Поршань рухавіка што гэта такое і для чаго патрэбен

Сучасныя рухавікі ўнутранага згарання маюць складаную канструкцыю ў параўнанні з аналагамі, выраблялі на світанку аўтамабілебудавання. Гэта абумоўлена тым, што для забеспячэння стабільнасці, эканамічнасці і эфектыўнасці вытворцы ўсталёўваюць на сілавы агрэгат дадатковыя электронныя сістэмы.

Нягледзячы на ​​тонкасць электрасістэм, прылада ДВС практычна не змянілася. Асноўнымі элементамі агрэгата з'яўляюцца:

• Крывашыпна-шатунный механізм;
• Цыліндрапоршневай група;
• Впускной і выпускны калектар;
• Газаразмеркавальны механізм;
• Сістэма змазкі рухавіка.

Такія механізмы, як крывашыпна-шатунный і газаразмеркавальны павінны быць сінхранізаваныя. Гэта дасягаецца дзякуючы прываду. Ён можа быць раменным або ланцужным.

Кожны вузел рухавіка выконвае важную функцыю, без якой немагчымая стабільная праца (ці ўвогуле працаздольнасць) сілавога агрэгата. Разгледзім, якую функцыю выконвае поршань у маторы, а таксама яго прыладу.

Што такое поршань рухавіка?

Гэтая дэталь усталёўваецца ва ўсіх рухавіках унутранага згарання. Без яго немагчыма забяспечыць кручэнне каленчатага вала. Незалежна ад мадыфікацыі агрэгата (двух- або чатырохтактны), праца поршня нязменная.

Гэтая цыліндрычная дэталь мацуецца да шатуна, які, у сваю чаргу, зафіксаваны на кривошипе коленвала. Яна дазваляе пераўтварыць энергію, вызваленыя ў выніку згарання.

Прастору над поршнем называецца рабочай камерай. У ёй адбываюцца ўсе такты рухавіка аўтамабіля (прыклад чатырохтактны мадыфікацыі):

• Впускной клапан адкрываецца і адбываецца ўсмоктванне паветра, змешанага з палівам (у атмасферных карбюратарных мадэлях) або самога паветра (напрыклад, у дызельным маторы ўсмоктваецца паветра, а паліва падаецца пасля сціску аб'ёму да патрэбнай ступені);
• Калі поршань рухаецца ўверх, усе клапаны зачыненыя, сумесі няма куды дзявацца, яна сціскаецца;
• У самай верхняй кропцы (яшчэ яна называецца мёртвай) у сціснутую паветрана-паліўную сумесь падаецца іскра. У паражніны утворыцца рэзкае вызваленне энергіі (сумесь запальваецца), з-за чаго адбываецца пашырэнне, якое перамяшчае поршань ўніз;
• Як толькі ён дасягне крайняй ніжняй кропкі, адкрываецца выпускны клапан і адпрацаваныя газы выдаляюцца праз выпускны калектар.

Ідэнтычныя цыклы выконваюцца ўсімі элементамі поршневай групы рухавіка, толькі з пэўным зрушэннем, дзякуючы чаму забяспечваецца плыўнае кручэнне каленчатага вала.

Дзякуючы герметычнасці паміж сценкамі цыліндру і ўшчыльняючымі кольцамі поршня ствараецца ціск, з-за якога дадзены элемент рухаецца да ніжняй мёртвай кропкі. Так як поршань суседняга цыліндру працягвае круціць каленчаты вал, першы перамяшчаецца ў цыліндры да верхняй мёртвай кропцы. Так узнікае зваротна-паступальны рух.

канструкцыя поршня

Некаторыя пад поршнем маюць на ўвазе сукупнасць дэталяў, якія замацаваны на коленвалу. На самай справе гэта элемент з цыліндрычнай формай, які прымае на сябе механічную нагрузку пры микровзрыве сумесі паліва і паветра ў канцы такту сціску.

У прыладу поршня ўваходзіць:

• дно;
• канаўкі для ўшчыльняючымі кольцаў;
• спадніца.

Да шатунного поршань мацуецца пры дапамозе сталёвага пальца. У кожнага элемента ёсць свая функцыя.

дно

Гэтая частка дэталі ўспрымае на сябе механічную і цеплавую нагрузку. Яна з'яўляецца ніжняй мяжой рабочай камеры, у якой адбываюцца ўсе пералічаныя вышэй такты. Дно не заўсёды роўнае. Яго форма залежыць ад мадэлі матора, у якой устанаўліваецца.

ўшчыльняюць частка

У гэтай частцы устаноўлены маслосъемные і компрессіонные кольцы. Яны забяспечваюць максімальную герметычнасць паміж цыліндрам блока цыліндраў, дзякуючы чаму з часам зношваюцца ня асноўныя элементы матора, а менавіта зменныя кольцы.

Самая распаўсюджаная мадыфікацыя - на тры ўшчыльняючымі кольцы: два компрессіонные і адно маслосъемное. Апошняе рэгулюе змазку сценак цыліндру. Сукупнасць дна і ўшчыльнялай часткі нярэдка слесары называецца галоўкай поршня.

спадніца

Гэтая частка дэталі забяспечвае стабільна вертыкальнае становішча. Сценкі спадніцы накіроўваюць поршань і не даюць яму пераварочвацца, з-за чаго механічная нагрузка не размяркоўвалася б раўнамерна па сценкі цыліндру.

Асноўныя функцыі поршня

Асноўнай функцыяй поршня з'яўляецца прывядзенне ў рух коленвала пры дапамозе штурхання шатуна. Гэта дзеянне ўзнікае пры ўзгаранні сумесі паліва і паветра. Плоская паверхня дна прымае на сябе ўсю механічную нагрузку.

Акрамя гэтай функцыі дадзеная дэталь валодае яшчэ некаторымі ўласцівасцямі:

• Ўшчыльняе працоўную камеру ў цыліндры, дзякуючы чаму ККД ад выбуху мае максімальны адсотак (гэты параметр залежыць ад ступені сціску і велічыні кампрэсіі). Калі ўшчыльняльныя кольцы зношаныя, герметычнасць пакутуе, а разам з тым падае прадукцыйнасць сілавога агрэгата;
• Астуджае рабочую камеру. Гэта функцыя заслугоўвае асобнага артыкула, але калі коратка, то пры ўзгаранні ўнутры цыліндру тэмпература рэзка павышаецца да 2 тыс. Градусаў. Каб дэталь не расплавілася ад яе вельмі важна адвесці цяпло. Гэтую функцыю выконваюць кольцы ўшчыльнення, поршневай палец разам з шатуном. Але асноўнымі цеплаадводныя элементамі з'яўляюцца алей і свежая порцыя паветрана-паліўнай сумесі.

тыпы поршняў

На сённяшні дзень вытворцамі распрацавана вялікая колькасць розных мадыфікацый поршняў. Асноўная задача пры гэтым - дасягнуць «залатой сярэдзіны» паміж памяншэннем зносу дэталяў, прадукцыйнасцю агрэгата і дастатковым астуджэннем кантактных элементаў.

Каб поршань лепш астуджаўся, патрабуецца большая колькасць шырокіх кольцаў. Але з гэтым зніжаецца эфектыўнасць матора, так як частка энергіі будзе сыходзіць на пераадоленне большай сілы трэння.

Па канструкцыі ўсе поршні дзеляцца на дзве мадыфікацыі:

• Для двухтактных рухавікоў. Дно ў іх мае сферычную форму, дзякуючы чаму паляпшаецца выдаленне прадуктаў згарання і напаўненне рабочай камеры.
• Для чатырохтактны рухавікоў. У такіх мадыфікацыях дно будзе увагнутым або плоскім. Першая катэгорыя больш бяспечная пры зрушэнні фаз газаразмеркавання - нават пры адкрытым клапане поршань не сутыкнецца з ім, так як у ім ёсць адпаведныя паглыбленні. Таксама гэтыя элементы забяспечваюць лепшае змешванне сумесі ў працоўнай камеры.

Поршні для дызельных матораў - асобная катэгорыя дэталяў. Па-першае, яны крыху мацней, чым аналогі для бензінавых ДВС. Гэта неабходна, таму што ўнутры цыліндру павінна стварацца ціск, якое перавышае 20 атмасфер. З-за высокіх тэмператур і вялізнага ціску звычайны поршань лёгка разбурыцца.

Па-другое, такія поршні часта маюць адмысловыя паглыбленні, якія называюцца поршневымі камерамі згарання. На такце ўпускаючы яны ствараюць завіхрэнні, забяспечваючы палепшанае астуджэнне распаленага дна, а таксама больш эфектыўнае змешванне паліва з паветрам.

Існуе таксама яшчэ адна класіфікацыя гэтых элементаў:

• Адліваныя. Вырабляюцца шляхам ліцця ў суцэльную даўбешку, якая потым апрацоўваецца на такарных станках. Такія мадэлі выкарыстоўваюцца ў легкавым транспарце;
• Зборныя. Гэтыя дэталі збіраюцца з розных частак, што дае магчымасць камбінаваць матэрыялы для асобных элементаў поршня (напрыклад, спадніца можа быць з алюмініевага сплаву, а дно - з чыгуну або сталі). З-за дарагоўлі і складанасці канструкцыі такія поршні не ўсталёўваюцца ў звычайных маторах. Асноўнае прымяненне такой мадыфікацыі - буйныя ДВС, якія працуюць на дызельным паліве.

Патрабаванні да поршня рухавіка

Каб поршань спраўляўся са сваёй задачай, пры яго вырабе павінны быць выкананы наступныя патрабаванні:

1. Павінен вытрымліваць высокія тэмпературныя нагрузкі, пры гэтым не дэфармавацца пры механічнай нагрузцы, а каб эфектыўнасць матора не падала з змяненнем тэмпературнага рэжыму, матэрыял не павінен мець высокі каэфіцыент пашырэння;
2. Матэрыял, з якога вырабляецца дэталь не дожжен хутка зношвацца ў выніку выканання функцыі падшыпніка слізгацення;
3. Поршань павінен быць лёгкім, таму што з павелічэннем масы ў выніку інэрцыі нагрузка на шатун і кривошип павялічваецца ў некалькі разоў.

Пры выбары новага поршня вельмі важна ўлічваць рэкамендацыі вытворцы, у адваротным выпадку рухавік будзе выпрабоўваць дадатковыя нагрузкі або наогул страціць стабільнасць.

Пытанні і адказы:

Што робяць поршні ў рухавіку? У цыліндрах яны выконваюць зваротна-паступальныя рухі за кошт спальвання паветрана-паліўнай сумесі і ўздзеянні на кривошип ад суседніх поршні, якія перамяшчаюцца ўніз.

Якія поршні бываюць? З сіметрычнай і асіметрычнай спадніцай з рознай таўшчынёй дна. Бываюць поршні кіраванага пашырэння, аўта цеплавыя, autotermatic, duoterm, з перагародкамі, са скошанай спадніцай, Evotec, каваныя алюмініевыя.

Якія існуюць асаблівасці канструкцыі поршня? Поршні адрозніваюцца не толькі формай, але і колькасцю прарэзаў для ўсталёўкі ўшчыльняльных кольцаў. Спадніца поршня можа быць конуснай або бочкападобнай.