Moottorin mäntä - mikä se on ja mihin se on tarkoitettu

Nykyaikaisilla polttomoottoreilla on monimutkainen rakenne verrattuna autoteollisuuden aamuna valmistettuihin analogeihin. Tämä johtuu siitä, että valmistajat asentavat lisäelektroniikkajärjestelmiä voimayksikköön vakauden, taloudellisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi.

Sähköjärjestelmien hienosta huolimatta ICE-laite on pysynyt käytännössä muuttumattomana. Yksikön pääelementit ovat:

• Kammen mekanismi;
• Sylinterimäntä-ryhmä;
• Imu- ja pakosarja;
• Kaasun jakelu mekanismi;
• Moottorin voitelujärjestelmä.

Mekanismit, kuten kampi ja kaasunjakelu, on synkronoitava. Tämä saavutetaan taajuusmuuttajan ansiosta. Se voi olla vyö tai ketju.

Jokainen moottoriyksikkö suorittaa tärkeän toiminnon, jota ilman voimayksikön vakaa toiminta (tai yleensä toimivuus) on mahdotonta. Mieti, mitä mäntä suorittaa moottorissa, sekä sen rakennetta.

Mikä on moottorin mäntä?

Tämä osa on asennettu kaikkiin polttomoottoreihin. Ilman sitä on mahdotonta varmistaa kampiakselin pyörimistä. Männän toiminta on muuttumatonta yksikön muutoksesta (kaksi- tai nelitahti).

Tämä lieriömäinen kappale on kiinnitetty yhdystankoon, joka puolestaan ​​kiinnitetään kampiakselin kampiin. Sen avulla voit muuntaa palamisen seurauksena vapautuneen energian.

Männän yläpuolella olevaa tilaa kutsutaan työkammioksi. Automoottorin kaikki iskut tapahtuvat siinä (esimerkki nelitahtisesta muunnelmasta):

• Imuventtiili aukeaa ja ilma sekoitetaan polttoaineeseen (ilmakehän kaasuttimissa) tai itse ilma imetään sisään (esimerkiksi ilma imetään dieselmoottorissa ja polttoaine toimitetaan sen jälkeen kun tilavuus on pakattu haluttuun asteeseen);
• Kun mäntä liikkuu ylöspäin, kaikki venttiilit ovat kiinni, seoksella ei ole minnekään mene, se on puristettu;
• Korkeimmassa pisteessä (jota kutsutaan myös kuolliseksi) paineilma-polttoaineseokseen syötetään kipinä. Onteloon muodostuu jyrkkä energian vapautuminen (seos syttyy), mikä aiheuttaa laajentumisen, joka liikuttaa mäntää alaspäin;
• Heti kun se saavuttaa alimman pisteen, pakoventtiili aukeaa ja pakokaasut poistetaan pakosarjan läpi.

Moottorin mäntäryhmän kaikki elementit suorittavat identtiset jaksot, vain tietyllä siirtymällä, joka varmistaa kampiakselin tasaisen pyörimisen.

Sylinterin seinämien ja männän O-renkaiden välisen kireyden takia syntyy paine, jonka seurauksena tämä elementti siirtyy ala-kuolleeseen keskustaan. Koska viereisen sylinterin mäntä jatkaa kampiakselin pyörimistä, ensimmäinen liikkuu sylinterissä yläkuollun keskikohtaan. Näin syntyy edestakainen liike.

Mäntäsuunnittelu

Jotkut ihmiset viittaavat mäntään kokoelmaan osia, jotka on kiinnitetty kampiakseliin. Itse asiassa tämä on lieriömäinen muoto, joka ottaa mekaanisen kuormituksen polttoaineen ja ilman seoksen mikroräjähdyksen aikana puristusiskun lopussa.

Mäntälaite sisältää:

• pohja;
• O-rengasurat;
• hame.

Mäntä on kiinnitetty kiertotankoon terästapilla. Jokaisella elementillä on oma toiminto.

pohja

Tämä osan osa vie mekaanisen ja lämpörasituksen. Se on työkammion alaraja, jossa kaikki yllä olevat vaiheet tapahtuvat. Pohja ei ole aina tasainen. Sen muoto riippuu moottorin mallista, johon se asennetaan.

Tiivisteosa

Tähän osaan on asennettu öljy kaavin ja puristusrenkaat. Ne tarjoavat sylinterilohkon sylinterien välillä maksimaalisen tiiveyden, mistä syystä moottorin pääelementit, mutta vaihdettavat renkaat, kuluvat ajan kuluessa.

Yleisin modifikaatio on kolmelle O-renkaalle: kahdelle puristusrenkaalle ja yhdelle öljyaapulle. Jälkimmäinen säätelee sylinterin seinien voitelua. Pohja- ja tiivisteosaa kutsutaan automekaniikasta usein mäntäpääksi.

hame

Tämä osan osa varmistaa vakaan pystysuoran asennon. Vaipan seinät ohjaavat mäntää ja estävät sen kaatumisen, mikä estäisi mekaanisen kuorman jakautumisen tasaisesti sylinterin seinämiä pitkin.

Männän päätoiminnot

Männän päätehtävä on kampiakselin työntäminen työntämällä tankoa. Tämä toiminta tapahtuu, kun polttoaineen ja ilman seos syttyy. Litteä pohjapinta ottaa kaiken mekaanisen rasituksen.

Tämän toiminnon lisäksi tällä osalla on joitain muita ominaisuuksia:

• Tiivistää sylinterissä olevan työkammion, minkä vuoksi räjähdyksestä johtuvalla hyötysuhteella on suurin prosenttimäärä (tämä parametri riippuu puristusasteesta ja puristuksen määrästä). Jos O-renkaat ovat kuluneet, tiiviys kärsii, ja samalla tehoyksikön suorituskyky heikkenee;
• Jäähdyttää työkammion. Tämä toiminto ansaitsee erillisen artikkelin, mutta lyhyesti sanottuna, syttyessään sylinterin sisällä, lämpötila nousee jyrkästi 2 tuhanteen asteeseen. Jotta osa ei sulaisi siitä, on erittäin tärkeää poistaa lämpö. Tämän toiminnon suorittavat tiivisterenkaat, männän tappi yhdessä kiertotangon kanssa. Mutta tärkeimmät jäähdytyselementit ovat öljyä ja tuoretta osaa polttoaineen seoksesta.

Männän tyypit

Tähän mennessä valmistajat ovat kehittäneet suuren määrän erilaisia ​​männän muunnoksia. Tärkein tehtävä tässä tapauksessa on saavuttaa "kultainen keskiarvo" osien kulumisen vähentämisen, yksikön tuottavuuden ja kosketuselementtien riittävän jäähdytyksen välillä.

Männän jäähtymiseksi paremmin tarvitaan enemmän leveitä renkaita. Mutta tällä moottorin hyötysuhde laskee, koska osa energiasta menee suuremman kitkavoiman voittamiseksi.

Suunnittelun mukaan kaikki männät on jaettu kahteen muunnelmaan:

• Kaksitahtimoottoreille. Niiden pohja on pallomainen, mikä parantaa palamistuotteiden poistoa ja työkammion täyttämistä.
• Nelitahtimoottoreille. Tällaisissa muunnoksissa pohja on kovera tai litteä. Ensimmäinen luokka on turvallisempaa, kun venttiilin ajoitusta siirretään - mäntä ei myöskään törmää sen kanssa, vaikka venttiili olisi auki, koska siinä on vastaavia syvennyksiä. Nämä elementit myös tarjoavat seoksen paremman sekoittumisen työkammioon.

Dieselmoottorien männät ovat erillinen osaluokka. Ensinnäkin, ne ovat paljon vahvempia kuin bensiinin polttomoottoreiden analogit. Tämä on välttämätöntä, koska sylinterin sisälle on luotava yli 20 ilmakehän paine. Korkeiden lämpötilojen ja valtavan paineen takia tavanomainen mäntä romahtaa helposti.

Toiseksi tällaisissa mäntäissä on usein erityisiä syvennyksiä, joita kutsutaan männänpolttokammioiksi. Ne luovat turbulenssin imuiskussa, tarjoamalla kuuman alustan parempaa jäähdytystä ja tehokkaampaa polttoaineen / ilman sekoitusta.

Näille elementeille on myös toinen luokittelu:

• Heittää. Ne valmistetaan valamalla kiinteään aihioon, joka sitten käsitellään sorvilla. Tällaisia ​​malleja käytetään kevyissä ajoneuvoissa;
• Kansalliset joukkueet. Nämä osat on koottu eri osista, mikä tekee mahdolliseksi yhdistää männän yksittäisten elementtien materiaalit (esimerkiksi helma voi olla valmistettu alumiiniseoksesta, ja pohja voi olla valurautaa tai terästä). Suunnittelun korkeiden kustannusten ja monimutkaisuuden vuoksi sellaisia ​​mäntäjä ei asenneta tavanomaisiin moottoreihin. Tällaisen muunnoksen pääsovellus on suuret polttomoottorit, jotka käyttävät dieselpolttoainetta.

Vaatimukset moottorimännille

Jotta mäntä selviytyy tehtävästään, seuraavat vaatimukset on täytettävä valmistuksen aikana:

1. Sen on kestettävä korkeat lämpötilakuormitukset, samalla kun se ei muodonmuutos mekaanisen rasituksen alaisena, ja jotta moottorin hyötysuhde ei laske lämpötilan muutoksen myötä, materiaalilla ei saa olla suurta laajenemiskerrointa;
2. Materiaalista, josta osa on valmistettu, ei pitäisi kulua nopeasti, koska se suorittaa liukulaakerin toiminnan;
3. Männän tulisi olla kevyt, koska kun massa kasvaa hitauden seurauksena, kiertotangon ja kampin kuorma kasvaa useita kertoja.

Uutta mäntää valittaessa on erittäin tärkeää ottaa huomioon valmistajan suositukset, muuten moottori kokee lisäkuormia tai jopa menettää vakauden.

Kysymyksiä ja vastauksia:

Mitä männät tekevät moottorissa? Sylintereissä ne suorittavat edestakaisia ​​liikkeitä ilma-polttoaineseoksen palamisen ja viereisten mäntien alaspäin liikkuvien mäntien törmäyksen vuoksi.

Millaisia ​​mäntiä on olemassa? Symmetrisillä ja epäsymmetrisillä hameilla, joiden pohjapaksuudet vaihtelevat. On mäntiä säädellyt laajeneminen, automaattinen lämpö, ​​autotermaatti, duoterm, ohjauslevyillä, viistottu helma, Evotec, taottu alumiini.

Mitkä ovat männän suunnitteluominaisuudet? Männät eroavat paitsi muodon, myös O-renkaiden asennuksen aukkojen lukumäärän osalta. Männän helma voi olla kapeneva tai piippumainen.