پیستون موتور - چیست و برای چیست
مقدار
موتورهای احتراق داخلی مدرن در مقایسه با نمونه های ساخته شده در طلوع صنعت خودرو ، طراحی پیچیده ای دارند. این امر به این دلیل است که تولید کنندگان برای اطمینان از ثبات ، اقتصاد و کارایی ، سیستم های الکترونیکی اضافی را روی واحد قدرت نصب می کنند.
با وجود ظرافت سیستم های الکتریکی ، دستگاه ICE عملاً بدون تغییر باقی مانده است. عناصر اصلی واحد عبارتند از:
- مکانیزم میل لنگ ؛
- گروه سیلندر-پیستون
- منیفولد ورودی و اگزوز ؛
- مکانیزم توزیع گاز
- سیستم روغن کاری موتور.
سازوکارهایی مانند میل لنگ و توزیع گاز باید هماهنگ شوند. این به لطف درایو حاصل می شود. می تواند کمربند یا زنجیری باشد.
هر واحد موتور عملکرد مهمی را انجام می دهد ، بدون آن عملکرد پایدار (یا به طور کلی کارایی) واحد قدرت غیرممکن است. در نظر بگیرید که پیستون چه عملکردی در موتور انجام می دهد و همچنین ساختار آن.
پیستون موتور چیست؟
این قسمت در کلیه موتورهای احتراق داخلی نصب شده است. بدون آن ، اطمینان از چرخش میل لنگ غیرممکن است. صرف نظر از تغییر واحد (دو یا چهار زمانه) ، عملکرد پیستون بدون تغییر است.
این قطعه استوانه ای به یک میله اتصال متصل است که به نوبه خود به میل لنگ میل لنگ ثابت می شود. به شما امکان می دهد انرژی آزاد شده در نتیجه احتراق را تبدیل کنید.
فضای بالای پیستون را اتاق کار می نامند. تمام ضربه های موتور ماشین در آن اتفاق می افتد (نمونه ای از یک اصلاح چهار زمانه):
- دریچه ورودی باز می شود و هوا با سوخت مخلوط می شود (در مدل های کاربراتور جو) یا خود هوا مکش می شود (به عنوان مثال ، هوا در یک موتور دیزل مکیده می شود ، و سوخت پس از فشرده شدن حجم به درجه مورد نظر تأمین می شود) ؛
- وقتی پیستون به سمت بالا حرکت می کند ، همه دریچه ها بسته می شوند ، مخلوط جایی برای رفتن ندارد ، فشرده می شود.
- در بالاترین نقطه (که مرده نیز نامیده می شود) ، جرقه ای به مخلوط سوخت و هوا فشرده عرضه می شود. انتشار شدیدی از انرژی در حفره ایجاد می شود (مخلوط مشتعل می شود) ، که باعث انبساط می شود و پیستون را به سمت پایین حرکت می دهد.
- به محض رسیدن به پایین ترین نقطه ، دریچه خروجی باز می شود و گازهای خروجی از طریق منیفولد اگزوز خارج می شوند.
چرخه های یکسان توسط تمام عناصر گروه پیستون موتور انجام می شود ، فقط با یک تغییر مکان خاص ، که چرخش روان میل لنگ را تضمین می کند.
به دلیل فشاری بین دیواره های سیلندر و حلقه های O پیستون ، فشار ایجاد می شود که به دلیل آن این عنصر به سمت مرکز مرده پایین حرکت می کند. از آنجایی که پیستون سیلندر مجاور به چرخش میل لنگ ادامه می دهد ، اولین حرکت در سیلندر به سمت مرکز مرده فوقانی انجام می شود. این است که چگونه یک حرکت متقابل بوجود می آید.
طراحی پیستون
برخی از افراد از پیستون به عنوان مجموعه ای از قطعات متصل به میل لنگ یاد می کنند. در واقع ، این عنصری با شکل استوانه ای است که در هنگام انفجار خرد مخلوط سوخت و هوا در پایان فشار فشرده سازی ، بار مکانیکی به خود می گیرد.
دستگاه پیستون شامل موارد زیر است:
- پایین
- شیارهای حلقه ای
- دامن.
پیستون با پین استیل به میله اتصال متصل می شود. هر عنصر عملکرد خاص خود را دارد.
پایین
این قسمت از این بخش تنش مکانیکی و حرارتی به خود می گیرد. این مرز پایین اتاق کار است که تمام مراحل فوق در آن انجام می شود. ته آن همیشه یکدست نیست. شکل آن به مدل موتوری که در آن نصب شده بستگی دارد.
قسمت آب بندی
در این قسمت اسکرابر روغن و حلقه های فشرده سازی تعبیه شده است. آنها حداکثر تنگی بین سیلندر بلوک سیلندر را ایجاد می کنند ، به دلیل آن ، با گذشت زمان ، نه عناصر اصلی موتور ، بلکه حلقه های قابل تعویض فرسوده می شوند.
متداولترین اصلاح برای سه حلقه O است: دو حلقه فشرده سازی و یک روغن تراش روغن. مورد دوم روغن کاری دیواره های سیلندر را تنظیم می کند. مجموعه مکانیزم پایین و قسمت آب بندی غالباً سر پیستون نامیده می شود.
دامن
این قسمت از یک موقعیت عمودی پایدار را تضمین می کند. دیواره های دامن پیستون را هدایت می کند و از غلتیدن آن جلوگیری می کند ، این امر باعث می شود تا بار مکانیکی به طور مساوی در طول دیواره های سیلندر توزیع نشود.
عملکردهای اصلی پیستون
وظیفه اصلی پیستون حرکت دادن میل لنگ با فشار دادن میله اتصال است. این عمل زمانی اتفاق می افتد که مخلوط سوخت و هوا مشتعل شود. سطح کف صاف تمام تنش مکانیکی را می گیرد.
علاوه بر این عملکرد ، این قسمت دارای خواص بیشتری است:
- محفظه کار را در سیلندر مهر و موم می کند ، به همین دلیل بهره وری حاصل از انفجار حداکثر درصد دارد (این پارامتر به درجه فشرده سازی و میزان فشرده سازی بستگی دارد). اگر حلقه های O فرسوده باشند ، تنگی آن آسیب می بیند و همزمان عملکرد واحد قدرت کاهش می یابد.
- محفظه کار را خنک می کند. این عملکرد مستلزم مقاله جداگانه ای است ، اما به طور خلاصه ، هنگامی که در داخل سیلندر مشتعل می شود ، دما به شدت افزایش می یابد و به 2 هزار درجه می رسد. برای جلوگیری از ذوب شدن قطعه از آن ، حذف گرما از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. این عملکرد توسط حلقه های مهر و موم ، پایه پیستون همراه با میله اتصال انجام می شود. اما عناصر اصلی اتلاف گرما روغن و بخشی تازه از مخلوط سوخت و هوا هستند.
انواع پیستون
تا به امروز ، تولیدکنندگان تعداد زیادی از تغییرات مختلف پیستون را ایجاد کرده اند. وظیفه اصلی در این مورد رسیدن به "میانگین طلایی" بین کاهش سایش قطعات ، بهره وری واحد و خنک سازی کافی عناصر تماس است.
برای خنک شدن بهتر پیستون به حلقه های پهن بیشتری نیاز است. اما با این کار ، بازده موتور کاهش می یابد ، زیرا بخشی از انرژی صرف غلبه بر اصطکاک بیشتر می شود.
با طراحی ، تمام پیستون ها به دو اصلاح تقسیم می شوند:
- برای موتورهای دو زمانه. قسمت پایین در آنها یک شکل کروی دارد ، در نتیجه باعث حذف محصولات احتراق و پر شدن محفظه کار می شود.
- برای موتورهای چهار زمانه. در چنین تغییراتی ، قسمت پایین مقعر یا مسطح خواهد بود. با تغییر زمان بندی سوپاپ ، دسته اول ایمن تر است - حتی با سوپاپ باز ، پیستون با آن برخورد نخواهد کرد ، زیرا در آن فرورفتگی های مربوطه وجود دارد. همچنین ، این عناصر اختلاط بهتری از مخلوط در محفظه کار ایجاد می کنند.
پیستون برای موتورهای دیزلی دسته جداگانه ای از قطعات است. اولاً ، آنها بسیار قوی تر از موتورهای احتراق داخلی بنزینی هستند. این ضروری است زیرا باید یک فشار بیش از 20 اتمسفر در داخل سیلندر ایجاد شود. به دلیل دمای بالا و فشار زیاد ، یک پیستون معمولی به راحتی فرو می ریزد.
ثانیاً ، چنین پیستون هایی غالباً دارای فرو رفتگی های خاصی به نام محفظه های احتراق پیستونی هستند. آنها باعث ایجاد تلاطم در سکته مغزی مصرفی می شوند ، خنک کنندگی زیربخش گرم و همچنین مخلوط سوخت و هوا را با کارآیی بیشتری فراهم می کنند.
همچنین طبقه بندی دیگری از این عناصر وجود دارد:
- قالب. آنها با ریختن در یک خالی جامد ساخته می شوند ، سپس بر روی دستگاه های تراشکاری پردازش می شوند. از چنین مدلهایی در وسایل نقلیه سبک استفاده می شود.
- تیم های ملی این قطعات از قسمتهای مختلف مونتاژ می شوند ، که ترکیب مواد برای عناصر جداگانه پیستون را ممکن می سازد (به عنوان مثال دامن می تواند از آلیاژ آلومینیوم ساخته شود ، و قسمت پایین آن می تواند از چدن یا فولاد ساخته شود). به دلیل هزینه زیاد و پیچیدگی طراحی ، چنین پیستونی در موتورهای معمولی نصب نمی شود. کاربرد اصلی چنین تغییری ، موتورهای احتراق داخلی بزرگ است که با سوخت دیزل کار می کنند.
الزامات پیستون موتور
برای اینکه پیستون از پس وظیفه خود برآید ، در ساخت باید شرایط زیر را داشته باشید:
- باید بارهای دمای بالا را تحمل کند ، در حالی که تحت تنش مکانیکی تغییر شکل نمی یابد و بنابراین با تغییر دما کارایی موتور پایین نمی آید ، ماده نباید ضریب انبساط بالایی داشته باشد.
- در نتیجه انجام عملکرد یاتاقان آستین ، موادی که از آن قطعه ساخته می شود نباید زود فرسوده شوند.
- پیستون باید سبک باشد ، زیرا با افزایش جرم در اثر اینرسی ، بار میله اتصال و لنگ چندین برابر می شود.
هنگام انتخاب پیستون جدید ، بسیار مهم است که توصیه های سازنده را در نظر بگیرید ، در غیر این صورت موتور بارهای اضافی را تجربه می کند یا حتی ثبات را از دست می دهد.
سوالات و پاسخ ها:
پیستون ها در موتور چه کار می کنند؟ در سیلندرها به دلیل احتراق مخلوط هوا و سوخت و ضربه پیستون های مجاور به سمت پایین بر روی میل لنگ حرکات رفت و برگشتی انجام می دهند.
چه نوع پیستونی وجود دارد؟ با دامن های متقارن و نامتقارن با ضخامت های مختلف پایین. پیستون های انبساط کنترل شده، حرارتی خودکار، اتوترماتیک، دوترم، با بافل، با دامن اریب، Evotec، آلومینیوم فورج وجود دارد.
ویژگی های طراحی پیستون چیست؟ پیستون ها نه تنها از نظر شکل، بلکه در تعداد اسلات برای نصب حلقه های O نیز متفاوت هستند. دامن پیستون می تواند مخروطی یا بشکه ای شکل باشد.
