Έμβολα κινητήρα: συσκευή, σκοπός, διαστάσεις

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 13:48

Παρά την αυξανόμενη δημοτικότητα των ηλεκτρικών οχημάτων, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης εξακολουθεί να είναι ο κύριος τύπος κινητήρα αυτοκινήτου. Αυτή η μονάδα έχει τη συντομογραφία ICE και είναι μια θερμική μηχανή που μετατρέπει την ενέργεια της καύσης του καυσίμου σε μηχανικό έργο. Το κύριο στοιχείο του κινητήρα εσωτερικής καύσης είναι ο μηχανισμός του στρόφαλου. Περιλαμβάνει τον στροφαλοφόρο άξονα, τις επενδύσεις, τις μπιέλες και τα έμβολα. Για το τελευταίο θα μιλήσουμε σήμερα.

Χαρακτηριστικό

Τι είναι αυτό το στοιχείο; Το έμβολο είναι το κύριο εξάρτημα του μηχανισμού στροφάλου, ο οποίος εκτελεί πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα:

• Αποκρίνεται στην πίεση αερίου.
• Μεταδίδει δυνάμεις στη μπιέλα.
• Σφραγίζει το θάλαμο καύσης.
• Αφαιρεί τη θερμότητα από την καύση του καυσίμου.

Έτσι, χάρη στο έμβολο, πραγματοποιείται η θερμοδυναμική διαδικασία του κινητήρα.

Υλικό

Αξίζει να σημειωθείότι αυτό το στοιχείο υπόκειται σε ακραία φορτία και λειτουργεί υπό υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Ενόψει αυτού, χρησιμοποιούνται ειδικά υλικά για την κατασκευή εμβόλων κινητήρα. Για να μην λιώνει το στοιχείο από τις υψηλές θερμοκρασίες και να μην παραμορφώνεται από κρουστικά χτυπήματα, είναι κατασκευασμένο από κράμα αλουμινίου. Σε σπάνιες περιπτώσεις, τα έμβολα του κινητήρα είναι κατασκευασμένα από χάλυβα. Αυτό το στοιχείο κατασκευάζεται με δύο μεθόδους - με σφράγιση (σφυρήλατα έμβολα) ή χύτευση με έγχυση. Η τελευταία μέθοδος χρησιμοποιείται στο 90 τοις εκατό των περιπτώσεων.

Συσκευή

Η σχεδίαση του εμβόλου του κινητήρα περιλαμβάνει την παρουσία διασυνδεδεμένων στοιχείων. Αυτά περιλαμβάνουν:

• head;
• πείρος εμβόλου;
• αφεντικά;
• δακτύλιοι συγκράτησης;
• μπιέλα κεφαλής εμβόλου;
• ένθετο από χάλυβα;
• πίστον φούστα;
• δακτύλιοι συμπίεσης και ξύστρας λαδιού.

Σχήμα

Το έμβολο είναι ένα συμπαγές στοιχείο, που χωρίζεται συμβατικά σε δύο μέρη. Αυτή η φούστα και το κάτω μέρος (κεφάλι) του εμβόλου. Το σχήμα και ο σχεδιασμός του επαναλαμβάνουν τον ίδιο τον θάλαμο καύσης. Σημειώστε επίσης ότι στους βενζινοκινητήρες, το έμβολο έχει σχεδόν επίπεδη επιφάνεια κεφαλής. Σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να υπάρχουν αυλακώσεις στο κάτω μέρος για να ανοίξουν πλήρως οι βαλβίδες (αυτά είναι τα λεγόμενα έμβολα χωρίς βύσμα). Συχνά χρησιμοποιούνται σε VAZ ("Priora", "Kalina", "Grant" και ούτω καθεξής). Στα περισσότερα ξένα αυτοκίνητα βενζίνης, το κάτω μέρος του εμβόλου έχει μια απολύτως επίπεδη επιφάνεια.

Αν μιλάμε για κινητήρες ντίζελ, εδώο σχεδιασμός είναι ελαφρώς διαφορετικός. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούν έμβολα με θάλαμο καύσης συγκεκριμένου σχήματος. Χάρη σε αυτό, εξασφαλίζεται καλύτερος σχηματισμός μείγματος (λόγω καλών στροβιλισμών). Σε αυτά τα έμβολα, το σχήμα του πυθμένα δεν είναι επίπεδο.

Όμως, ανεξάρτητα από το αν πρόκειται για κινητήρα ντίζελ ή βενζίνης, υπάρχουν πάντα αυλακώσεις στο έμβολο για την τοποθέτηση δακτυλίων. Η ίδια η φούστα έχει σχήμα κώνου ή βαρελιού. Αυτό γίνεται για να αντισταθμιστεί η διαστολή του εμβόλου όταν θερμαίνεται. Σημειώστε ότι ένα στρώμα από γραφίτη ή δισουλφίδιο μολυβδαινίου εφαρμόζεται επιπλέον στην επιφάνεια της φούστας. Αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν ως υλικό κατά της τριβής. Επίσης στη φούστα υπάρχουν τρύπες για τη στερέωση του πείρου του εμβόλου. Τους λένε και αφεντικά.

Ψύξη

Είπαμε νωρίτερα ότι το έμβολο ενός κυλίνδρου κινητήρα υπόκειται σε ακραία καταπόνηση. Ειδικότερα, το κάτω μέρος και η φούστα αντέχουν φορτία υψηλής θερμοκρασίας. Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του υλικού, παρέχεται ψύξη λαδιού. Θα μπορούσε να είναι:

• Νέφος λαδιού στον κύλινδρο.
• Κυκλοφορία λιπαντικού μέσω του πηνίου κεφαλής εμβόλου.
• Πιτσίλισμα λαδιού μέσω ενός ακροφυσίου, ενός καναλιού στην περιοχή των δακτυλίων ή μιας ειδικής οπής στη μπιέλα.

Ψεκαστικό υγρό υπό πίεση. Μπορεί να φτάσει σε τέσσερις ατμόσφαιρες, ανάλογα με τις στροφές του κινητήρα. Έτσι, το λάδι κινητήρα δεν εκτελεί μόνο τη λειτουργία της λίπανσης, αλλά και την απαγωγή θερμότητας.

Rings

Αυτά τα στοιχεία τοποθετούνται πάντα στα έμβολα. Το κύριο καθήκον τους είναι να εξασφαλίσουν μια στενή σύνδεση μεταξύ του εμβόλου καιτοιχώματα του θαλάμου καύσης του κινητήρα. Οι δακτύλιοι είναι κατασκευασμένοι από ειδικές ποιότητες χυτοσιδήρου. Πρέπει να σημειωθεί ότι αυτά τα στοιχεία είναι η κύρια πηγή τριβής στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Οι απώλειες μπορούν να φτάσουν έως και το 25 τοις εκατό όλων των μηχανικών φορτίων στον κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Η θέση των δαχτυλιδιών και ο αριθμός τους μπορεί να διαφέρουν. Αλλά στο 90 τοις εκατό των περιπτώσεων, χρησιμοποιείται αυτό το σχήμα: δύο δακτύλιοι συμπίεσης και ένας δακτύλιος απόξεσης λαδιού. Τα πρώτα χρησιμεύουν για την αποτροπή της εισόδου αερίων από τον θάλαμο στον στροφαλοθάλαμο του κινητήρα όταν το μείγμα αναφλέγεται και ο κινητήρας λειτουργεί. Ο πρώτος δακτύλιος συμπίεσης έχει τραπεζοειδές σχήμα. Το δεύτερο είναι κωνικό με μικρή υποκοπή. Οι ξύστρες λαδιού διαθέτουν επίσης διαστολέα ελατηρίου και οπές αποστράγγισης.

Λάβετε υπόψη ότι στους κινητήρες ντίζελ έχει τοποθετηθεί μεταλλικό ένθετο, το οποίο συμβάλλει στην υλοποίηση της μέγιστης αναλογίας συμπίεσης.

Και αν ο δακτύλιος συμπίεσης χρησιμεύει για την αποτροπή της διάρρηξης αερίων, τότε η ξύστρα λαδιού εξασφαλίζει την αφαίρεση του λαδιού από την επιφάνεια των τοιχωμάτων των κυλίνδρων του κινητήρα εσωτερικής καύσης. Αυτό εμποδίζει την είσοδο λιπαντικού στον θάλαμο καύσης. Αλλά σε αυτοκίνητα μεγάλης χιλιομετρικής απόστασης, οι δακτύλιοι δεν παρέχουν αυτή τη σφράγιση και μέρος του λιπαντικού εισχωρεί στον θάλαμο. Ως αποτέλεσμα, αύξηση της κατανάλωσης λαδιού και χαρακτηριστικός μπλε καπνός από τον σωλήνα εξάτμισης.

Mount

Πώς συνδέεται το έμβολο του κινητήρα στη μπιέλα; Στερεώνεται με σωληνωτό ατσάλινο δάχτυλο. Συνήθως σε σύγχρονους κινητήρες εσωτερικής καύσης χρησιμοποιείται ένα πλωτό δάχτυλο. Μπορεί να περιστραφεί στην κεφαλή του εμβόλου και στις κεφαλές όταν ο κινητήρας λειτουργεί και για να εξαλείψει τον κυβισμό, το στοιχείοστερεωμένο και στις δύο πλευρές με δακτυλίους συγκράτησης.

Η άκαμπτη στερέωση των άκρων του δακτύλου χρησιμοποιείται πολύ σπάνια. Το σχέδιο, το οποίο περιλαμβάνει το έμβολο, τον πείρο και τους δακτυλίους, ονομάζεται "ομάδα εμβόλων". Με τη σειρά του, είναι αναπόσπαστο μέρος του στρόφαλου.

VAZ-2110 έμβολα: προδιαγραφές

Τέλος, δίνουμε στοιχεία για τα έμβολα του αυτοκινήτου VAZ της δέκατης οικογένειας. Αυτά τα στοιχεία έχουν επίπεδη επιφάνεια πυθμένα και είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο. Η κανονική διάμετρος είναι 82 mm. Το μέγεθος επισκευής είναι 0,4 mm υψηλότερο. Σημειώστε ότι υπάρχουν δύο τέτοια μεγέθη. Η δεύτερη επισκευή έχει διάμετρο 82,8 χιλιοστά. Το μέγεθος της θερμής ζώνης είναι 7,5 χιλιοστά. Η διάμετρος του πείρου του εμβόλου είναι 22 mm. Ο όγκος των δειγμάτων στο έμβολο είναι 11,8 κυβικά εκατοστά. Ύψος συμπίεσης - 37,9 mm.

Λοιπόν, μάθαμε τι είναι το έμβολο, πώς λειτουργεί, από τι αποτελείται.