Ang piston ay bahagi ng makina ng kotse. Device, kapalit, pag-install ng piston

2024 May -akda: Erin Ralphs | [email protected]. Huling binago: 2024-02-19 19:28

Ang piston ay isa sa mga elemento ng mekanismo ng crank, kung saan nakabatay ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng maraming internal combustion engine. Tinatalakay ng artikulong ito ang disenyo at tampok ng mga bahaging ito.

Definition

Ang piston ay isang bahagi na nagsasagawa ng mga reciprocating na paggalaw sa isang cylinder at tinitiyak na ang pagbabago ng presyon ng gas ay nagiging mekanikal na gawain.

Destination

Sa partisipasyon ng mga bahaging ito, naisasakatuparan ang thermodynamic na proseso ng motor. Dahil ang piston ay isa sa mga elemento ng mekanismo ng crank, nakikita nito ang presyur na ginawa ng mga gas at inililipat ang puwersa sa connecting rod. Bilang karagdagan, sinisigurado nito ang pagsasara ng combustion chamber at ang pag-aalis ng init mula rito.

Disenyo

Ang piston ay isang tatlong pirasong bahagi, ibig sabihin, ang disenyo nito ay may kasamang tatlong bahagi na gumaganap ng iba't ibang mga pag-andar, at dalawang bahagi: ang ulo, na pinagsasama ang ilalim at sealing na bahagi, at ang bahagi ng gabay, na kinakatawan ng palda.

Ibaba

Maaaring ibaform depende sa maraming mga kadahilanan. Halimbawa, ang pagsasaayos ng ilalim ng mga piston ng isang panloob na makina ng pagkasunog ay tinutukoy ng lokasyon ng iba pang mga elemento ng istruktura, tulad ng mga nozzle, kandila, balbula, hugis ng silid ng pagkasunog, ang mga tampok ng mga prosesong nagaganap dito, ang pangkalahatang disenyo ng makina, atbp. Sa anumang kaso, tinutukoy nito ang mga tampok ng pagpapatakbo.

Mayroong dalawang pangunahing uri ng piston crown configuration: convex at concave. Ang una ay nagbibigay ng higit na lakas, ngunit pinalala ang pagsasaayos ng silid ng pagkasunog. Sa isang malukong ilalim, ang silid ng pagkasunog, sa kabaligtaran, ay may pinakamainam na hugis, ngunit ang mga deposito ng carbon ay mas masinsinang idineposito. Hindi gaanong karaniwan (sa mga two-stroke engine) mayroong mga piston na may ilalim na kinakatawan ng isang reflector protrusion. Ito ay kinakailangan kapag humihip para sa direktang paggalaw ng mga produkto ng pagkasunog. Ang mga bahagi ng mga makina ng gasolina ay karaniwang may patag o halos patag na ilalim. Minsan mayroon silang mga grooves upang ganap na buksan ang mga balbula. Sa mga makina na may direktang iniksyon, ang mga piston ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mas kumplikadong pagsasaayos. Sa mga makinang diesel, nakikilala ang mga ito sa pagkakaroon ng combustion chamber sa ibaba, na nagbibigay ng magandang pag-ikot at pinapabuti ang pagbuo ng timpla.

Karamihan sa mga piston ay single-sided, bagama't mayroon ding mga double-sided na bersyon na may dalawang ilalim.

Ang distansya sa pagitan ng uka ng unang compression ring at sa ibaba ay tinatawag na firing zone ng piston. Ang halaga ng taas nito ay napakahalaga, na naiiba para sa mga bahagi na gawa sa iba't ibang mga materyales. Sa anumang kaso, ang taas ng singsing ng apoy sa kabilaang mga limitasyon ng pinakamababang pinahihintulutang halaga ay maaaring humantong sa pagka-burnout ng piston at deformation ng upuan ng upper compression ring.

Seal part

Narito ang oil scraper at compression ring. Para sa mga bahagi ng unang uri, ang mga channel ay may mga butas para sa langis na inalis mula sa ibabaw ng silindro upang makapasok sa piston, mula sa kung saan ito pumapasok sa kawali ng langis. Ang ilan ay may stainless steel rim na may uka para sa tuktok na compression ring.

Piston rings, na gawa sa cast iron, ay nagsisilbing snug fit sa pagitan ng piston at ng cylinder. Samakatuwid, sila ang pinagmumulan ng pinakamalaking alitan sa motor, ang mga pagkalugi mula sa kung saan ay umaabot sa 25% ng kabuuang pagkalugi sa makina sa motor. Ang bilang at lokasyon ng mga singsing ay tinutukoy ng uri at layunin ng makina. Ang pinakakaraniwang ginagamit ay 2 compression ring at 1 oil scraper ring.

Ang mga compression ring ay gumaganap ng gawain na pigilan ang mga gas na pumasok sa crankcase mula sa combustion chamber. Ang pinakadakilang pag-load ay nahuhulog sa una sa kanila, samakatuwid, sa ilang mga makina, ang uka nito ay pinalakas ng isang insert na bakal. Ang mga compression ring ay maaaring trapezoidal, conical, barrel-shaped. May cutout ang ilan sa kanila.

Ang oil scraper ring ay nagsisilbing alisin ang labis na langis sa silindro at pinipigilan itong makapasok sa combustion chamber. May mga butas ito para dito. May spring expander ang ilang variant.

Bahagi ng gabay (palda)

May hugis barrel (curvilinear) o conical na hugis para makabawi sa thermal expansion. sa kanyamay dalawang lug para sa piston pin. Sa mga lugar na ito, ang palda ay may pinakamalaking masa. Bilang karagdagan, may mga sinusunod na pinakamalaking deformation ng temperatura sa panahon ng pag-init. Iba't ibang mga hakbang ang ginagamit upang mabawasan ang mga ito. Maaaring may oil scraper ring sa ilalim ng palda.

Upang maglipat ng puwersa mula sa piston o dito, kadalasan ay ginagamitan ng crank o baras. Ang piston pin ay nagsisilbing ikonekta ang bahaging ito sa kanila. Ito ay gawa sa bakal, may hugis na pantubo at maaaring i-install sa maraming paraan. Kadalasan, ginagamit ang isang lumulutang na daliri, na maaaring paikutin sa panahon ng operasyon. Upang maiwasan ang pag-aalis, ito ay naayos na may retaining rings. Ang matibay na pangkabit ay hindi gaanong ginagamit. Ang baras ay nagsisilbing gabay sa ilang pagkakataon, na pinapalitan ang palda ng piston.

Materials

Ang engine piston ay maaaring binubuo ng iba't ibang materyales. Sa anumang kaso, dapat silang magkaroon ng mga katangian tulad ng mataas na lakas, mahusay na thermal conductivity, anti-friction properties, corrosion resistance at mababang koepisyent ng linear expansion at density. Para sa paggawa ng mga piston, ginagamit ang mga aluminum alloy at cast iron.

Cast iron

Nagtatampok ito ng mataas na lakas, wear resistance at mababang coefficient ng linear expansion. Ang huling pag-aari ay nagbibigay-daan sa mga naturang piston na gumana nang may malapit na mga clearance, sa gayon ay nakakamit ng mahusay na cylinder sealing. Gayunpaman, dahil sa makabuluhang tiyak na gravity, ang mga bahagi ng cast iron ay ginagamit lamang sa mga makina kung saan ang mga reciprocating masa ay may pwersa.inertia, na bumubuo ng hindi hihigit sa isang ikaanim ng mga puwersa ng presyon sa ilalim ng gas piston. Bilang karagdagan, dahil sa mababang thermal conductivity, ang pag-init ng ilalim ng mga bahagi ng cast-iron sa panahon ng pagpapatakbo ng engine ay umabot sa 350-450 ° C, na lalong hindi kanais-nais para sa mga opsyon sa carburetor, dahil humahantong ito sa glow ignition.

Aluminum

Ang materyal na ito ay pinakakaraniwang ginagamit para sa mga piston. Ito ay dahil sa mababang tiyak na timbang (ang mga bahagi ng aluminyo ay 30% na mas magaan kaysa sa mga bahagi ng cast iron), mataas na thermal conductivity (3-4 beses na mas malaki kaysa sa cast iron), na tinitiyak na ang ilalim ay pinainit sa hindi hihigit sa 250 ° C, na ginagawang posible upang mapataas ang ratio ng compression at magbigay ng mas mahusay na pagpuno ng mga cylinder, at mataas na mga katangian ng antifriction. Kasabay nito, ang aluminyo ay may linear expansion coefficient na 2 beses na mas malaki kaysa sa cast iron, na pinipilit ang malalaking gaps na gawin sa mga cylinder wall, iyon ay, ang mga sukat ng aluminum piston ay mas maliit kaysa sa cast iron para sa magkaparehong mga silindro. Bilang karagdagan, ang mga naturang bahagi ay may mas mababang lakas, lalo na kapag pinainit (sa 300 ° C, bumababa ito ng 50-55%, habang para sa cast iron - ng 10%).

Upang mabawasan ang antas ng friction, ang mga dingding ng mga piston ay pinahiran ng anti-friction material, na ginagamit bilang graphite at molybdenum disulfide.

Heating

Gaya ng nabanggit, sa panahon ng pagpapatakbo ng makina, ang mga piston ay maaaring uminit hanggang 250-450 °C. Samakatuwid, kinakailangan na gumawa ng mga hakbang na naglalayong mabawasan ang pag-init at mabayaran ang thermal expansion na dulot nito.mga detalye.

Upang palamig ang mga piston, ginagamit ang langis, na ibinibigay sa loob ng mga ito sa iba't ibang paraan: gumagawa sila ng oil mist sa cylinder, i-spray ito sa isang butas sa connecting rod o gamit ang nozzle, i-inject ito sa annular channel, umikot sa tubular coil sa ilalim ng piston.

Upang mabayaran ang mga pagpapapangit ng temperatura sa mga lugar ng pagtaas ng tubig, ang mga palda ay inilalagay sa magkabilang gilid ng metal na 0.5-1.5 mm ang lalim sa anyo ng U- o T-shaped na mga puwang. Ang ganitong panukala ay nagpapabuti sa pagpapadulas nito at pinipigilan ang hitsura ng pagmamarka mula sa mga pagpapapangit ng temperatura, samakatuwid ang mga recess na ito ay tinatawag na mga refrigerator. Ginagamit ang mga ito sa kumbinasyon ng isang korteng kono o hugis-barrel na palda. Binabayaran nito ang linear expansion nito dahil sa ang katunayan na kapag pinainit, ang palda ay tumatagal sa isang cylindrical na hugis. Bilang karagdagan, ang mga pagsingit ng kompensasyon ay ginagamit upang ang diameter ng piston ay nakakaranas ng limitadong thermal expansion sa swing plane ng connecting rod. Posible ring ihiwalay ang bahagi ng gabay mula sa ulo na nakakaranas ng pinakamainit na init. Panghuli, ang mga dingding ng palda ay binibigyan ng springy properties sa pamamagitan ng paglalagay ng oblique cut sa buong haba nito.

Teknolohiya sa produksyon

Ayon sa paraan ng pagmamanupaktura, ang mga piston ay nahahati sa cast at forged (naselyohang). Ang mga bahagi ng unang uri ay ginagamit sa karamihan ng mga kotse, at ang pagpapalit ng mga piston ng mga huwad ay ginagamit sa pag-tune. Ang mga huwad na pagpipilian ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas at tibay, pati na rin ang mas mababang timbang. Samakatuwid, ang pag-install ng mga piston ng ganitong uri ay nagdaragdag ng pagiging maaasahan at pagganap ng makina. Ito ay lalong mahalaga para sa mga motor na tumatakbo sa mga kondisyon ng pagtaasnaglo-load, habang ang mga bahagi ng cast ay sapat na para sa pang-araw-araw na paggamit.

Application

Ang piston ay isang multifunctional na bahagi. Samakatuwid, ito ay ginagamit hindi lamang sa mga makina. Halimbawa, mayroong isang brake caliper piston, dahil ito ay gumagana sa katulad na paraan. Gayundin, ang mekanismo ng crank ay ginagamit sa ilang modelo ng mga compressor, pump at iba pang kagamitan.