La plupart des voitures vous font bouger moteur à pistons combustion interne(en abrégé ICE) avec mécanisme à manivelle. Cette conception s'est généralisée en raison du faible coût et de la fabricabilité de la production, des dimensions et du poids relativement petits.
Selon le type de carburant utilisé, les moteurs à combustion interne peuvent être divisés en essence et diesel. Je dois dire que les moteurs à essence fonctionnent très bien. Cette division affecte directement la conception du moteur.
Comment fonctionne un moteur à combustion interne à piston ?
La base de sa conception est le bloc-cylindres. Il s'agit d'un corps coulé en fonte, en alliage d'aluminium ou parfois de magnésium. La plupart des mécanismes et des pièces des autres systèmes de moteur sont fixés spécifiquement au bloc-cylindres ou situés à l'intérieur de celui-ci.
Une autre partie importante du moteur est sa tête. Il est situé en haut du bloc-cylindres. La tête abrite également des parties des systèmes du moteur.
Une palette est fixée au bloc-cylindres par le bas. Si cette pièce prend la charge lorsque le moteur tourne, on l'appelle souvent le carter d'huile ou le carter.
Tous les systèmes de moteur
- mécanisme à manivelle ;
- mécanisme de distribution de gaz ;
- Système d'alimentation;
- système de refroidissement;
- Système de lubrification;
- système de mise à feu;
- système de gestion du moteur.
mécanisme à manivelle composé d'un piston, d'une chemise de cylindre, d'une bielle et vilebrequin.
Mécanisme à manivelle :
1. Extenseur de segment racleur d'huile. 2. Segment racleur d'huile de piston. 3. Anneau de compression, troisième. 4. Anneau de compression, deuxième. 5. Anneau de compression, en haut. 6. Piston. 7. Anneau de retenue. 8. Axe de piston. 9. Coussinet de bielle. 10. Bielle. 11. Chapeau de bielle. 12. Insertion de la tête inférieure de la bielle. 13. Boulon de chapeau de bielle, court. 14. Boulon de chapeau de bielle, long. 15. Pignon d'entraînement. 16. Prise canal d'huile manivelle. 17. Coussinet de palier de vilebrequin, supérieur. 18. Couronne dentée. 19. Boulons. 20. Volant. 21. Épingles. 22. Boulons. 23. Déflecteur d'huile, arrière. 24. Couvercle roulement arrière vilebrequin. 25. Épingles. 26. Demi-anneau de palier de butée. 27. Coussinet de palier de vilebrequin, inférieur. 28. Contrepoids du vilebrequin. 29. Vis. 30. Chapeau de palier de vilebrequin. 31. Boulon d'accouplement. 32. Un boulon de fixation d'un couvercle de roulement. 33. Vilebrequin. 34. Contrepoids, avant. 35. Diffuseur d'huile, avant. 36. Contre-écrou. 37. Poulie. 38. Boulons.
Le piston est situé à l'intérieur de la chemise de cylindre. À l'aide d'un axe de piston, il est relié à une bielle dont la tête inférieure est fixée au tourillon de bielle du vilebrequin. La chemise de cylindre est un trou dans le bloc ou un manchon en fonte inséré dans le bloc.
Chemise de cylindre avec bloc
La chemise de cylindre est fermée avec une tête sur le dessus. Vilebrequinégalement attaché au bloc dans sa partie inférieure. le mécanisme se transforme mouvement rectiligne piston dans mouvement rotatif vilebrequin. La même rotation qui finit par faire patiner les roues de la voiture.
Mécanisme de distribution de gaz est chargé de fournir un mélange de vapeurs de carburant et d'air à l'espace au-dessus du piston et d'éliminer les produits de combustion par des soupapes qui s'ouvrent strictement à un certain moment.
Le système d'alimentation est principalement responsable de la préparation d'un mélange combustible de la composition souhaitée. Les dispositifs du système stockent le carburant, le purifient, le mélangent à l'air de manière à assurer la préparation d'un mélange de la composition et de la quantité souhaitées. Le système est également responsable de l'élimination des produits de combustion du carburant du moteur.
Pendant le fonctionnement du moteur, une quantité d'énergie thermique est générée supérieure à ce que le moteur est capable de convertir en énergie mécanique. Malheureusement, la soi-disant efficacité thermique des meilleurs échantillons moteurs modernes ne dépasse pas 40 %. Par conséquent, une grande quantité de chaleur "supplémentaire" doit être dissipée dans l'espace environnant. C'est exactement ce qu'il fait, évacue la chaleur et maintient une stabilité température de fonctionnement moteur.
Système de lubrification . C'est juste le cas: "Si vous ne graissez pas, vous n'irez pas." Les moteurs à combustion interne ont un grand nombre d'unités de friction et de soi-disant paliers lisses: il y a un trou, l'arbre y tourne. Il n'y aura pas de lubrification, l'ensemble échouera à cause du frottement et de la surchauffe.
Système de mise à feu conçu pour mettre le feu, strictement à un certain moment, à un mélange de carburant et d'air dans l'espace au-dessus du piston. un tel système n'existe pas. Là, le carburant s'enflamme spontanément dans certaines conditions.
Vidéo:
Système de gestion du moteur avec bloc électronique contrôle (ECU) contrôle les systèmes du moteur et coordonne leur travail. Tout d'abord, il s'agit de la préparation d'un mélange de la composition souhaitée et de son allumage en temps opportun dans les cylindres du moteur.
- assure le transfert des efforts mécaniques à la bielle;
- est responsable de l'étanchéité de la chambre de combustion du carburant ;
- assure une évacuation rapide de l'excès de chaleur de la chambre de combustion
Le travail du piston se déroule dans des conditions difficiles et à bien des égards dangereuses - à des hauteurs élevées conditions de température et des charges accrues, il est donc particulièrement important que les pistons des moteurs soient efficaces, fiables et résistants à l'usure. C'est pourquoi des matériaux légers mais résistants sont utilisés pour leur production - des alliages d'aluminium ou d'acier résistants à la chaleur. Les pistons sont fabriqués par deux méthodes - moulage ou emboutissage.
Conception des pistons
Le piston du moteur a assez conception simple, qui se compose des parties suivantes :
Volkswagen SA
- Tête de piston ICE
- axe de piston
- Anneau de retenue
- Chef
- bielle
- Insert en acier
- Anneau de compression un
- Deuxième bague de compression
- Segment racleur d'huile
Les caractéristiques de conception du piston dépendent dans la plupart des cas du type de moteur, de la forme de sa chambre de combustion et du type de carburant utilisé.
Fond
Le fond peut avoir forme différente selon les fonctions qu'il remplit - plat, concave et convexe. La forme concave du fond permet un fonctionnement plus efficace de la chambre de combustion, cependant, cela contribue à plus de dépôts lors de la combustion du carburant. La forme convexe du fond améliore les performances du piston, mais réduit en même temps l'efficacité du processus de combustion du mélange de carburant dans la chambre.
Segments de piston
Sous le fond, il y a des rainures spéciales (rainures) pour l'installation segments de piston. La distance entre le bas et le premier anneau de compression s'appelle la zone de tir.
Les segments de piston sont responsables d'une connexion fiable entre le cylindre et le piston. Ils offrent une étanchéité fiable grâce à un ajustement parfait aux parois du cylindre, qui s'accompagne d'un processus de friction intense. L'huile moteur est utilisée pour réduire la friction. Les segments de piston sont en fonte.
Le nombre de segments de piston pouvant être installés dans un piston dépend du type de moteur utilisé et de son objectif. Souvent, des systèmes avec un segment racleur d'huile et deux segments de compression (premier et deuxième) sont installés.
Segment racleur d'huile et bagues de compression
L'anneau racleur d'huile assure l'élimination rapide de l'excès d'huile des parois internes du cylindre, et les anneaux de compression empêchent les gaz de pénétrer dans le carter.
L'anneau de compression, situé en premier, reçoit la plupart des charges d'inertie pendant le fonctionnement du piston.
Pour réduire les charges dans de nombreux moteurs, un insert en acier est installé dans la rainure annulaire, ce qui augmente la résistance et le degré de compression de l'anneau. Les anneaux de type compression peuvent être réalisés sous la forme d'un trapèze, d'un tonneau, d'un cône, avec une découpe.
Le segment racleur d'huile est dans la plupart des cas équipé de nombreux trous pour le drainage de l'huile, parfois avec un extenseur à ressort.
axe de piston
Il s'agit d'une pièce tubulaire qui est responsable de la connexion fiable du piston à la bielle. Fabriqué en alliage d'acier. Lors de l'installation de l'axe de piston dans les bossages, il est fermement fixé avec des bagues de retenue spéciales.
Le piston, l'axe de piston et les segments forment ensemble ce que l'on appelle le groupe de pistons du moteur.
Jupe
La partie de guidage du dispositif à piston, qui peut être réalisée sous la forme d'un cône ou d'un tonneau. La jupe de piston est équipée de deux bossages pour la liaison avec l'axe de piston.
Pour réduire les pertes par frottement, une fine couche d'un agent antifriction est appliquée à la surface de la jupe (souvent du graphite ou du bisulfure de molybdène est utilisé). La partie inférieure de la jupe est équipée d'un segment racleur d'huile.
Un processus obligatoire pour le fonctionnement d'un dispositif à piston est son refroidissement, qui peut être effectué par les méthodes suivantes:
- pulvériser de l'huile à travers les trous de la bielle ou de la buse ;
- le mouvement de l'huile le long de la bobine dans la tête de piston ;
- fournir de l'huile à la zone des anneaux à travers le canal annulaire;
- brouillard d'huile
Pièce d'étanchéité
La partie d'étanchéité et le fond sont reliés sous la forme d'une tête de piston. Dans cette partie de l'appareil, il y a des segments de piston - racleur d'huile et compression. Les canaux pour les segments ont de petits trous à travers lesquels l'huile usée pénètre dans le piston puis s'écoule dans le carter.
En général, le piston d'un moteur à combustion interne est l'une des pièces les plus chargées, qui est soumise à de forts effets dynamiques et en même temps thermiques. Cela impose des exigences accrues tant sur les matériaux utilisés dans la production des pistons que sur la qualité de leur fabrication.
Le piston du moteur est une pièce qui a une forme cylindrique et effectue des mouvements alternatifs à l'intérieur du cylindre. C'est l'une des pièces les plus caractéristiques du moteur, car la mise en œuvre du processus thermodynamique se produisant dans le moteur à combustion interne se produit précisément avec son aide. Piston:
- percevoir la pression des gaz, transfère la force résultante à;
- scelle la chambre de combustion ;
- en évacue l'excès de chaleur.
La photo ci-dessus montre quatre coups du piston du moteur.
Les conditions extrêmes dictent le matériau du piston
Le piston est actionné dans des conditions extrêmes, traits caractéristiques qui sont élevées : pression, charges inertielles et températures. C'est pourquoi les principales exigences en matière de matériaux pour sa fabrication incluent:
- haute résistance mécanique;
- bonne conductivité thermique;
- faible densité;
- coefficient de dilatation linéaire insignifiant, propriétés antifriction;
- bonne résistance à la corrosion.
Les pistons peuvent être :
- moulage;
- forgé.
Les caractéristiques de conception du piston sont déterminées par son objectif
Les principales conditions qui déterminent la conception du piston sont le type de moteur et la forme de la chambre de combustion, les caractéristiques du processus de combustion qui s'y déroule. Structurellement, le piston est un élément monobloc composé de :
- têtes (fonds);
- pièce d'étanchéité;
- jupes (partie guide).
Le piston d'un moteur à essence est-il différent d'un moteur diesel ? Les surfaces des têtes de piston des moteurs à essence et diesel sont structurellement différentes. À moteur à essence surface de la tête - plate ou proche de celle-ci. Parfois, des rainures y sont faites, contribuant à l'ouverture complète des valves. Pour les pistons moteurs équipés de injection directe fuel (SNVT), une forme plus complexe est caractéristique. tête de piston dans moteur diesel diffère considérablement de l'essence, - en raison de l'exécution d'une chambre de combustion d'une forme donnée, une meilleure formation de tourbillon et de mélange est fournie.
La photo montre le schéma des pistons du moteur.
Segments de piston : types et composition
La partie d'étanchéité du piston comprend des segments de piston qui assurent une connexion étanche entre le piston et le cylindre. État technique moteur est déterminé par sa capacité d'étanchéité. En fonction du type et de l'objectif du moteur, le nombre d'anneaux et leur emplacement sont sélectionnés. Le schéma le plus courant est un schéma composé de deux segments de compression et d'un racleur d'huile.
Les segments de piston sont fabriqués principalement à partir de fonte ductile grise spéciale, qui a :
- indicateurs stables élevés de résistance et d'élasticité aux températures de fonctionnement tout au long de la durée de vie de l'anneau;
- haute résistance à l'usure dans des conditions de frottement intense;
- bonnes propriétés antifriction;
- la capacité de pénétrer rapidement et efficacement à la surface du cylindre.
Le but principal de l'anneau de compression est d'empêcher les gaz de la chambre de combustion de pénétrer dans le carter du moteur. Des charges particulièrement lourdes tombent sur le premier anneau de compression. Par conséquent, dans la fabrication de segments pour les pistons de certains moteurs à essence forcée et de tous les moteurs diesel, un insert en acier est installé, ce qui augmente la résistance des segments et permet une compression maximale. La forme des anneaux de compression peut être :
- trapézoïdal;
- en forme de tonneau ;
- tconique.
L'anneau racleur d'huile est chargé d'éliminer l'excès d'huile des parois du cylindre et de l'empêcher de pénétrer dans la chambre de combustion. Il se distingue par la présence de nombreux trous de drainage. Certains anneaux sont conçus avec des extenseurs à ressort.
La forme du guide piston (sinon la jupe) peut être conique ou en tonneau, ce qui permet de compenser sa dilatation lorsque des températures de fonctionnement élevées sont atteintes. Sous leur influence, la forme du piston devient cylindrique. La surface latérale du piston est revêtue d'une couche de matériau antifriction afin de réduire les pertes dues au frottement ; du graphite ou du bisulfure de molybdène est utilisé à cet effet. Des trous de cosse dans la jupe de piston permettent de fixer l'axe de piston.
Une unité composée d'un piston, d'une compression, de segments racleurs d'huile, ainsi que d'un axe de piston est communément appelée un groupe de pistons. La fonction de sa liaison avec la bielle est attribuée à un axe de piston en acier, qui a une forme tubulaire. Il a des exigences pour:
- déformation minimale pendant le fonctionnement;
- haute résistance sous charge variable et résistance à l'usure ;
- bonne résistance aux chocs;
- petite masse.
- fixe dans les bossages de piston, mais tourne dans la tête de bielle ;
- fixe dans la tête de bielle et tourne dans les bossages du piston ;
- tournant librement dans les bossages de piston et dans la tête de bielle.
Les doigts installés selon la troisième option sont appelés flottants. Ils sont les plus populaires car leur usure en longueur et en circonférence est négligeable et uniforme. Avec leur utilisation, le risque de grippage est minimisé. De plus, ils sont faciles à installer.
Élimination de l'excès de chaleur du piston
Outre des contraintes mécaniques importantes, le piston est également soumis aux effets négatifs de températures extrêmement élevées. Chaleur de groupe de pistons alloué :
- système de refroidissement des parois du cylindre ;
- la cavité interne du piston, puis - l'axe de piston et la bielle, ainsi que l'huile circulant dans le système de lubrification ;
- mélange air-carburant partiellement froid fourni aux cylindres.
- éclabousser de l'huile à travers une buse spéciale ou un trou dans la bielle;
- brouillard d'huile dans la cavité du cylindre ;
- injection d'huile dans la zone des anneaux, dans un canal spécial;
- circulation d'huile dans la tête de piston à travers un serpentin tubulaire.
Vidéo sur un moteur à quatre temps - le principe de fonctionnement:
Le plus célèbre et le plus utilisé dans le monde dispositifs mécaniques- Il s'agit de moteurs à combustion interne (ci-après dénommés moteurs à combustion interne). Leur gamme est étendue et ils diffèrent par un certain nombre de caractéristiques, par exemple le nombre de cylindres, dont le nombre peut varier de 1 à 24, le carburant utilisé.
Le fonctionnement d'un moteur à combustion interne à piston
Moteur à combustion interne monocylindre peut être considéré comme le coup le plus primitif, déséquilibré et inégal, malgré le fait qu'il soit le point de départ de la création d'une nouvelle génération de moteurs multicylindres. Aujourd'hui, ils sont utilisés dans la modélisation d'avions, dans la production d'outils agricoles, ménagers et de jardin. Pour l'industrie automobile, les moteurs à quatre cylindres et les appareils plus solides sont massivement utilisés.
Comment ça marche et en quoi consiste-t-il ?
Moteur alternatif à combustion interne a une structure complexe et se compose de:
- Logement, y compris un bloc-cylindres, une culasse;
- mécanisme de distribution de gaz ;
- Mécanisme à manivelle (ci-après KShM);
- Un certain nombre de systèmes auxiliaires.
KShM est un lien entre l'énergie libérée lors de la combustion du mélange carburant-air (ci-après dénommé FA) dans le cylindre et le vilebrequin, qui assure le mouvement de la voiture. Le système de distribution de gaz est responsable des échanges de gaz pendant le fonctionnement de l'unité : accès oxygène atmosphérique et les assemblages combustibles dans le moteur, et l'élimination rapide des gaz formés lors de la combustion.
L'appareil du moteur à piston le plus simple
Les systèmes auxiliaires sont présentés :
- Entrée, fournissant de l'oxygène au moteur ;
- Carburant, représenté par un système d'injection de carburant ;
- L'allumage, qui fournit une étincelle et un allumage des assemblages combustibles pour les moteurs fonctionnant à l'essence (les moteurs diesel se caractérisent par l'auto-allumage du mélange à haute température);
- Un système de lubrification qui réduit la friction et l'usure des pièces métalliques en contact à l'aide d'huile de machine ;
- Système de refroidissement, qui empêche la surchauffe des pièces de travail du moteur, assurant la circulation liquides spéciaux type antigel;
- Un système d'échappement qui assure l'évacuation des gaz dans le mécanisme correspondant, composé de soupapes d'échappement ;
- Un système de contrôle qui assure la surveillance du fonctionnement du moteur à combustion interne au niveau électronique.
L'élément de travail principal dans le nœud décrit est considéré piston de moteur à combustion interne, qui est lui-même une pièce préfabriquée.
Dispositif à piston ICE
Schéma de fonctionnement étape par étape
Le fonctionnement d'un moteur à combustion interne est basé sur l'énergie des gaz en expansion. Ils résultent de la combustion des assemblages combustibles à l'intérieur du mécanisme. Ce processus physique force le piston à se déplacer dans le cylindre. Le carburant dans ce cas peut être:
- Liquides (essence, carburant diesel);
- des gaz;
- Monoxyde de carbone résultant de la combustion de combustibles solides.
Le fonctionnement du moteur est un cycle fermé continu composé d'un certain nombre de cycles. Les moteurs à combustion interne les plus courants sont de deux types, différant par le nombre de cycles :
- Deux temps, produisant une compression et une course;
- Quatre temps - sont caractérisés par quatre étapes de même durée: admission, compression, course de travail et finale - libération, cela indique un changement quadruple de la position de l'élément de travail principal.
Le début de la course est déterminé par l'emplacement du piston directement dans le cylindre :
- Point mort haut (ci-après dénommé PMH) ;
- Point mort bas (ci-après PMB).
En étudiant l'algorithme de l'échantillon à quatre temps, vous pouvez bien comprendre principe de fonctionnement d'un moteur de voiture.
Le principe de fonctionnement d'un moteur de voiture
L'admission s'effectue en passant du point mort haut à travers toute la cavité du cylindre du piston moteur avec recul simultané de l'assemblage combustible. Basé sur caractéristiques structurelles, le mélange des gaz entrants peut se produire :
- Dans le collecteur d'admission, cela est vrai si le moteur est à essence à injection distribuée ou centrale;
- Dans la chambre de combustion, si l'on parle d'un moteur diesel, ainsi que d'un moteur fonctionnant à l'essence, mais à injection directe.
Première mesure fonctionne avec les soupapes d'admission ouvertes du mécanisme de distribution de gaz. Le nombre de soupapes d'admission et d'échappement, leur temps d'ouverture, leur taille et leur état d'usure sont des facteurs qui influent sur la puissance du moteur. Le piston au stade initial de compression est placé au PMB. Par la suite, il commence à se déplacer vers le haut et à comprimer l'assemblage combustible accumulé aux dimensions déterminées par la chambre de combustion. La chambre de combustion est l'espace libre dans le cylindre qui reste entre le haut du cylindre et le piston au point mort haut.
Deuxième mesure consiste à fermer toutes les soupapes du moteur. La densité de leur ajustement affecte directement la qualité de la compression de l'assemblage combustible et son allumage ultérieur. Aussi, la qualité de la compression des assemblages combustibles est fortement influencée par le niveau d'usure des composants du moteur. Elle s'exprime par la taille de l'espace entre le piston et le cylindre, par l'étanchéité des soupapes. Le niveau de compression d'un moteur est le principal facteur influençant sa puissance. Il est mesuré avec une jauge de compression spéciale.
coup de travail démarre lorsqu'il est connecté au processus système de mise à feu qui génère une étincelle. Le piston est en position haute maximale. Le mélange explose, des gaz sont libérés, créant hypertension artérielle et le piston est mis en mouvement. Le mécanisme à manivelle, à son tour, active la rotation du vilebrequin, qui assure le mouvement de la voiture. Toutes les vannes du système sont en position fermée à ce moment.
coup de graduation est le dernier du cycle considéré. Tout soupapes d'échappement sont en position ouverte, permettant au moteur "d'expirer" les produits de combustion. Le piston revient à son point de départ et est prêt à démarrer un nouveau cycle. Ce mouvement contribue à l'excrétion dans le système d'échappement, puis dans environnement, gaz résiduaires.
Schéma de fonctionnement d'un moteur à combustion interne, comme mentionné ci-dessus, est basé sur la cyclicité. Considérant en détail, comment fonctionne un moteur à piston, on peut résumer que l'efficacité d'un tel mécanisme ne dépasse pas 60%. Ce pourcentage est dû au fait qu'à un instant donné, le cycle de travail s'effectue dans un seul cylindre.
Toute l'énergie reçue à ce moment n'est pas dirigée vers le mouvement de la voiture. Une partie est consacrée au maintien en mouvement du volant d'inertie qui, par inertie, assure le fonctionnement de la voiture pendant les trois autres cycles.
Une certaine quantité d'énergie thermique est involontairement dépensée pour chauffer le boîtier et les gaz d'échappement. C'est pourquoi la puissance du moteur d'une voiture est déterminée par le nombre de cylindres et, par conséquent, par la soi-disant taille du moteur, calculée selon une certaine formule comme le volume total de tous les cylindres de travail.
Dans le groupe cylindre-piston (CPG), l'un des principaux processus se produit, grâce auquel le moteur à combustion interne fonctionne: la libération d'énergie résultant de la combustion du mélange air-carburant, qui est ensuite convertie en un moteur mécanique action - la rotation du vilebrequin. Le principal composant de travail du CPG est le piston. Grâce à lui, les conditions nécessaires à la combustion du mélange sont créées. Le piston est le premier composant impliqué dans la conversion de l'énergie reçue.
Piston moteur cylindrique. Il est situé dans la chemise de cylindre du moteur, c'est un élément mobile - en cours de fonctionnement, il effectue des mouvements alternatifs, grâce auxquels le piston remplit deux fonctions.
- Au fur et à mesure que le piston avance, il réduit le volume de la chambre de combustion en comprimant mélange de carburant, nécessaire au processus de combustion (en moteurs diesel l'inflammation du mélange se produit du fait de sa forte compression).
- Après l'allumage du mélange air-carburant dans la chambre de combustion, la pression augmente fortement. Dans un effort pour augmenter le volume, il repousse le piston et il effectue un mouvement de retour, transmis par la bielle au vilebrequin.
MOTIF
Le dispositif de la pièce comprend trois composants:
- Fond.
- Pièce d'étanchéité.
- Jupe.
Ces composants sont disponibles à la fois en pistons pleins (l'option la plus courante) et en pièces composites.
FOND
Bas - principal surface de travail, puisqu'elle, les parois du manchon et la tête du bloc forment une chambre de combustion dans laquelle le mélange carburé est brûlé.
Le paramètre principal du fond est la forme, qui dépend du type de moteur à combustion interne (ICE) et de ses caractéristiques de conception.
À moteurs à deux temps des pistons sont utilisés, dans lesquels le fond d'une forme sphérique est la saillie du fond, cela augmente l'efficacité du remplissage de la chambre de combustion avec un mélange et l'élimination des gaz d'échappement.
En quatre temps moteurs à essence le fond est plat ou concave. De plus, des évidements techniques sont réalisés à la surface - des évidements pour les plaques de soupape (éliminent la possibilité d'une collision entre le piston et la soupape), des évidements pour améliorer la formation du mélange.
Dans les moteurs diesel, les évidements du fond sont les plus dimensionnels et ont une forme différente. Ces évidements sont appelés chambres de combustion de piston et ils sont conçus pour créer des turbulences lorsque l'air et le carburant sont fournis au cylindre pour assurer un meilleur mélange.
La partie d'étanchéité est conçue pour installer des bagues spéciales (compression et racleur d'huile), dont la tâche est d'éliminer l'espace entre le piston et la paroi de la chemise, empêchant la pénétration de gaz de travail dans l'espace du piston et de lubrifiants dans la chambre de combustion ( ces facteurs réduisent l'efficacité du moteur). Cela garantit que la chaleur est évacuée du piston vers le manchon.
PIÈCE D'ÉTANCHÉITÉ
La partie d'étanchéité comprend des rainures dans la surface cylindrique du piston - rainures situées derrière le fond et des ponts entre les rainures. Dans les moteurs à deux temps, des inserts spéciaux sont en outre placés dans les rainures, contre lesquelles reposent les verrous des anneaux. Ces inserts sont nécessaires pour éliminer la possibilité que les anneaux tournent et se bloquent dans les fenêtres d'entrée et de sortie, ce qui peut entraîner leur destruction. 
Le cavalier du bord du bas au premier anneau s'appelle la zone de chaleur. Cette ceinture perçoit le plus grand impact de la température, sa hauteur est donc choisie en fonction des conditions de fonctionnement créées à l'intérieur de la chambre de combustion et du matériau du piston.
Le nombre de rainures pratiquées sur la pièce d'étanchéité correspond au nombre de segments de piston (2 à 6 peuvent être utilisés). La conception la plus courante avec trois segments - deux de compression et un racleur d'huile.
Dans la rainure du segment racleur d'huile, des trous sont percés pour la pile d'huile, qui est retirée par le segment de la paroi du manchon.
Avec le fond, la pièce d'étanchéité forme la tête de piston.
JUPE
La jupe sert de guide au piston, l'empêchant de changer de position par rapport au cylindre et n'assurant que le mouvement alternatif de la pièce. Grâce à ce composant, une liaison mobile du piston avec la bielle est réalisée.
Pour la connexion, des trous sont pratiqués dans la jupe pour l'installation de l'axe de piston. Pour augmenter la force au point de contact des doigts, avec à l'intérieur les jupes sont faites d'afflux massifs spéciaux, appelés patrons.
Pour fixer l'axe de piston dans le piston, des rainures pour bagues de retenue sont prévues dans les trous de montage correspondants.
TYPES DE PISTONS
Il existe deux types de pistons utilisés dans les moteurs à combustion interne. dispositif constructif- intégrale et composite.
Les pièces monoblocs sont réalisées par fonderie puis usinage. Au cours du processus de coulée, une ébauche est créée à partir de métal, à laquelle est donnée la forme générale de la pièce. De plus, sur les machines à travailler les métaux, les surfaces de travail sont traitées dans la pièce résultante, des rainures sont découpées pour les anneaux, des trous technologiques et des évidements sont réalisés.
Dans les éléments composites, la tête et la jupe sont séparées, et elles sont assemblées en une seule structure lors de l'installation sur le moteur. De plus, l'assemblage en une seule pièce est réalisé en reliant le piston à la bielle. Pour cela, en plus des trous pour l'axe de piston dans la jupe, il y a des ergots spéciaux sur la tête.
L'avantage des pistons composites est la possibilité de combiner les matériaux de fabrication, ce qui augmente performance détails.
MATÉRIAUX DE FABRICATION
Les alliages d'aluminium sont utilisés comme matériau de fabrication pour les pistons pleins. Les pièces constituées de tels alliages se caractérisent par un faible poids et une bonne conductivité thermique. Mais en même temps, l'aluminium n'est pas un matériau à haute résistance et résistant à la chaleur, ce qui limite l'utilisation de pistons fabriqués à partir de celui-ci.
Les pistons moulés sont également en fonte. Ce matériau est durable et résistant aux hautes températures. Leur inconvénient est une masse importante et une mauvaise conductivité thermique, ce qui conduit à un fort échauffement des pistons lors du fonctionnement du moteur. Pour cette raison, ils ne sont pas utilisés sur les moteurs à essence, car Chauffer conduit à l'apparition d'un allumage par lueur ( mélange air-carburant s'enflamme au contact de surfaces chaudes et non d'une bougie).
La conception des pistons composites vous permet de combiner ces matériaux entre eux. Dans de tels éléments, la jupe est en alliages d'aluminium, ce qui assure une bonne conductivité thermique, et la tête est en acier résistant à la chaleur ou en fonte.
Cependant, les éléments de type composite présentent également des inconvénients, notamment :
- ne peut être utilisé que dans les moteurs diesel ;
- poids supérieur à celui de la fonte d'aluminium ;
- la nécessité d'utiliser des segments de piston en matériaux résistants à la chaleur;
- prix plus élevé;
En raison de ces caractéristiques, le champ d'utilisation des pistons composites est limité, ils ne sont utilisés que sur les moteurs diesel de grande taille.
VIDÉO : PISTON. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU PISTON MOTEUR. DISPOSITIF
