Piston mesin - untuk apa dan untuk apa

Mesin pembakaran internal modern memiliki desain yang kompleks dibandingkan dengan mesin analog yang diproduksi pada awal industri otomotif. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa produsen memasang sistem elektronik tambahan pada unit daya untuk memastikan stabilitas, ekonomi, dan efisiensi.

Terlepas dari kehalusan sistem kelistrikan, perangkat ICE praktis tidak berubah. Elemen utama unit adalah:

• Mekanisme engkol;
• Kelompok silinder-piston;
• Intake dan exhaust manifold;
• Mekanisme distribusi gas;
• Sistem pelumasan mesin.

Mekanisme seperti engkol dan distribusi gas harus disinkronkan. Ini tercapai berkat drive. Itu bisa berupa sabuk atau rantai.

Setiap unit mesin menjalankan fungsi penting, tanpanya operasi yang stabil (atau umumnya pengoperasian) unit daya tidak mungkin dilakukan. Pertimbangkan fungsi apa yang dilakukan piston pada motor, serta strukturnya.

Apa itu piston mesin?

Bagian ini dipasang di semua mesin pembakaran internal. Tanpanya, tidak mungkin untuk memastikan rotasi poros engkol. Terlepas dari modifikasi unit (dua atau empat langkah), pengoperasian piston tidak berubah.

Potongan silinder ini dipasang ke batang penghubung, yang selanjutnya dipasang ke poros engkol. Ini memungkinkan Anda untuk mengubah energi yang dilepaskan sebagai hasil dari pembakaran.

Ruang di atas piston disebut ruang kerja. Semua langkah mesin mobil dilakukan di dalamnya (contoh modifikasi empat langkah):

• Katup masuk terbuka dan udara bercampur dengan bahan bakar (dalam model karburator atmosfer) atau udara itu sendiri tersedot (misalnya, udara dihisap dalam mesin diesel, dan bahan bakar disuplai setelah volume dikompresi ke tingkat yang diinginkan);
• Ketika piston bergerak ke atas, semua katup ditutup, campuran tidak memiliki tujuan, ia dikompresi;
• Pada titik tertinggi (juga disebut mati), percikan disuplai ke campuran bahan bakar udara terkompresi. Pelepasan energi yang tajam terbentuk di rongga (campuran menyala), yang menyebabkan terjadinya ekspansi, yang menggerakkan piston ke bawah;
• Begitu mencapai titik terendah, katup buang terbuka dan gas buang dikeluarkan melalui manifold buang.

Siklus identik dilakukan oleh semua elemen dari grup piston mesin, hanya dengan perpindahan tertentu, yang memastikan putaran mulus poros engkol.

Karena kekencangan antara dinding silinder dan cincin-O piston, tekanan dibuat, sehingga elemen ini bergerak ke pusat mati bawah. Karena piston dari silinder yang berdekatan terus memutar poros engkol, poros engkol yang pertama bergerak di dalam silinder ke pusat mati atas. Beginilah gerakan bolak-balik muncul.

Desain piston

Sebagian orang menyebut piston sebagai kumpulan bagian-bagian yang menempel pada poros engkol. Sebenarnya, ini adalah elemen dengan bentuk silinder, yang mengambil beban mekanis selama ledakan mikro campuran bahan bakar dan udara pada akhir langkah kompresi.

Perangkat piston meliputi:

• bawah;
• alur o-ring;
• rok.

Piston dipasang ke batang penghubung dengan pin baja. Setiap elemen memiliki fungsinya masing-masing.

Bawah

Bagian ini mengambil tekanan mekanis dan termal. Ini adalah batas bawah ruang kerja, tempat semua langkah di atas terjadi. Dasarnya tidak selalu rata. Bentuknya tergantung pada model motor tempatnya dipasang.

Bagian penyegelan

Di bagian ini, pengikis oli dan cincin kompresi dipasang. Mereka memberikan kekencangan maksimum antara silinder blok silinder, yang karena itu, seiring waktu, bukan elemen utama mesin, tetapi cincin yang dapat diganti, aus.

Modifikasi yang paling umum adalah tiga cincin-O: dua cincin kompresi dan satu pengikis oli. Yang terakhir mengatur pelumasan dinding silinder. Kombinasi bagian bawah dan bagian penyegel ini sering disebut dengan kepala piston oleh mekanik mobil.

Rok

Bagian ini memastikan posisi vertikal yang stabil. Dinding skirt memandu piston dan mencegahnya terguling, yang akan mencegah beban mekanis didistribusikan secara merata di sepanjang dinding silinder.

Fungsi piston utama

Fungsi utama piston adalah untuk menggerakkan poros engkol dengan mendorong batang penghubung. Tindakan ini terjadi ketika campuran bahan bakar dan udara menyala. Permukaan dasar yang rata mengasumsikan semua tekanan mekanis.

Selain fungsi ini, bagian ini memiliki beberapa properti lainnya:

• Menyegel ruang kerja di silinder, yang karenanya efisiensi ledakan memiliki persentase maksimum (parameter ini tergantung pada tingkat kompresi dan jumlah kompresi). Jika cincin-O aus, keketatannya terganggu, dan pada saat yang sama kinerja unit daya menurun;
• Mendinginkan ruang kerja. Fungsi ini membutuhkan artikel terpisah, tetapi singkatnya, ketika dinyalakan di dalam silinder, suhu naik tajam hingga 2 ribu derajat. Untuk mencegah bagian tersebut meleleh, sangat penting untuk menghilangkan panas. Fungsi ini dilakukan oleh cincin segel, pin piston bersama dengan batang penghubung. Tapi elemen penghilang panas utama adalah minyak dan bagian segar dari campuran udara-bahan bakar.

Jenis piston

Sampai saat ini, pabrikan telah mengembangkan sejumlah besar modifikasi piston yang berbeda. Tugas utama dalam hal ini adalah untuk mencapai "rata-rata emas" antara pengurangan keausan suku cadang, kinerja unit dan pendinginan elemen kontak yang memadai.

Cincin yang lebih lebar dibutuhkan untuk mendinginkan piston dengan lebih baik. Tetapi dengan ini, efisiensi motor berkurang, karena sebagian energi akan pergi untuk mengatasi gaya gesek yang lebih besar.

Secara desain, semua piston dibagi menjadi dua modifikasi:

• Untuk mesin dua tak. Bagian bawah di dalamnya memiliki bentuk bulat, sehingga meningkatkan penghilangan produk pembakaran dan mengisi ruang kerja.
• Untuk mesin empat tak. Dalam modifikasi seperti itu, bagian bawahnya akan cekung atau rata. Kategori pertama lebih aman ketika timing katup dipindahkan - bahkan dengan katup terbuka, piston tidak akan bertabrakan dengannya, karena ada relung yang sesuai di dalamnya. Selain itu, elemen-elemen ini memberikan pencampuran campuran yang lebih baik di ruang kerja.

Piston untuk mesin diesel adalah kategori suku cadang yang terpisah. Pertama, mereka jauh lebih kuat daripada analog untuk mesin pembakaran internal bensin. Ini diperlukan karena tekanan lebih dari 20 atmosfer harus dibuat di dalam silinder. Karena suhu tinggi dan tekanan yang sangat besar, piston konvensional akan mudah roboh.

Kedua, piston semacam itu sering kali memiliki ceruk khusus, yang disebut ruang pembakaran piston. Mereka menciptakan turbulensi pada langkah masuk, memberikan pendinginan yang lebih baik pada bagian bawah bodi mobil yang panas serta pencampuran bahan bakar / udara yang lebih efisien.

Ada juga klasifikasi lain dari elemen-elemen ini:

• Pemeran. Mereka dibuat dengan cara dituang menjadi blanko padat, yang kemudian diproses dengan mesin bubut. Model seperti itu digunakan pada kendaraan ringan;
• Tim nasional. Bagian-bagian ini dirakit dari berbagai bagian, yang memungkinkan untuk menggabungkan bahan untuk masing-masing elemen piston (misalnya, skirt dapat dibuat dari paduan aluminium, dan bagian bawahnya dapat dibuat dari besi tuang atau baja). Karena biaya tinggi dan kompleksitas desain, piston semacam itu tidak dipasang pada motor konvensional. Aplikasi utama dari modifikasi tersebut adalah mesin pembakaran internal besar yang menggunakan bahan bakar diesel.

Persyaratan untuk piston mesin

Agar piston dapat menangani tugasnya, persyaratan berikut harus dipenuhi selama pembuatannya:

1. Itu harus menahan beban suhu tinggi, sementara tidak berubah bentuk di bawah tekanan mekanis, dan agar efisiensi motor tidak turun dengan perubahan suhu, material harus tidak memiliki koefisien muai yang tinggi;
2. Bahan dari mana bagian itu dibuat tidak boleh cepat aus sebagai akibat dari fungsi bantalan selongsong;
3. Piston harus ringan, karena dengan bertambahnya massa akibat kelembaman, beban pada batang penghubung dan engkol meningkat beberapa kali lipat.

Saat memilih piston baru, sangat penting untuk mempertimbangkan rekomendasi pabrikan, jika tidak mesin akan mengalami beban tambahan atau bahkan kehilangan stabilitas.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa yang dilakukan piston pada mesin? Di dalam silinder, mereka melakukan gerakan bolak-balik karena pembakaran campuran udara-bahan bakar dan dampak pada engkol dari piston yang berdekatan bergerak ke bawah.

Apa jenis piston yang ada? Dengan rok simetris dan asimetris dengan ketebalan bawah yang berbeda. Ada piston ekspansi terkontrol, termal otomatis, otomatis, duoterm, dengan baffle, dengan rok miring, Evotec, aluminium tempa.

Apa fitur desain piston? Piston berbeda tidak hanya dalam bentuk, tetapi juga dalam jumlah slot untuk memasang cincin-O. Piston skirt bisa meruncing atau berbentuk tong.