mecanice peste pereții cilindrului.

Funcțiile principale ale pistonului

Funcția principală a pistonului este de a propulsa arborele cotit prin împingerea tijei de legătură. Această acțiune are loc atunci când un amestec de combustibil și aer se aprinde. Suprafața inferioară plană necesită toată efortul mecanic.

În plus față de această funcție, această parte mai are câteva proprietăți:

• Sigilează camera de lucru din cilindru, datorită căreia eficiența din explozie are procentul maxim (acest parametru depinde de gradul de compresie și de cantitatea de compresie). Dacă inelele O sunt uzate, etanșeitatea suferă și, în același timp, performanța unității de alimentare scade;
• Răcește camera de lucru. Această funcție merită un articol separat, dar pe scurt, atunci când este aprinsă în interiorul cilindrului, temperatura crește brusc la 2 mii de grade. Pentru a împiedica părțile să se topească din ea, este extrem de important să îndepărtați căldura. Această funcție este realizată de inelele de etanșare, știftul pistonului împreună cu tija de conectare. Dar principalele elemente de disipare a căldurii sunt uleiul și o porțiune proaspătă a amestecului aer-combustibil.

Tipuri de pistoane

Până în prezent, producătorii au dezvoltat un număr mare de modificări diferite ale pistonului. Sarcina principală în acest caz este de a atinge „media aurie” între uzura redusă a pieselor, performanța unității și răcirea suficientă a elementelor de contact.

Inelele mai late sunt necesare pentru a răci mai bine pistonul. Dar, odată cu aceasta, eficiența motorului scade, deoarece o parte din energie va trece pentru a depăși forța de frecare mai mare.

După proiectare, toți pistoanele sunt împărțite în două modificări:

• Pentru motoare în doi timpi. Partea inferioară din ele are o formă sferică, care îmbunătățește eliminarea produselor de ardere și umplerea camerei de lucru.
• Pentru motoare în patru timpi. În astfel de modificări, partea de jos va fi concavă sau plană. Prima categorie este mai sigură atunci când cronometrul valvei este deplasat - chiar și cu robinetul deschis, pistonul nu se va ciocni cu acesta, deoarece există adâncimi corespunzătoare în el. De asemenea, aceste elemente asigură o mai bună amestecare a amestecului în camera de lucru.

Pistoanele pentru motoarele diesel sunt o categorie separată de piese. În primul rând, sunt mult mai puternice decât analogii pentru motoarele cu combustie internă pe benzină. Acest lucru este necesar deoarece în interiorul cilindrului trebuie creată o presiune mai mare de 20 de atmosfere. Datorită temperaturilor ridicate și presiunii enorme, un piston convențional se va prăbuși cu ușurință.

În al doilea rând, astfel de pistoane au adesea adâncuri speciale, care se numesc camere de ardere a pistonului. Acestea creează turbulențe pe cursa de admisie, asigurând o răcire îmbunătățită a corpului subteran, precum și un amestec mai eficient de combustibil / aer.

Există, de asemenea, o altă clasificare a acestor elemente:

• Cast. Sunt realizate prin turnare într-un semifabricat solid, care este apoi prelucrat pe strunguri. Astfel de modele sunt utilizate în vehiculele ușoare;
• Echipele naționale. Aceste piese sunt asamblate din diferite părți, ceea ce face posibilă combinarea materialelor pentru elemente individuale ale pistonului (de exemplu, fusta poate fi din aliaj de aluminiu, iar partea inferioară poate fi din fontă sau oțel). Datorită costului ridicat și complexității proiectării, astfel de pistoane nu sunt instalate în motoarele convenționale. Principala aplicație a unei astfel de modificări sunt motoarele mari cu combustie internă care funcționează pe motorină.

Cerințe pentru pistoanele motorului

Pentru ca pistonul să poată face față sarcinii sale, în timpul fabricării sale trebuie îndeplinite următoarele cerințe:

1. Acesta trebuie să reziste la încărcături de temperatură ridicată, deși nu se deformează sub eforturi mecanice și astfel încât eficiența motorului să nu scadă odată cu modificarea temperaturii, materialul nu trebuie să aibă un coeficient ridicat de expansiune;
2. Materialul din care este fabricată piesa nu trebuie să se uzeze rapid ca urmare a îndeplinirii funcției unui rulment simplu;
3. Pistonul ar trebui să fie ușor, deoarece pe măsură ce masa crește ca urmare a inerției, sarcina pe bara de conectare și manivela crește de mai multe ori.

Atunci când alegeți un piston nou, este extrem de important să țineți cont de recomandările producătorului, altfel motorul va experimenta sarcini suplimentare sau chiar va pierde stabilitatea.

Întrebări și răspunsuri:

Ce fac pistoanele într-un motor? În cilindri, efectuează mișcări alternative datorită arderii amestecului aer-combustibil și impactului asupra manivelei de la pistoanele adiacente care se deplasează în jos.

Ce fel de pistoane sunt? Cu fuste simetrice si asimetrice cu grosimi diferite ale fundului. Exista pistoane de expansiune controlata, auto termica, autotermatica, duoterm, cu deflectoare, cu manta tesita, Evotec, aluminiu forjat.

Care sunt caracteristicile de design ale pistonului? Pistoanele diferă nu numai prin formă, ci și prin numărul de fante pentru instalarea inelelor O. Fusta pistonului poate fi conică sau în formă de butoi.