Çoğu araba, bir krank mekanizmasına sahip bir pistonlu içten yanmalı motor (ICE olarak kısaltılır) tarafından sürülür. Bu tasarım, üretimin düşük maliyeti ve üretilebilirliği, nispeten küçük boyutları ve ağırlığı nedeniyle yaygınlaştı.
Kullanılan yakıt türüne göre içten yanmalı motor, benzinli ve dizel olarak ayrılabilir. Benzinli motorların harika çalıştığını söylemeliyim. Bu bölüm, motorun tasarımını doğrudan etkiler.
Pistonlu içten yanmalı motor nasıl çalışır
Tasarımının temeli silindir bloğudur. Bu, dökme demir, alüminyum veya bazen magnezyum alaşımından yapılmış bir gövdedir. Diğer motor sistemlerinin mekanizmalarının ve parçalarının çoğu, özellikle silindir bloğuna takılır veya içinde bulunur.
Motorun bir diğer önemli parçası da kafasıdır. Silindir bloğunun üst kısmında bulunur. Kafa ayrıca motor sistemlerinin parçalarını da barındırır.
Silindir bloğunun altına bir palet takılır. Bu parça motorun çalışması sırasında yük taşıyorsa, genellikle yağ karteri veya karter olarak adlandırılır.
Tüm motor sistemleri
- krank mekanizması;
- gaz dağıtım mekanizması;
- tedarik sistemi;
- soğutma sistemi;
- Yağlama sistemi;
- ateşleme sistemi;
- motor yönetim sistemi.
krank mekanizması bir piston, silindir gömleği, biyel ve krank milinden oluşur.
Krank mekanizması:
1. Yağ sıyırıcı halka genişletici. 2. Yağ sıyırıcı piston segmanı. 3. Sıkıştırma halkası, üçüncü. 4. Sıkıştırma halkası, ikinci. 5. Üst sıkıştırma halkası. 6. Piston. 7. Tutma halkası. 8. Piston pimi. 9. Bağlantı çubuğu burcu. 10. Bağlantı çubuğu. 11. Bağlantı çubuğu kapağı. 12. Bağlantı çubuğunun alt kafasının takılması. 13. Bağlantı çubuğu kapağı cıvatası, kısa. 14. Bağlantı kolu kapağının cıvatası, uzun. 15. Öncü dişli. 16. Biyel kolu muylusunun yağ kanalı tapası. 17. Krank mili yatak kovanı, üst. 18. Taç dişlidir. 19. Cıvatalar. 20. Volan. 21. Pimler. 22. Cıvatalar. 23. Yağ deflektörü, arka. 24. Krank mili arka yatak kapağı. 25. Pimler. 26. Baskı yatağı yarım halkası. 27. Krank mili yatak kovanı, alt. 28. Krank mili karşı ağırlığı. 29. Vida. 30. Krank mili yatağı kapağı. 31. Kaplin cıvatası. 32. Yatak kapağı tespit cıvatası. 33. Krank mili. 34. Karşı ağırlık, ön. 35. Yağ ayırıcı, ön. 36. Kilit somunu. 37. Kasnak. 38. Cıvatalar.
Piston, silindir gömleğinin içinde bulunur. Bir piston pimi yardımıyla, alt kafası krank milinin biyel kolu muylusuna bağlı olan biyel koluna bağlanır. Silindir gömleği, bloktaki bir delik veya bloğa uyan bir dökme demir burçtur.
Bloklu silindir gömleği
Silindir gömleği bir kafa ile yukarıdan kapatılmıştır. Krank mili de bloğun alt kısmındaki bloğa bağlıdır. Mekanizma, pistonun doğrusal hareketini krank milinin dönme hareketine dönüştürür. Sonunda arabanın tekerleklerini döndüren aynı dönüş.
Gaz dağıtım mekanizması Pistonun üzerindeki boşluğa yakıt buharı ve hava karışımı sağlamaktan ve belirli bir zamanda kesinlikle açılan valfler aracılığıyla yanma ürünlerini çıkarmaktan sorumludur.
Güç sistemi, öncelikle istenen bileşimin yanıcı bir karışımının hazırlanmasından sorumludur. Sistemdeki cihazlar yakıtı depolar, arındırır, hava ile karıştırarak gerekli bileşim ve miktarda karışımın hazırlanmasını sağlar. Sistem ayrıca yanma ürünlerinin motordan uzaklaştırılmasından da sorumludur.
Motor çalışırken, motorun mekanik enerjiye dönüştürebileceğinden daha fazla miktarda ısı enerjisi üretilir. Ne yazık ki, modern motorların en iyi örneklerinin bile sözde ısıl verimi %40'ı geçmiyor. Bu nedenle, çevreleyen alanda büyük miktarda "ekstra" ısı dağıtmak gerekir. Bu tam olarak yaptığı şeydir, ısıyı giderir ve motorun sabit çalışma sıcaklığını korur.
Yağlama sistemi . İşte durum tam da bu: "Yağlanmayacaksın, gitmeyeceksin." İçten yanmalı motorlarda çok sayıda sürtünme ünitesi ve kaymalı yatak adı verilir: bir delik vardır, içinde bir mil döner. Yağlama olmayacak, ünite sürtünme ve aşırı ısınmadan arızalanacaktır.
Ateşleme sistemi Pistonun üzerindeki boşlukta kesinlikle belirli bir zamanda yakıt ve hava karışımını ateşe vermek için tasarlanmıştır. böyle bir sistem yok. Orada yakıt belirli koşullar altında kendiliğinden tutuşur.
Video:
Bir elektronik kontrol ünitesi (ECU) kullanan motor yönetim sistemi, motor sistemlerini kontrol eder ve koordine eder. Her şeyden önce, bu, gerekli bileşimin bir karışımının hazırlanması ve motor silindirlerinde zamanında ateşlenmesidir.
- mekanik kuvvetlerin biyel koluna iletilmesini sağlar;
- yakıt yanma odasının sızdırmazlığından sorumludur;
- yanma odasından fazla ısının zamanında uzaklaştırılmasını sağlar
Pistonun çalışması zor ve birçok yönden tehlikeli koşullarda gerçekleşir - yüksek sıcaklık koşullarında ve artan yüklerde, bu nedenle motor pistonlarının verimlilik, güvenilirlik ve aşınma direnci ile ayırt edilmesi özellikle önemlidir. Bu nedenle, üretimleri için hafif ama ultra güçlü malzemeler kullanılır - ısıya dayanıklı alüminyum veya çelik alaşımları. Pistonlar iki yöntemle yapılır - döküm veya damgalama.
piston tasarımı
Motor pistonu, aşağıdaki parçalardan oluşan oldukça basit bir tasarıma sahiptir:
Volkswagen AG
- BUZ piston kafası
- Piston pimi
- Tutma halkası
- Müdür
- Bağlantı Çubuğu
- Çelik uç
- Önce sıkıştırma halkası
- Sıkıştırma halkası saniye
- Yağ sıyırıcı halkası
Pistonun tasarım özellikleri çoğu durumda motor tipine, yanma odasının şekline ve kullanılan yakıt tipine bağlıdır.
Alt
Alt kısım, gerçekleştirdiği işlevlere bağlı olarak farklı şekillerde olabilir - düz, içbükey ve dışbükey. İçbükey taban daha verimli bir yanma odası sağlar, ancak yanma sırasında daha fazla tortu oluşmasına katkıda bulunur. Tabanın dışbükey şekli, pistonun performansını artırır, ancak aynı zamanda haznedeki yakıt karışımının yanma işleminin verimliliğini azaltır.
Segmanlar
Tabanın altında, piston segmanlarını takmak için özel oluklar (oluklar) vardır. Alttan ilk sıkıştırma halkasına kadar olan mesafeye ateş kuşağı denir.
Piston segmanları, silindir ve piston arasında güvenli bir bağlantıdan sorumludur. Stresli bir sürtünme sürecinin eşlik ettiği silindir duvarlarına sıkı bir şekilde oturması nedeniyle güvenilir sızdırmazlık sağlarlar. Sürtünmeyi azaltmak için motor yağı kullanılır. Piston segmanlarının üretimi için bir dökme demir alaşımı kullanılır.
Bir pistona takılabilen piston segmanlarının sayısı, kullanılan motor tipine ve amacına bağlıdır. Bir yağ sıyırıcı halkalı ve iki sıkıştırma halkalı (birinci ve ikinci) sistemler genellikle kurulur.
Yağ sıyırıcı halka ve sıkıştırma halkaları
Yağ sıyırıcı halka, silindirin iç duvarlarından fazla yağın zamanında giderilmesini sağlar ve sıkıştırma halkaları, gazların kartere girmesini önler.
Birinci sıkıştırma halkası, piston çalışması sırasında atalet kuvvetlerinin çoğunu emer.
Birçok motordaki yükleri azaltmak için, halka şeklindeki oluğa, halkanın mukavemetini ve sıkıştırma oranını artıran bir çelik ek yerleştirilmiştir. Sıkıştırma halkaları, kesikli bir yamuk, namlu, koni şeklinde yapılabilir.
Çoğu durumda yağ sıyırıcı halka, bazen bir yay genişletici ile birlikte, yağ tahliyesi için birçok delikle donatılmıştır.
Piston pimi
Bu, pistonun bağlantı çubuğuna güvenilir bir şekilde bağlanmasından sorumlu olan boru şeklindeki bir parçadır. Çelik alaşımdan yapılmıştır. Piston pimini patronlara takarken, özel tutma halkaları ile sıkıca sabitlenir.
Piston, gudgeon pimi ve halkalar birlikte motor piston grubunu oluşturur.
Etek
Bir koni veya namlu şeklinde yapılabilen piston cihazının kılavuz kısmı. Piston eteği, piston pimine bağlantı için iki başlık ile donatılmıştır.
Sürtünme kayıplarını azaltmak için, eteğin yüzeyine ince bir sürtünme önleyici madde tabakası uygulanır (genellikle grafit veya molibden disülfür kullanılır). Eteğin alt kısmı bir yağ sıyırıcı halka ile donatılmıştır.
Bir piston cihazının zorunlu çalışması, aşağıdaki yöntemlerle gerçekleştirilebilen soğutmasıdır:
- bağlantı çubuğundaki veya memedeki deliklerden yağ püskürtmek;
- yağın piston kafasındaki bobin boyunca hareketi;
- halka şeklindeki kanaldan halkaların alanına yağ sağlanması;
- yağ buharı
Sızdırmazlık parçası
Sızdırmazlık parçası ve taç, bir piston kafası şeklinde bağlanmıştır. Cihazın bu bölümünde piston segmanları - yağ sıyırıcı ve sıkıştırma segmanları bulunmaktadır. Halka geçitlerinde, kullanılmış yağın pistona girdiği ve ardından motor karterine aktığı küçük delikler vardır.
Genel olarak, içten yanmalı bir motorun pistonu, güçlü dinamik ve aynı zamanda termal etkilere maruz kalan en ağır yüklü parçalardan biridir. Bu, hem piston üretiminde kullanılan malzemelere hem de üretimlerinin kalitesine artan gereksinimler getirir.
Bir motor pistonu, bir silindir içinde ileri geri hareket eden silindirik bir parçadır. İçten yanmalı motorda meydana gelen termodinamik sürecin uygulanması tam olarak onun yardımıyla gerçekleştiğinden, motorun en karakteristik parçalarından biridir. Piston:
- gazların basıncını algılayarak, ortaya çıkan kuvveti;
- yanma odasını kapatır;
- fazla ısıyı ondan uzaklaştırır.
Yukarıdaki fotoğraf, motor pistonunun dört vuruşunu göstermektedir.
Aşırı koşullar piston malzemesini belirler
Piston, karakteristik özellikleri yüksek olan aşırı koşullar altında çalıştırılır: basınç, atalet yükleri ve sıcaklıklar. Bu nedenle, üretimi için malzemeler için temel gereksinimler şunları içerir:
- yüksek mekanik mukavemet;
- iyi termal iletkenlik;
- düşük yoğunluklu;
- önemsiz doğrusal genleşme katsayısı, sürtünme önleyici özellikler;
- iyi korozyon direnci.
Pistonlar şunlar olabilir:
- döküm;
- dövme.
Pistonun tasarım özellikleri amacına göre belirlenir.
Pistonun tasarımını belirleyen ana koşullar, motorun tipi ve yanma odasının şekli, içinde gerçekleşen yanma işleminin özellikleridir. Yapısal olarak, piston aşağıdakilerden oluşan tek parça bir elemandır:
- kafalar (altlar);
- sızdırmazlık parçası;
- etekler (kılavuz kısım).
Benzinli motorun pistonu dizelden farklı mı? Benzinli ve dizel motorların piston kafalarının yüzeyleri yapısal olarak farklıdır. Benzinli bir motorda, kafa yüzeyi düz veya ona yakındır. Bazen vanaların tam açılmasına katkıda bulunan oluklar yapılır. Doğrudan yakıt enjeksiyon sistemi (SNVT) ile donatılmış motorların pistonları için daha karmaşık bir şekil karakteristiktir. Dizel motordaki piston kafası, benzinli olandan önemli ölçüde farklıdır - belirli bir şekilde bir yanma odasının uygulanması nedeniyle, daha iyi türbülans ve karışım oluşumu sağlanır.
Fotoğraf, motor pistonunun bir şemasını göstermektedir.
Piston segmanları: türleri ve bileşimi
Pistonun sızdırmaz kısmı, piston ile silindir arasında sıkı bir bağlantı sağlayan piston segmanları içerir. Motorun teknik durumu, sızdırmazlık kapasitesi ile belirlenir. Motorun tipine ve amacına bağlı olarak, halka sayısı ve yeri seçilir. En yaygın şema, iki sıkıştırma ve bir yağ sıyırıcı halkalı bir şemadır.
Piston segmanları esas olarak özel gri sfero dökümden yapılmıştır ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:
- halkanın tüm hizmet ömrü boyunca çalışma sıcaklıklarında yüksek kararlı güç ve esneklik göstergeleri;
- yoğun sürtünme koşulları altında yüksek aşınma direnci;
- iyi sürtünme önleyici özellikler;
- silindir yüzeyine hızlı ve verimli bir şekilde girme yeteneği.
Sıkıştırma halkasının temel amacı, yanma odasından gelen gazların motor karterine girmesini önlemektir. İlk sıkıştırma halkasına özellikle ağır yükler uygulanır. Bu nedenle, bazı yüksek güçlü benzinli ve tüm dizel motorların pistonları için segman imalatında, segmanların gücünü artıran ve maksimum sıkıştırma oranını sağlamanıza izin veren çelik bir uç takılır. Şekil olarak, sıkıştırma halkaları şunlar olabilir:
- yamuk;
- sefalik;
- tkonik.
Yağ sıyırıcı halka, silindir duvarlarındaki fazla yağın alınmasından ve yanma odasına girmesinin önlenmesinden sorumludur. Birçok drenaj deliğinin varlığı ile ayırt edilir. Bazı halkalar yay genişleticilerle tasarlanmıştır.
Pistonun kılavuz parçasının şekli (aksi takdirde etek) konik veya namlu şeklinde olabilir., bu da yüksek çalışma sıcaklıklarına ulaştığında genleşmesini telafi etmeyi mümkün kılar. Etkileri altında pistonun şekli silindirik hale gelir. Sürtünme kayıplarını azaltmak için pistonun yan yüzeyi bir sürtünme önleyici malzeme tabakası ile kaplanır, bu amaçla grafit veya molibden disülfür kullanılır. Piston eteğindeki delikler, piston pimini sabitlemek için kullanılır.
Bir piston, sıkıştırma segmanları, yağ sıyırıcı segmanlar ve bir piston piminden oluşan bir üniteye genellikle piston grubu denir. Bağlantı çubuğu ile bağlantısının işlevi, boru şeklinde bir çelik piston pimine atanmıştır. Gereksinimler buna uygulanır:
- operasyon sırasında minimum deformasyon;
- değişken yük ve aşınma direnci altında yüksek mukavemet;
- iyi şok direnci;
- düşük ağırlık.
- piston yuvalarına sabitlenir, ancak biyel kolu kafasında döner;
- bağlantı çubuğunun kafasına sabitlenir ve piston yuvalarında döner;
- piston gövdelerinde ve biyel kolu kafasında serbestçe döner.
Üçüncü seçeneğe göre kurulan parmaklara yüzer denir. Uzunluk ve çevre boyunca hafif ve eşit aşınmaları nedeniyle en popüler olanlardır. Bunları kullanarak, zedelenme riski en aza indirilir. Ayrıca, kurulumları kolaydır.
Pistondan fazla ısının alınması
Önemli mekanik streslere ek olarak, piston aşırı yüksek sıcaklıkların olumsuz etkilerine de maruz kalır. Piston grubundan ısı alınır:
- silindir duvarlarından soğutma sistemi;
- pistonun iç boşluğu, daha sonra - piston pimi ve bağlantı çubuğu ile yağlama sisteminde dolaşan yağ;
- silindirlere sağlanan kısmen soğuk hava-yakıt karışımı.
- özel bir ağızlıktan veya bağlantı çubuğundaki delikten yağ sıçraması;
- silindir boşluğunda yağ buharı;
- halka bölgesine, özel bir kanala yağ enjekte etmek;
- boru şeklindeki bobin boyunca piston kafasında yağ sirkülasyonu.
Dört zamanlı bir motor hakkında video - nasıl çalışır:
Tüm dünyada en ünlü ve yaygın olarak kullanılan mekanik cihazlar içten yanmalı motorlardır (bundan sonra ICE olarak anılacaktır). Menzilleri geniştir ve bir dizi özellikte farklılık gösterirler, örneğin, yakıt tarafından kullanılan sayısı 1 ila 24 arasında değişebilen silindir sayısı.
Bir pistonlu içten yanmalı motorun çalışması
Tek silindirli içten yanmalı motor yeni nesil çok silindirli motorların yaratılmasında başlangıç noktası olmasına rağmen, en ilkel, dengesiz ve düzensiz stroklu olarak kabul edilebilir. Günümüzde uçak modellemelerinde, tarım, ev ve bahçe aletlerinin üretiminde kullanılmaktadırlar. Otomotiv endüstrisi için dört silindirli motorlar ve daha sağlam araçlar kitlesel olarak kullanılmaktadır.
Nasıl çalışır ve nelerden oluşur?
Pistonlu içten yanmalı motor karmaşık bir yapıya sahiptir ve şunlardan oluşur:
- Silindir bloğunu içeren gövde, silindir kafası;
- Gaz dağıtım mekanizması;
- Krank mekanizması (bundan böyle KShM olarak anılacaktır);
- Bir dizi yardımcı sistem.
KShM, silindirdeki yakıt-hava karışımının (bundan sonra FA olarak anılacaktır) yanması sırasında açığa çıkan enerji ile aracın hareketini sağlayan krank mili arasındaki bağlantıdır. Gaz dağıtım sistemi, ünitenin çalışması sırasında gaz değişiminden sorumludur: atmosferik oksijen ve yakıt düzeneklerinin motora erişimi ve yanma sırasında oluşan gazların zamanında çıkarılması.
En basit pistonlu motorun cihazı
Yardımcı sistemler sunulmaktadır:
- Motora oksijen sağlayan giriş;
- Yakıt enjeksiyon sistemi tarafından temsil edilen yakıt;
- Benzinle çalışan motorlar için yakıt tertibatlarının kıvılcımını ve tutuşmasını sağlayan ateşleme (dizel motorlar, karışımın yüksek sıcaklıklardan kendiliğinden yanması ile ayırt edilir);
- Makine yağı kullanarak eşleşen metal parçaların sürtünmesini ve aşınmasını azaltan yağlama sistemi;
- Motorun çalışan parçalarının aşırı ısınmasını önleyen, antifriz gibi özel sıvıları dolaştıran bir soğutma sistemi;
- Egzoz valflerinden oluşan uygun bir mekanizmaya gazların çıkarılmasını sağlayan bir egzoz sistemi;
- İçten yanmalı motorun çalışmasını elektronik düzeyde izleyen bir kontrol sistemi.
Açıklanan düğümdeki ana çalışma elemanı kabul edilir içten yanmalı motor pistonu, kendisi prefabrik bir parçadır.
İçten yanmalı motor piston cihazı
Adım adım çalışma şeması
ICE operasyonu, genişleyen gazların enerjisine dayanmaktadır. Bunlar, mekanizmanın içindeki yakıt gruplarının yanmasının sonucudur. Bu fiziksel süreç, pistonu silindir içinde hareket etmeye zorlar. Bu durumda yakıt şunlar olabilir:
- Sıvılar (benzin, dizel yakıt);
- gazlar;
- Katı yakıtların yanması sonucu oluşan karbon monoksit.
Motorun çalışması, belirli sayıda stroktan oluşan sürekli bir kapalı çevrimdir. En yaygın ICE'ler, vuruş sayısında farklılık gösteren iki tiptir:
- Sıkıştırma ve çalışma stroku üreten iki zamanlı;
- Dört zamanlı - aynı sürenin dört aşaması ile karakterize edilir: giriş, sıkıştırma, çalışma vuruşu ve son serbest bırakma, bu, ana çalışma elemanının konumunda dört kat bir değişikliği gösterir.
Strokun başlangıcı, pistonun doğrudan silindir içindeki konumu ile belirlenir:
- Üst ölü nokta (bundan sonra TDC olarak anılacaktır);
- Alt ölü nokta (bundan sonra BDC olarak anılacaktır).
Dört zamanlı örneğin algoritmasını inceleyerek, iyice anlayabilirsiniz. araba motorunun prensibi.
Bir araba motorunun çalışma prensibi
Emme, yakıt tertibatının aynı anda geri çekilmesi ile üst ölü noktadan çalışan piston silindirinin tüm boşluğundan geçerek gerçekleşir. Tasarım hususlarına bağlı olarak, gelen gazların karıştırılması meydana gelebilir:
- Emme manifoldunda, motor dağıtılmış veya merkezi enjeksiyonlu bir benzinli motor ise bu önemlidir;
- Yanma odasında, dizel motor ve benzinle çalışan, ancak doğrudan enjeksiyonlu bir motor olması durumunda.
İlk ölçü gaz dağıtım mekanizmasının girişinin açık valfleri ile geçer. Emme ve egzoz valflerinin sayısı, açık kalma süreleri, boyutları ve aşınma durumları motor gücünü etkileyen faktörlerdir. Sıkıştırmanın ilk aşamasındaki piston BDC'ye yerleştirilir. Ardından yukarı doğru hareket etmeye başlar ve biriken yakıt grubunu yanma odası tarafından belirlenen boyuta sıkıştırmaya başlar. Yanma odası, silindirin üst ölü noktasında üst ve piston arasında kalan boş alandır.
İkinci ölçü tüm motor valflerinin kapatılmasını içerir. Yapışmalarının sıkılığı, yakıt tertibatı sıkıştırmasının kalitesini ve müteakip yanmasını doğrudan etkiler. Ayrıca, yakıt tertibatının sıkıştırma kalitesi, motor bileşenlerinin aşınma seviyesinden büyük ölçüde etkilenir. Piston ve silindir arasındaki boşluğun boyutunda, valflerin sıkılığında ifade edilir. Bir motorun sıkıştırma seviyesi, motor gücünü etkileyen ana faktördür. Özel bir cihaz, bir kompresometre ile ölçülür.
çalışma stroku süreç bağlandığında başlar ateşleme sistemi bir kıvılcım oluşturuyor. Bu durumda piston maksimum üst konumdadır. Karışım patlar, basınçlı gazlar salınır ve piston harekete geçer. Krank mekanizması sırayla, arabanın hareketini sağlayan krank milinin dönüşünü harekete geçirir. Bu sırada sistemlerin tüm vanaları kapalı konumdadır.
mezuniyet taktiği incelenmekte olan döngünün sonuncusudur. Tüm egzoz valfleri açık konumdadır ve motorun yanma ürünlerini "nefes vermesini" sağlar. Piston başlangıç noktasına döner ve yeni bir çevrim başlatmaya hazırdır. Bu hareket, egzoz gazlarının egzoz sistemine ve ardından çevreye boşaltılmasını teşvik eder.
İçten yanmalı motor çalışma şeması, yukarıda belirtildiği gibi, döngüselliğe dayanmaktadır. Ayrıntılı olarak değerlendirdikten sonra, pistonlu motor nasıl çalışır, böyle bir mekanizmanın veriminin %60'tan fazla olmadığını özetleyebiliriz. Bu yüzde, belirli bir anda çalışma strokunun yalnızca bir silindirde gerçekleştirilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Bu zamanda alınan enerjinin tamamı arabanın hareketine yönlendirilmez. Bunun bir kısmı, ataletle diğer üç vuruş sırasında arabanın çalışmasını sağlayan volanı hareket halinde tutmak için harcanır.
Muhafazayı ve egzoz gazlarını ısıtmak için istem dışı olarak belirli bir miktarda termal enerji harcanır. Bu nedenle, bir araba motorunun gücü, silindir sayısı ile belirlenir ve sonuç olarak, tüm çalışan silindirlerin toplam hacmi olarak belirli bir formüle göre hesaplanan motor hacmi olarak adlandırılır.
Silindir-piston grubunda (CPG), içten yanmalı motorun çalıştığı ana süreçlerden biri gerçekleşir: daha sonra mekanik bir motora dönüştürülen hava-yakıt karışımının yanması sonucu enerjinin serbest bırakılması. eylem - krank milinin dönüşü. CPG'nin ana çalışma bileşeni pistondur. Onun sayesinde karışımın yanması için gerekli koşullar yaratılır. Piston, alınan enerjinin dönüştürülmesinde yer alan ilk bileşendir.
Motorun pistonu silindiriktir. Motorun silindir gömleğinde bulunur, hareketli bir elemandır - çalışma sırasında pistonun iki işlevi yerine getirmesi nedeniyle karşılık verir.
- İleriye doğru hareket ederken, piston yanma odasının hacmini azaltır, yanma işlemi için gerekli olan yakıt karışımını sıkıştırır (dizel motorlarda karışım, güçlü sıkıştırmasıyla ateşlenir).
- Yanma odasında hava-yakıt karışımının tutuşmasından sonra basınç keskin bir şekilde yükselir. Hacmi artırmak için pistonu geri iter ve biyel kolu aracılığıyla krank miline iletilen bir geri dönüş hareketi yapar.
TASARIM
Parçanın cihazı üç bileşen içerir:
- Alt.
- Sızdırmazlık parçası.
- Etek.
Bu bileşenler hem tek parça pistonlarda (en yaygın seçenek) hem de bileşen parçalarında mevcuttur.
ALT
Alt kısım ana çalışma yüzeyidir, çünkü astar duvarları ve blok kafası, içinde yakıt karışımının yakıldığı bir yanma odası oluşturur.
Tabanın ana parametresi, içten yanmalı motorun (ICE) tipine ve tasarım özelliklerine bağlı olan şekildir.
İki zamanlı motorlarda, küresel bir tabana sahip pistonlar kullanılır - bir alt çıkıntı, bu, yanma odasını bir karışımla doldurma ve egzoz gazlarını giderme verimliliğini arttırır.
Dört zamanlı benzinli motorlarda alt kısım düz veya içbükeydir. Ek olarak, yüzeyde teknik girintiler yapılır - valf diskleri için girintiler (pistonun valfe çarpma olasılığını ortadan kaldırır), karışım oluşumunu iyileştirmek için girintiler.
Dizel motorlarda alt kısımdaki oluklar en boyutludur ve farklı bir şekle sahiptir. Bu girintilere pistonlu yanma odası denir ve daha iyi karıştırma için silindire hava ve yakıt akışında türbülans oluşturmak üzere tasarlanmıştır.
Sızdırmazlık parçası, görevi piston ile gömlek duvarı arasındaki boşluğu ortadan kaldırmak, çalışma gazlarının alt piston boşluğuna ve yağlayıcıların yanmaya girmesini önlemek olan özel halkalar (sıkıştırma ve yağ sıyırıcı) takmak için tasarlanmıştır. hazne (bu faktörler motorun verimliliğini azaltır). Bu, pistondan gömleğe ısı transferini sağlar.
SIZDIRMAZLIK PARÇASI
Sızdırmazlık parçası, pistonun silindirik yüzeyindeki oluklar - tabanın arkasında bulunan oluklar ve oluklar arasında köprüler içerir. İki zamanlı motorlarda, halkanın kilitlendiği oluklara ayrıca özel ekler yerleştirilir. Bu ekler, halkaların kırılmasına neden olabilecek giriş ve çıkış portlarına kilitlerinin dönmesi ve kilitlenmesi olasılığını ortadan kaldırmak için gereklidir. 
Alt kenardan ilk halkaya kadar olan jumper'a baş bölgesi denir. Bu kayış en büyük sıcaklık etkisini alır, bu nedenle yüksekliği yanma odası içinde oluşturulan çalışma koşullarına ve pistonun malzemesine göre seçilir.
Sızdırmazlık parçası üzerinde yapılan olukların sayısı, piston segmanlarının sayısına karşılık gelir (ve 2 - 6 kullanılabilirler). En yaygın tasarım üç halkalıdır - iki sıkıştırma halkası ve bir yağ sıyırıcı.
Yağ sıyırıcı halkasının oluğunda, halka tarafından astar duvarından çıkarılan yağ tahliyesi için delikler yapılır.
Sızdırmazlık kısmı alt kısımla birlikte piston kafasını oluşturur.
ETEK
Etek, piston için bir kılavuz görevi görerek silindire göre pozisyon değiştirmesini engeller ve parçanın sadece ileri geri hareketini sağlar. Bu bileşen sayesinde pistonun biyel kolu ile hareketli bir bağlantısı gerçekleştirilir.
Bağlantı için, piston pimini takmak için etekte delikler yapılır. Parmağın temas noktasındaki mukavemeti arttırmak için eteğin iç kısmına patron adı verilen özel masif boncuklar yapılır.
Piston pimini pistona sabitlemek için, bunun için montaj deliklerinde tespit halkaları için oluklar sağlanmıştır.
PİSTON TİPLERİ
İçten yanmalı motorlarda, tasarımda farklılık gösteren iki tip piston kullanılır - tek parça ve kompozit.
Katı parçalar döküm ve ardından işleme ile yapılır. Döküm sürecinde, parçanın genel şekli verilen metalden bir boşluk oluşturulur. Ayrıca, elde edilen iş parçasındaki metal işleme makinelerinde çalışma yüzeyleri işlenir, halkalar için oluklar kesilir, teknolojik delikler ve oluklar yapılır.
Bileşenlerde, kafa ve etek ayrılmakta ve motora montaj sırasında tek bir yapı halinde monte edilmektedir. Ayrıca, tek parça halinde montaj, piston biyel koluna bağlandığında gerçekleştirilir. Bunun için etekteki piston pimi deliklerine ek olarak, kafada özel pabuçlar vardır.
Kompozit pistonların avantajı, parçanın performansını artıran üretim malzemelerini birleştirme yeteneğidir.
ÜRETİM MALZEMELERİ
Katı pistonlar için imalat malzemesi olarak alüminyum alaşımları kullanılmaktadır. Bu tür alaşımlardan yapılmış parçalar, düşük ağırlık ve iyi termal iletkenlik ile karakterize edilir. Ancak aynı zamanda alüminyum, yüksek mukavemetli ve ısıya dayanıklı bir malzeme değildir, bu da ondan yapılmış pistonların kullanımını sınırlar.
Dökme pistonlar da dökme demirden yapılmıştır. Bu malzeme dayanıklı ve yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Dezavantajları, motorun çalışması sırasında pistonların güçlü bir şekilde ısınmasına yol açan önemli kütleleri ve zayıf termal iletkenlikleridir. Bu nedenle, benzinli motorlarda kullanılmazlar, çünkü yüksek sıcaklıklar kızdırma ateşlemesine neden olur (hava-yakıt karışımı, bir bujinin kıvılcımından değil, sıcak yüzeylerle temastan tutuşur).
Bileşik pistonların tasarımı, belirtilen malzemelerin birbiriyle kombine edilmesini sağlar. Bu tür elemanlarda etek, iyi ısı iletkenliği sağlayan alüminyum alaşımlarından yapılır ve kafa ısıya dayanıklı çelik veya dökme demirden yapılır.
Ancak bileşik türdeki öğelerin aşağıdakiler de dahil olmak üzere dezavantajları vardır:
- sadece dizel motorlarda kullanma yeteneği;
- dökme alüminyuma kıyasla daha fazla ağırlık;
- ısıya dayanıklı malzemelerden yapılmış piston segmanları kullanma ihtiyacı;
- daha yüksek fiyat;
Bu özelliklerinden dolayı bileşik pistonların kullanım alanları sınırlıdır, sadece büyük dizel motorlarda kullanılırlar.
VİDEO: PİSTON. MOTOR PİSTON ÇALIŞMA PRENSİBİ. CİHAZ
