Pít-tông động cơ: thiết bị, mục đích, kích thước

2024 Tác giả: Erin Ralphs | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-19 19:59

Bất chấp việc xe điện ngày càng phổ biến, động cơ đốt trong vẫn là loại động cơ chính của xe hơi. Bộ phận này có tên viết tắt là ICE, là một động cơ nhiệt biến năng lượng đốt cháy nhiên liệu thành công cơ học. Thành phần chính của động cơ đốt trong là cơ cấu tay quay. Nó bao gồm trục khuỷu, ống lót, thanh nối và piston. Hôm nay chúng ta sẽ nói về vấn đề thứ hai.

Đặc

Phần tử này là gì? Pít tông là thành phần chính của cơ cấu tay quay, thực hiện một số chức năng cùng một lúc:

• Ứng với áp suất khí.
• Truyền lực đến thanh kết nối.
• Làm kín buồng đốt.
• Loại bỏ nhiệt từ quá trình đốt cháy nhiên liệu.

Như vậy, nhờ có piston mà quá trình nhiệt động của động cơ được thực hiện.

Chất liệu

Điều đáng chú ýrằng phần tử này phải chịu tải trọng cực lớn và hoạt động dưới áp suất và nhiệt độ cao. Theo quan điểm này, các vật liệu đặc biệt được sử dụng để sản xuất piston động cơ. Để phần tử không bị nóng chảy do nhiệt độ cao và không bị biến dạng do va đập, nó được làm bằng hợp kim nhôm. Trong một số trường hợp hiếm hoi, các piston của động cơ được làm bằng thép. Phần tử này được thực hiện bằng hai phương pháp - bằng cách dập (piston rèn) hoặc ép phun. Phương pháp thứ hai được sử dụng trong 90% trường hợp.

Thiết bị

Thiết kế của piston động cơ liên quan đến sự hiện diện của các phần tử liên kết với nhau. Chúng bao gồm:

• đầu;
• chốt piston;
• trùm;
• nhẫn giữ lại;
• thanh kết nối đầu piston;
• chèn thép;
• váy piston;
• vòng nén và gạt dầu.

Hình

Piston là một phần tử rắn, được chia thành hai phần theo quy ước. Váy này và đáy (đầu) của piston. Hình dạng và thiết kế của nó lặp lại chính buồng đốt. Cũng cần lưu ý rằng trên động cơ xăng, piston có bề mặt đầu gần như phẳng. Trong một số trường hợp hiếm hoi, các rãnh có thể xuất hiện ở phía dưới để mở hoàn toàn các van (đây là cái gọi là piston không có phích cắm). Thường thì chúng được sử dụng trên VAZ ("Priora", "Kalina", "Grant", v.v.). Trên hầu hết các xe ô tô nước ngoài chạy xăng, đáy pít-tông có bề mặt hoàn toàn bằng phẳng.

Nếu chúng ta nói về động cơ diesel, tại đâythiết kế hơi khác một chút. Các động cơ này sử dụng các piston với buồng đốt có hình dạng nhất định. Nhờ đó, sự hình thành hỗn hợp tốt hơn được đảm bảo (do sự hỗn loạn tốt). Trên các piston này, hình dạng của đáy không bằng phẳng.

Nhưng bất kể là động cơ diesel hay xăng, trên piston luôn có các rãnh để lắp các vòng. Bản thân váy có hình nón hoặc hình thùng. Điều này được thực hiện để bù đắp cho sự giãn nở của piston khi bị nung nóng. Lưu ý rằng một lớp than chì hoặc molypden disulfua được phủ thêm lên bề mặt của váy. Các thành phần này hoạt động như một vật liệu chống ma sát. Ngoài ra ở váy còn có lỗ để gắn chốt pít-tông. Họ cũng được gọi là ông chủ.

Làm mát

Trước đó chúng ta đã nói rằng piston của xi lanh động cơ chịu ứng suất cực lớn. Đặc biệt, đáy và váy chịu được nhiệt độ cao. Để ngăn vật liệu bị quá nhiệt, làm mát bằng dầu được cung cấp. Nó có thể là:

• Dầu phun sương trong xi lanh.
• Sự tuần hoàn của chất bôi trơn qua cuộn đầu piston.
• Dầu bắn tung tóe qua vòi phun, rãnh trong khu vực vòng xuyến hoặc một lỗ đặc biệt trên thanh kết nối.

Phun chất lỏng dưới áp suất. Nó có thể đạt tới bốn atm, tùy thuộc vào tốc độ động cơ. Do đó, dầu động cơ không chỉ thực hiện chức năng bôi trơn mà còn có chức năng tản nhiệt.

Nhẫn

Các phần tử này luôn được lắp trên các piston. Nhiệm vụ chính của chúng là đảm bảo kết nối chặt chẽ giữa piston vàthành buồng đốt của động cơ. Nhẫn được làm từ loại gang đặc biệt. Cần lưu ý rằng các yếu tố này là nguồn ma sát chính trong nhà máy điện. Tổn thất có thể lên đến 25 phần trăm của tất cả các tải cơ học trong động cơ đốt trong.

Vị trí của những chiếc nhẫn và số lượng của chúng có thể khác nhau. Nhưng trong 90% trường hợp, sơ đồ này được sử dụng: hai vòng nén và một vòng gạt dầu. Mục đích đầu tiên là để ngăn chặn sự đột phá của các khí từ buồng chứa vào cacte của động cơ khi hỗn hợp được đốt cháy và động cơ đang chạy. Vòng nén thứ nhất có dạng hình thang. Thứ hai là hình nón với một đường cắt nhỏ. Máy cạo dầu cũng có bộ giãn nở lò xo và lỗ thoát nước.

Lưu ý rằng bộ chèn kim loại được lắp trên động cơ diesel, góp phần thực hiện tỷ số nén tối đa.

Và nếu vòng nén ngăn cản sự đột phá của khí, thì bộ gạt dầu đảm bảo loại bỏ dầu khỏi bề mặt thành xi lanh động cơ đốt trong. Điều này ngăn không cho dầu nhờn vào buồng đốt. Nhưng trên những chiếc xe có quãng đường chạy cao, các vòng đệm không cung cấp vòng đệm đó và một số chất bôi trơn sẽ ngấm vào khoang chứa. Kết quả là lượng dầu tiêu thụ tăng lên và khói xanh đặc trưng từ ống xả.

Gắn

Làm thế nào để piston động cơ kết nối với thanh kết nối? Nó được gắn chặt bằng một ngón tay thép hình ống. Thông thường trên các động cơ đốt trong hiện đại sử dụng ngón tay nổi. Nó có thể quay trong đầu piston và trục khi động cơ đang chạy, và để loại bỏ dịch chuyển, phần tửđược cố định ở cả hai mặt bằng vòng giữ.

Thắt chặt đầu ngón tay cứng nhắc rất ít dùng. Thiết kế, bao gồm piston, chốt và các vòng, được gọi là "nhóm piston". Đổi lại, nó là một phần không thể thiếu của tay quay.

VAZ-2110 piston: thông số kỹ thuật

Cuối cùng, chúng tôi đưa ra dữ liệu về các piston của xe VAZ thuộc gia đình thứ mười. Các phần tử này có bề mặt đáy phẳng và được làm bằng nhôm. Đường kính thông thường là 82 mm. Kích thước sửa chữa cao hơn 0,4 mm. Lưu ý rằng có hai kích thước như vậy. Lần sửa chữa thứ hai có đường kính 82,8 mm. Kích thước của vùng nóng là 7,5 mm. Đường kính chốt piston là 22 mm. Thể tích của mẫu trong pít-tông là 11,8 phân khối. Chiều cao nén - 37,9 mm.

Vì vậy, chúng tôi đã tìm ra piston là gì, nó hoạt động như thế nào, nó được làm bằng gì.