A dugattyúk típusai Mi a dugattyú, és miből áll a motordugattyú-csoport? A dugattyúk rendeltetése és típusai

Szerintem minden autós tudja, hogy néz ki a dugattyú. De ezzel általában véget ér a motor fő részének ismerete. Ezért töltsük ki a hiányosságot, és beszéljünk a dugattyú céljáról, tervezési jellemzőiről és a gyártáshoz szükséges anyagokról.

Hogyan néz ki egy dugattyú? Összetett részlet. Ez megerősíti ezt a tényt - nagyon kevés autógyártó gyárt maga dugattyúkat, és ezt speciális gyártókra bízza.

És mégis - ez a fő láncszem az üzemanyag kémiai energiájának hővé, majd mechanikussá alakításának folyamatában.

A dugattyú, mondhatnám, egy gyönyörű henger alakú darab, lélegzetelállító oda-vissza mozdulatokat végez a hengerben, átveszi az irányítást magas hőmérsékletekés a gáznyomás változásai, mindezt mechanikai munkává alakítva.

Vagyis a dugattyú ezt csinálja:

• felveszi a gázok nyomását az égéstérből, és átadja ezt a nyomást a motor főtengelyére;
• kemény mikrorobbanási folyamatot biztosít a hengerben, miközben hermetikusan elszigeteli a dugattyú feletti üreget a dugattyú alatti tértől, megakadályozza a gázok bejutását a kráterbe, és a kenőolaj bejutását az égéstérbe.

Hogy néz ki a dugattyú? Tervezés

A séma a Volkswagen AG anyagai alapján készült

1. dugattyúfej;
2. ujj;
3. rögzítő gyűrűt;
4. főnökök;
5. hajtókar fej;
6. szoknya; acél betét;
7. trapéz alakú kompressziós gyűrű;
8. kúpos alámetszett kompressziós gyűrű;
9. olajkaparó gyűrű rugós tágítóval

A dugattyú egy fenékből, egy dugattyúgyűrűkkel ellátott tömítő részből áll a kompresszió és az olajeltávolítás érdekében, valamint egy vezetőrészből (szoknya).

A dugattyú középső részén (a szoknyarészen) a csap és a biztosítógyűrűk számára lyukakkal ellátott kiemelkedések találhatók.

Működő alsó

Tudod, hogy néz ki a dugattyú és mi ennek az alkatrésznek a neve? Az alkatrésznek ez a része arra szolgál, hogy erőt kapjon az égéstérben lévő gáznyomásból, és ún működő alsó . Alakja a kamra geometriájától és a szelepek elhelyezésétől függ.

Abban az esetben, ha az alja homorú, az égéstér alakja gömb alakúra hasonlít. Ez növeli a felületét, de a koromképződés növekedéséhez vezet, és a homorú fenék szilárdsága kisebb, mint a laposé.

A domború fenék rés alakúvá teszi az égésteret, ami a keverék örvénylésének és magának a feneknek a hűtésének folyamatának romlásához vezet, bár a szénképződés csökken.

Ezenkívül a fenéknek ez a formája kellő erővel csökkenti a dugattyú tömegét.

A lapos fenék teljesítményét tekintve egy köztes lehetőség a két előző között, és gyakrabban használják a karburátoros motorokban.

A dízelmotoroknál a fenékformák változatossága még nagyobb, ezek a tömörítési aránytól, a keverékképzés módjától, a fúvókák elhelyezkedésétől és sok más tényezőtől függően változnak.

Tömítő szektor

A dugattyúfej tömíti a dugattyú mozgatható csatlakozását a hengerrel a dugattyúgyűrűk miatt, amelyek speciális hornyokba vannak beszerelve. A felső hornyokba nyomógyűrűket, az alsó hornyokba pedig egy olajkaparó gyűrűt helyeznek be. Az olajkaparó gyűrű hornyában átmenő lyukak vannak, amelyeken keresztül a felesleges olaj a dugattyú belső üregébe kerül.

Vezetőszoknya, főnökök

A dugattyúnak az olajkaparó gyűrű alatt elhelyezkedő részét dugattyúszoknyának nevezzük, valamint törzsnek vagy vezetőrésznek.

Feladata a dugattyú megfelelő irányú tartása és az oldalirányú terhelések érzékelése.

TÓL TŐL belülárapályok vannak a szoknyán - nyúlványok, lyukak a dugattyúcsap számára vannak fúrva bennük. Rögzítéséhez pedig a furatokban hornyok vannak megmunkálva, az ujj rögzítéséhez rögzítőgyűrűkkel.

Mit fognak szólni a kohászok?

Mivel az alkatrész elviselhetetlen körülmények között működik, meglehetősen szigorú követelményeket támasztanak a fémekkel szemben a gyártás során:

• a tehetetlenségi terhelések csökkentése érdekében az anyagnak alacsony fajsúlyúnak és megfelelő szilárdságúnak kell lennie;
• alacsony hőtágulási együttható;
• a fizikai tulajdonságok (szilárdság) megőrzése megemelt hőmérsékleten;
• jelentős hővezető képesség és hőkapacitás;
• minimális súrlódási együttható párosítva a hengerfal anyagával;
• jelentős kopásállóság;
• nincs terhelés alatti anyag kifáradási meghibásodása;
• alacsony ár, általános elérhetőség, valamint a gyártási folyamatban a mechanikai és más típusú feldolgozás egyszerűsége.

Nyilvánvaló, hogy olyan fém, amely teljes mértékben megfelel a felsorolt ​​követelményeknek, egyszerűen nem létezik. Ezért a tömeges autómotorokhoz a dugattyúk főként két anyagból készülnek - öntöttvasból és alumíniumötvözetekből, pontosabban pedig alumíniumot és szilíciumot tartalmazó szilumin ötvözetekből.

Öntöttvas változat

Az öntöttvasnak számos előnye van, kemény, jól tűri a magas hőmérsékletet, optimális a kopásállósága és alacsony a súrlódási együtthatója (egy öntöttvas - öntöttvas pár). A hőtágulási együtthatója pedig alacsonyabb, mint egy alumíniumdugattyúé.

De vannak hátrányai is: alacsony hővezető képesség, ezért az öntöttvas dugattyú aljának hőmérséklete magasabb, mint az alumínium megfelelőé.

De az öntöttvas fő hátránya a jelentős sűrűsége, ami súlyt jelent. A motor teljesítményének és hatásfokának növelése érdekében a tervezők általában növelik a fordulatszámot, de a nehéz öntöttvas dugattyúk ezt nem teszik lehetővé a nagy tehetetlenségi terhelések miatt.

Ezért a modern autómotorokhoz, mind a benzin-, mind a dízelmotorokhoz alumínium dugattyúkat öntenek.

Alumínium változat

Az alumínium sokkal kisebb súlyú, mint az öntöttvas, de mivel puhább, a dugattyúfalak vastagságát növelni kell, ennek következtében a dugattyú tömege mindössze 30-40 százalékkal lesz könnyebb az öntöttvashoz képest.

Az alumínium ráadásul megnövelt hőtágulási együtthatóval rendelkezik, így hőstabilizáló acéllemezeket kell beleolvasztani az alkatrész testébe, illetve megnövelt hézagokat kell kialakítani.

Az alumíniumnak meglehetősen alacsony súrlódási együtthatója van (alumínium-öntöttvas pár), ami jó az alumíniumdugattyúk működéséhez öntöttvas hengerblokkkal vagy öntöttvas béléssel rendelkező motorokban.

A német márkák - Audi, Volkswagen, Mercedes - modern motorjain nincs öntöttvas bélés. Az ott található alumínium hengerek speciális megmunkálásúak, így a falfelület nagyon kemény, és még nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint az öntöttvas hüvelyek beépítésénél.

És az alumínium-alumínium pár súrlódásának csökkentése érdekében a szoknya felületét vasalják. Így az öntöttvas bélések elutasítása nagymértékben csökkenti a hengerblokk tömegét.

A szilícium-alumínium ötvözetekben, amelyekből az autómotorok nagy részének dugattyúi készülnek, rezet, nikkelt és más fémeket adnak hozzá a teljesítmény javítása érdekében.

A sorozatgyártású autók dugattyúit öntéssel állítják elő, a kényszermotorokon pedig melegsajtolással készült termékeket használnak. Ez javítja az anyag szerkezetét - növeli a szilárdságot és a kopásállóságot. Igaz, a bélyegzett változatban lehetetlen acél termosztatikus lemezeket felszerelni.

Valószínűleg ennyi. Megkapta a szükséges minimális ismereteket a dugattyú kinézetéről, kialakításáról és működési feltételeiről.

Továbbra is meg kell osztani ezeket az információkat barátaival a közösségi hálózatokon, meghívni őket egy pohár teára, és egy családias, nyugodt légkörben meghívni őket, hogy csatlakozzanak blogunk olvasóihoz.

És az is érdekes lesz számodra, hogy megtudhatod és. Hajrá, kattints a linkre!

Amíg újra találkozunk, barátaim!

A dugattyú központi helyet foglal el az üzemanyag-energia hő- és mechanikai energiává alakításának folyamatában. Beszéljünk a motordugattyúkról, mik ezek és hogyan működnek.

Ami?

A dugattyú egy hengeres rész, amely a motor hengerén belül oda-vissza mozog. Arra van szükség, hogy a gáznyomást mechanikus munkává változtassa, vagy fordítva - az oda-vissza mozgás nyomásváltozássá. Azok. átadja a hajtórúdnak a gáznyomásból eredő erőt és biztosítja a munkaciklus összes ciklusának áramlását. Úgy néz ki, mint egy fordított üveg, és egy fenékből, egy fejből, egy vezető részből (szoknyából) áll.

A benzinmotorok lapos fenekű dugattyúkat használnak a könnyű gyártás és a működés közbeni kisebb hő miatt. Bár egyes modern autók speciális mélyedéseket készítenek a szelepekhez. Erre azért van szükség, hogy a vezérműszíj elszakadásakor a dugattyúk és a szelepek ne találkozzanak, és ne járjanak komoly javítással. A dízeldugattyú alja bemélyedéssel készül, ami a keverékképződés mértékétől és a szelepek, befecskendezők elhelyezkedésétől függ. A fenék ilyen formája esetén a levegő jobban keveredik a hengerbe belépő üzemanyaggal.

A dugattyú magas hőmérsékletnek és nyomásnak van kitéve. Nagy sebességgel mozog a henger belsejében. Ezért kezdetben az autómotorokhoz öntöttvasból öntötték. A technológia fejlődésével az alumíniumot elkezdték használni, mert. a következő előnyöket nyújtotta: nagyobb sebesség és teljesítmény, kisebb terhelés az alkatrészeken, jobb hőátadás.

Azóta a motorok teljesítménye sokszorosára nőtt. A modern autómotorok (különösen a dízelmotorok) hengereinek hőmérséklete és nyomása olyanná vált, hogy az alumínium elérte szilárdsági határát. Ezért az utóbbi években az ilyen motorokat acéldugattyúkkal szerelték fel, amelyek magabiztosan ellenállnak a megnövekedett terhelésnek. A vékonyabb falak és az alacsonyabb kompressziós magasság miatt könnyebbek az alumíniumnál, pl. távolság az aljától az alumínium csap tengelyéig. Az acéldugattyúk pedig nem öntöttek, hanem előre gyártottak.

Többek között a dugattyú függőleges méreteinek csökkentése ugyanazzal a hengertömbbel lehetővé teszi a hajtórudak meghosszabbítását. Ez csökkenti a dugattyú-henger pár oldalirányú terheléseit, ami pozitívan befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást és a motor élettartamát.Vagy a hajtórudak és a főtengely cseréje nélkül lerövidítheti a hengerblokkot, így könnyebbé tesszük a motort.

Mik a követelmények?

• A hengerben mozgó dugattyú lehetővé teszi a sűrített gázok, az üzemanyag égéséből származó gázok kitágulását és mechanikai munkát. Ezért ellenállnia kell a magas hőmérsékletnek, gáznyomásnak, és megbízhatóan tömítenie kell a hengerfuratot.
• Ennek a legjobban meg kell felelnie a súrlódási pár követelményeinek a mechanikai veszteségek és ennek következtében a kopás minimalizálása érdekében.
• Az égéstér terhelése és a hajtórúd reakciója miatt ki kell bírnia a mechanikai igénybevételt.
• Nagy fordulatszámon történő oda-vissza mozgásnál a lehető legkisebb tehetetlenségi erővel kell terhelnie a forgattyús mechanizmust.

Fő cél

A dugattyú feletti térben égő üzemanyag hatalmas mennyiségű hőt bocsát ki a motor minden egyes ciklusában. Az égetett gázok hőmérséklete eléri a 2000 fokot. Az energia csak egy részét adják át a motor mozgó alkatrészeinek, minden más hő formájában felmelegíti a motort. Ami megmarad, a kipufogógázokkal együtt a csőbe repül. Ezért ha nem hűtjük le a dugattyút, egy idő után megolvad. Ez egy fontos pont a dugattyúcsoport működési feltételeinek megértéséhez.

Még egyszer megismételjük azt a jól ismert tényt, hogy a hőáram a jobban felhevült testekről a kevésbé fűtöttekre irányul.

A legmelegebb a munkafolyadék, vagy más szóval az égéstérben lévő gázok. Teljesen egyértelmű, hogy a hő átadódik a környező levegőnek - a leghidegebbnek. A levegő, a hűtő és a motorház mosása lehűti a hűtőfolyadékot, a hengerblokkot és a fejházat. Meg kell találni egy hidat, amelyen keresztül a dugattyú leadja hőjét a blokknak és a fagyállónak. Ennek négy módja van.

Így, a legnagyobb áramlást biztosító első út, dugattyúgyűrűk. Sőt, az első gyűrű fontos szerepet játszik, mivel közelebb van az aljához. Ez a legrövidebb út a hűtőfolyadékhoz a henger falán keresztül. A gyűrűket egyszerre nyomják a dugattyúhoronyokhoz és a hengerfalhoz. Ezek adják a hőáramlás több mint 50%-át.

A második út kevésbé nyilvánvaló. A második hűtőfolyadék a motorban az olaj. A motor legfűtöttebb helyeihez hozzáférve az olajköd a hő jelentős részét a legforróbb pontokról viszi el és adja az olajteknőbe. Olyan olajfúvókák használata esetén, amelyek a sugarat a dugattyúfenék belső felületére irányítják, a hőcserében az olaj részaránya elérheti a 30-40%-ot. Nyilvánvaló, hogy amikor az olajat hűtőfolyadék funkcióval töltjük fel, ügyelnünk kell a lehűtésre. Ellenkező esetben a túlhevített olaj elveszítheti tulajdonságait. Ezenkívül minél magasabb az olaj hőmérséklete, annál kevesebb hőt tud szállítani.

Harmadik út. A hő egy részét a hengerbe belépő friss levegő-üzemanyag keverék veszi el fűtésre. A friss keverék mennyisége és az általa elvezetett hő mennyisége a működési módtól és a fojtószelep nyitási fokától függ. Megjegyzendő, hogy az égés során nyert hő is arányos a töltéssel. Ezért ez a lehűlési út impulzív; gyors és rendkívül hatékony, mivel a hőt arról az oldalról veszik fel, amelyikről a dugattyú felmelegszik.

Nagyobb jelentősége miatt fokozott figyelmet kell fordítani a hőátadásra a dugattyúgyűrűkön keresztül. Nyilvánvaló, hogy ha ezt az utat elzárjuk, akkor nem valószínű, hogy a motor kibírja a hosszú kényszerű rezsimeket. A hőmérséklet emelkedni fog, a dugattyú anyaga "lebeg", és a motor összeomlik.

Emlékezzünk vissza egy olyan jellemzőre, mint a tömörítés. Képzeljük el, hogy a gyűrű nem tapad teljes hosszában a henger falához. Ezután az égett gázok a résbe áttörve gátat hoznak létre, amely megakadályozza a hő átadását a dugattyúról a gyűrűn keresztül a henger falára. Ez ugyanaz, mintha lezárná a radiátor egy részét, és megfosztotta volna attól, hogy levegővel hűtse le.

A kép szörnyűbb, ha a gyűrű nem érintkezik szorosan a horonnyal. Azokon a helyeken, ahol a gázoknak lehetőségük van a gyűrűn keresztül a hornyon keresztül áramolni, a dugattyúrész megfosztja a lehűlés lehetőségétől. Ennek eredményeként a szivárgás melletti rész kiégése és letöredezése.

Hány gyűrű kell egy dugattyúhoz? Mechanikai szempontból minél kevesebb gyűrű, annál jobb. Minél keskenyebbek, annál kisebbek a veszteségek a dugattyúcsoportban. Számuk és magasságuk csökkenésével a dugattyú hűtésének feltételei romlanak, növelve az alsó - gyűrű - hengerfal hőellenállását. Ezért a design megválasztása mindig kompromisszum.

A dugattyú központi helyet foglal el az üzemanyag kémiai energiájának hő- és mechanikai energiává alakításában. Beszéljünk róla A belső égésű motor dugattyúi, mi ez és a munka fő célja.

MI AZ A MOTORDUGATTYÚ?

Motor dugattyú- ez egy hengeres rész, amely a henger belsejében viszonzó mozgást végez, és arra szolgál, hogy egy gáz, gőz vagy folyadék nyomásváltozását mechanikai munkává alakítsa át, vagy fordítva - egy oda-vissza mozgást nyomásváltozássá. Kezdetben az autóipari belső égésű motorok dugattyúit öntöttvasból öntötték. A technológia fejlődésével az alumíniumot elkezdték használni, mert. a következő előnyöket nyújtotta: nagyobb sebesség és teljesítmény, kisebb terhelés az alkatrészeken, jobb hőátadás.

Azóta a motor teljesítménye többszörösére nőtt, a modern gépjárműmotorok (főleg a dízelmotorok) hengereinek hőmérséklete és nyomása olyanná vált, hogy az alumínium elérte szilárdsági határát. Ezért az utóbbi években az ilyen motorokat acéldugattyúkkal szerelték fel, amelyek magabiztosan ellenállnak a megnövekedett terhelésnek. A vékonyabb falak és az alacsonyabb kompressziós magasság miatt könnyebbek az alumíniumnál, pl. távolság az aljától az alumínium csap tengelyéig. Az acéldugattyúk pedig nem öntöttek, hanem előre gyártottak.
Többek között a dugattyú függőleges méreteinek csökkentése ugyanazzal a hengertömbbel lehetővé teszi a hajtórudak meghosszabbítását. Ez csökkenti a dugattyú-henger pár oldalirányú terhelését, ami pozitívan befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást és a motor élettartamát. Vagy a hajtórudak és a főtengely cseréje nélkül lerövidítheti a hengertömböt, és így könnyítheti a motort

A dugattyú számos fontos funkciót lát el:

• biztosítja a mechanikai erők átvitelét a hajtórúdra;
• felelős az üzemanyag égésterének tömítéséért;
• biztosítja a felesleges hő időben történő eltávolítását az égéstérből

A dugattyú munkája nehéz és sok szempontból veszélyes körülmények között zajlik - magas hőmérsékleten és megnövekedett terhelés mellett, ezért különösen fontos, hogy a motorok dugattyúi megkülönböztessék a hatékonyságot, a megbízhatóságot és a kopásállóságot. Ezért gyártásukhoz könnyű, de nagy teherbírású anyagokat használnak - hőálló alumínium vagy acélötvözetek. A dugattyúkat kétféle módon készítik - öntéssel vagy bélyegzéssel.

Az extrém körülmények megszabják a dugattyú anyagát

A dugattyú extrém körülmények között működik, melynek jellemzői magasak: nyomás, tehetetlenségi terhelés és hőmérséklet. Ezért a gyártáshoz szükséges anyagokra vonatkozó fő követelmények a következők:

• nagy mechanikai szilárdság;
• jó hővezető képesség;
• kis sűrűségű;
• jelentéktelen lineáris tágulási együttható, súrlódásgátló tulajdonságok;
• jó korrózióállóság.

A szükséges paraméterek megfelelnek a speciális alumíniumötvözeteknek, amelyeket szilárdság, hőállóság és könnyűség különböztet meg. Ritkábban szürkeöntvényt és acélötvözeteket használnak a dugattyúk gyártásához.
A dugattyúk lehetnek:

• öntvény;
• kovácsolt.

Az első változatban fröccsöntéssel készülnek. A kovácsolt alumíniumötvözet bélyegzésével készülnek kis szilícium hozzáadásával (átlagosan körülbelül 15%), ami jelentősen növeli szilárdságukat és csökkenti a dugattyú tágulási fokát az üzemi hőmérsékleti tartományban.

Dugattyús kialakítás

A motor dugattyúja meglehetősen egyszerű kialakítású, amely a következő részekből áll:

1. ICE dugattyúfej
2. dugattyúcsap
3. Rögzítő gyűrűt
4. Főnök
5. összekötő rúd
6. Acél betét
7. Egy kompressziós gyűrű
8. Második kompressziós gyűrű
9. Olajkaparó gyűrű

A dugattyú tervezési jellemzői a legtöbb esetben a motor típusától, az égésterének alakjától és a felhasznált üzemanyag típusától függenek.

Alsó

Az alja az általa ellátott funkcióktól függően eltérő alakú lehet - lapos, homorú és domború. A fenék homorú formája az égéstér hatékonyabb működését biztosítja, azonban ez hozzájárul a tüzelőanyag elégetése során több lerakódáshoz. A fenék domború formája javítja a dugattyú teljesítményét, ugyanakkor csökkenti az üzemanyag-keverék égési folyamatának hatékonyságát a kamrában.

Dugattyúgyűrűk

Az alja alatt speciális hornyok (hornyok) találhatók a dugattyúgyűrűk felszereléséhez. Az alsó és az első nyomógyűrű közötti távolságot tüzelési zónának nevezzük.

A dugattyúgyűrűk felelősek a henger és a dugattyú közötti megbízható kapcsolatért. Megbízható tömítettséget biztosítanak a hengerfalakhoz való szoros illeszkedésnek köszönhetően, amelyet intenzív súrlódási folyamat kísér. A motorolajat a súrlódás csökkentésére használják. A dugattyúgyűrűk öntöttvasból készülnek.

A dugattyúba szerelhető dugattyúgyűrűk száma a használt motor típusától és rendeltetésétől függ. Gyakran egy olajkaparó gyűrűvel és két kompressziós gyűrűvel (első és második) rendszereket szerelnek fel.

DUGATTYÚTÍPUSOK

A belső égésű motorokban kétféle dugattyút használnak, amelyek kialakításukban különböznek egymástól - egy darabból és kompozitból.

Az egyrészes alkatrészek öntéssel, majd megmunkálással készülnek. Az öntés során fémből nyersdarabot készítenek, amely megkapja az alkatrész általános formáját. Továbbá a fémmegmunkáló gépeken a kapott munkadarabban megmunkálják a munkafelületeket, hornyokat vágnak a gyűrűkhöz, technológiai lyukakat és mélyedéseket készítenek.

A kompozit elemekben a fej és a szoknya szét van választva, és a motorra szerelés során egyetlen szerkezetté állnak össze. Ezenkívül az egy darabból történő összeszerelés a dugattyúnak a hajtórúdhoz való csatlakoztatásával történik. Ehhez a szoknyában lévő dugattyúcsap lyukain kívül speciális fülek vannak a fejen.

A kompozit dugattyúk előnye a gyártási anyagok kombinálásának lehetősége, ami növeli az alkatrész teljesítményét.

A felesleges hő eltávolítása a dugattyúról

A jelentős mechanikai igénybevételek mellett a dugattyú a rendkívül magas hőmérséklet negatív hatásainak is ki van téve. A hőt eltávolítják a dugattyúcsoportból:

• hűtőrendszer a hengerfalaktól;
• a dugattyú belső ürege, majd - a dugattyúcsap és a hajtórúd, valamint a kenőrendszerben keringő olaj;
• részben hideg levegő-üzemanyag keverék a hengerekhez.

A dugattyú belső felületéről a hűtése a következőkkel történik:

Olajkaparó gyűrű és kompressziós gyűrűk

Az olajkaparó gyűrű biztosítja a felesleges olaj időben történő eltávolítását a henger belső falairól, a kompressziós gyűrűk pedig megakadályozzák a gázok bejutását a forgattyúházba.

Az első helyen található nyomógyűrű veszi fel a legtöbb tehetetlenségi terhelést a dugattyús működés során.

A terhelés csökkentése érdekében sok motorban a gyűrű alakú horonyba egy acélbetétet szerelnek be, amely növeli a gyűrű szilárdságát és összenyomási fokát. A kompressziós típusú gyűrűk készülhetnek trapéz, hordó, kúp formájában, kivágással.

Az olajkaparó gyűrű a legtöbb esetben sok lyukkal van felszerelve az olajleeresztéshez, néha rugós bővítővel.

dugattyúcsap

Ez egy cső alakú rész, amely felelős a dugattyú és a hajtórúd megbízható csatlakoztatásáért. Acélötvözetből készült. Amikor a dugattyúcsapot a dugattyúba szerelik, szorosan rögzítik speciális rögzítőgyűrűkkel.

A dugattyú, a dugattyúcsap és a gyűrűk együtt alkotják az úgynevezett motordugattyú-csoportot.

Szoknya

A dugattyús szerkezet vezető része, amely kúp vagy henger formájában készülhet. A dugattyúszoknya két kiemelkedéssel van felszerelve a dugattyúcsaphoz való csatlakozáshoz.

A súrlódási veszteségek csökkentése érdekében a szoknya felületére vékony réteg súrlódásgátló szert visznek fel (gyakran grafitot vagy molibdén-diszulfidot használnak). A szoknya alsó része olajkaparó gyűrűvel van ellátva.

A dugattyús készülék működésének kötelező folyamata a hűtése, amely a következő módszerekkel hajtható végre:

• olaj permetezése a hajtórúd vagy a fúvóka nyílásain keresztül;
• az olaj mozgása a dugattyúfejben lévő tekercs mentén;
• olaj ellátása a gyűrűk területére a gyűrű alakú csatornán keresztül;
• olajköd

Tömítő rész

A tömítő rész és az alsó rész dugattyúfej formájában van összekötve. A készülék ezen részében dugattyúgyűrűk vannak - olajkaparó és kompresszió. A gyűrűk csatornáiban kis lyukak vannak, amelyeken keresztül a használt olaj belép a dugattyúba, majd a forgattyúházba folyik.

Általánosságban elmondható, hogy a belső égésű motor dugattyúja az egyik legnagyobb terhelésű alkatrész, amely erős dinamikus és egyben hőhatásnak van kitéve. Ez fokozott követelményeket támaszt mind a dugattyúk gyártásához felhasznált anyagokkal, mind a gyártás minőségével szemben.

Minden modern gép motorját a tervezés nagy bonyolultsága és a nagyszámú alkatrész jellemzi. Az ilyen nagy bonyolultság ellenére a belső égésű motor működési elve olyan alapkoncepciókon alapul, amelyek bármely osztályú és gyártási év autójára vonatkoznak. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az egyik kulcselemet - a belső égésű motor dugattyúját -, és beszélünk arról, hogy mire való és miből áll.

Szerkezet

A 4 ütemű motor dugattyúja meglehetősen összetett szerkezetű, így az egész készülék több alkatrészt tartalmaz. Ez lehetővé teszi, hogy a gépnek optimális műszaki jellemzőket adjon, valamint a 4 ütemű motort ellenállóbbá tegye a terhelésekkel szemben, és ezáltal tartósabbá tegye.

A négyütemű belső égésű motor dugattyújának fő része az alja. Az alsó átmérője valamivel kisebb, mint a henger átmérője, ami a kompressziós és olajkaparó gyűrűk jelenlétével magyarázható. A tetszőleges átmérőjű dugattyú alja eltérő alakú és leírású lehet. Így lehet homorú alakja, és maga a bemélyedés is eltérő kialakítású lehet.

A dugattyús készülék aljának fő célja a négyütemű motor kialakításában az üzemanyaggőzökkel való kölcsönhatás, amelyek égéskor megnyomják a dugattyút, és mozgásra késztetik a működés teljes időtartama alatt. A 4 ütemű motor dugattyújának aljának alakját számos tényező határozza meg. Általában ez a gyertyák számától, a teljesítménytől, a dugattyú átmérőjétől és sok más árnyalattól függ.

Az alján kívül a dugattyúban, akárhány milliméter átmérőjű is van, mindig van egy tömítő rész, amibe olyan eszközök is beletartoznak, mint a kompressziós és olajkaparó gyűrűk. A nyomógyűrűket speciális megmunkált hornyokba helyezik, amelyek átmérője kissé eltér a dugattyúfej átmérőjétől. Feladatuk, hogy a használt és friss keveréket ne engedjék összekeveredni, illetve a tüzelőanyag elégetésekor a nyomást is fenntartsák.

Mi a célja a kompressziós gyűrűknek? A 4 ütemű motor dugattyújában kompressziós gyűrűkre van szükség, hogy a motor hatásfoka maximális legyen, és az elégetett üzemanyag teljes energiája a dugattyú mozgatására irányuljon. Emiatt komoly és szigorú követelményeket támasztanak az anyagokkal szemben, amelyekből az ilyen gyűrűket négyütemű motorban készítik.

A kompresszió mellett a 4 ütemű motor dugattyúja szükségszerűen olyan szerkezetekkel van felszerelve, mint az olajkaparó gyűrűk, amelyek átmérője valamivel nagyobb, mint maga a dugattyú. Ezekre azért van szükség, hogy a motorban folyamatosan keringő kenőanyag a súrlódás és a túlmelegedés elkerülése érdekében megfelelő mennyiségben maradjon a súrlódó felületeken és ne halmozódjon fel az égéstérben. Ennek köszönhetően elkerülhető az olaj szénlerakódása, és drasztikusan csökken a kenőanyag-fogyasztás.

Hogyan működik?

A négyütemű motor lökete az a ciklus, amely alatt a motor főtengelye egy teljes fordulatot tesz. Ezalatt az üzemanyag-keverék, amelyet karburátor vagy befecskendező táplál, teljesen kiég, és a kipufogócsonkba kerül, ahol áthalad a kipufogódobon, és eloszlik a környezetben.

A dugattyú löketét kizárólag a fel-le mozgás jellemzi. Ez a helyzet a négyütemű és minden más típusú motorra vonatkozik. Mint már említettük, a transzlációs mozgást kizárólag magas hőmérsékleten fellépő égési folyamatok okozzák.

Amikor a dugattyúlöket függőleges irányú, a főtengely, amelyhez csatlakoztatva van, forog. Emiatt a tervezők és a mérnökök bevezettek egy hajtókart, amely lehetővé teszi a tengely mozgásba hozását és a kerekek állandó forgatását, miközben a négyütemű motor jár.

Általában a hajtókar a dugattyúfejhez csuklósan van rögzítve: a dugattyúlöket elég szabad ahhoz, hogy a hajtókar a szimmetriatengelyhez képest hegyesszögben mozogjon, és állandó mozgásban legyen. Az összekötő rúd egy kisméretű fémrúd, amely mindkét végén zsanérbetétekkel van felszerelve. Egyrészt a hajtórúd a dugattyúhoz képest mozog, amely fel-le mozog.

A másik végétől a hajtórúd mozgathatóan van rögzítve a főtengelyhez. A hajtórúd és a tengely között vannak az úgynevezett bélések, amelyeknek eszköze lehetővé teszi a magas hőmérsékletek elviselését és a csúcsterhelésnél sem kopást. Amikor eljön a javítás ideje, a betéteket újakra cserélik, és több ilyen karbantartási ciklus is előfordulhat a főtengely cseréje előtt.

Gyártási anyag

A 4 ütemű motor dugattyújának, vagy inkább az anyagnak, amelyből készült, számos követelménynek kell megfelelnie. Például az anyagnak ellenállónak kell lennie a súlyos hőmérsékleti túlterhelésekkel szemben, mivel az üzemanyag elégetése súlyos túlmelegedést okoz, amelyre a legtöbb meglévő anyag nem áll készen.

Ezenkívül az ilyen anyagoknak alacsony sűrűséggel kell rendelkezniük. Erre azért van szükség, hogy a dugattyú a lehető legkönnyebb legyen az alkatrészek terhelése és a teljes üzemanyag-fogyasztás csökkentése érdekében.

Milyen anyagok felelnek meg az ilyen követelményeknek, és széles körben használják négyütemű belső égésű motorokban? A leggyakoribb ilyen anyag az öntöttvas. Viszonylag olcsó lévén minden feladatával kiválóan teljesít, és ellenáll a magas hőmérsékletnek. Amint azt a gyakorlat mutatja, egy ilyen alkatrész erőforrása meglehetősen magas, és a megbízhatóság minden követelménynek megfelel, így a legtöbb autóban öntöttvas dugattyú található.

Ennek ellenére a fejlődés nem áll meg, és az alumínium váltotta fel az öntöttvasat, vagy inkább annak különleges változatát. Ennek az anyagnak az az előnye, hogy észrevehetően könnyebb, de szilárdságában semmivel sem rosszabb, mint a szokásos öntöttvas. Emiatt a négyütemű motorok sportautóira alumínium dugattyúkat helyeznek. Ez a döntés lehetővé tette a teljesítmény növelését, az erőforrások növelését és az üzemanyag-fogyasztás csökkentését. Érdemes megjegyezni, hogy az alumínium dugattyúkat gyakran a közönséges polgári járművekre is telepítik, ami nyilvánvaló előnyeiket jelzi.

Összegzés

A motor dugattyúja fontos alkatrész, amely nélkül a motor normál működése lehetetlen lenne. E tekintetben a globális autógyártók megpróbálják a meglévő megoldásokat közelebb hozni a tökéletességhez. Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb erőforrással jobb teljesítményt érjen el, ami azt jelzi, hogy a fejlődés nem áll meg.

A legtöbb autót egy dugattyús belső égésű motor (rövidítve belső égésű motor) kényszeríti mozgásra, forgattyús mechanizmussal. Ez a kialakítás a gyártás alacsony költsége és gyárthatósága, viszonylag kis mérete és tömege miatt vált széles körben elterjedtté.

A felhasznált üzemanyag típusa szerint a belső égésű motorok benzinre és dízelre oszthatók. Azt kell mondanom, hogy a benzinmotorok remekül működnek. Ez a felosztás közvetlenül befolyásolja a motor kialakítását.

Hogyan működik a dugattyús belső égésű motor?

Kialakításának alapja a hengerblokk. Ez egy öntöttvasból, alumíniumból vagy néha magnéziumötvözetből öntött test. A legtöbb mechanizmus és más motorrendszer alkatrésze kifejezetten a hengerblokkhoz van rögzítve, vagy annak belsejében található.

A motor másik fontos része a fej. A hengerblokk tetején található. A fejben a motorrendszerek részei is találhatók.

A hengerblokkhoz alulról egy raklap van rögzítve. Ha ez a rész veszi a terhelést, amikor a motor jár, gyakran nevezik olajteknőnek vagy forgattyúháznak.

Minden motorrendszer

1. forgattyús mechanizmus;
2. gázelosztó mechanizmus;
3. ellátó rendszer;
4. hűtőrendszer;
5. Kenőrendszer;
6. gyújtási rendszer;
7. motorvezérlő rendszer.

forgattyús mechanizmus dugattyúból, hengerbetétből, hajtórúdból és főtengelyből áll.

Forgattyús mechanizmus:
1. Olajkaparó gyűrűtágító. 2. Dugattyús olajkaparó gyűrű. 3. Nyomógyűrű, harmadik. 4. Nyomógyűrű, második. 5. Nyomógyűrű, felső. 6. Dugattyú. 7. Rögzítőgyűrű. 8. Dugattyúcsap. 9. Összekötő rúd persely. 10. Összekötő rúd. 11. Összekötő rúd sapka. 12. Helyezze be a hajtórúd alsó fejét. 13. Összekötő rúd sapka csavarja, rövid. 14. Összekötő rúd sapka csavarja, hosszú. 15. Hajtómű. 16. A forgattyús csap olajcsatornájának dugója. 17. Főtengely csapágyház, felső. 18. Fogaskerék. 19. Csavarok. 20. Lendkerék. 21. Csapok. 22. Csavarok. 23. Olajterelő, hátsó. 24. Főtengely hátsó csapágyfedele. 25. Csapok. 26. Nyomócsapágy félgyűrű. 27. Főtengely csapágyház, alsó. 28. A főtengely ellensúlya. 29. Csavar. 30. Főtengely csapágyfedele. 31. Csatlakozócsavar. 32. A csapágy fedelének rögzítőcsavarja. 33. Főtengely. 34. Ellensúly, elöl. 35. Olajszár, elöl. 36. Ellenanya. 37. Szíjtárcsa. 38. Csavarok.

A dugattyú a hengerbélés belsejében található. Dugattyúcsap segítségével egy hajtórúdhoz csatlakozik, melynek alsó feje a főtengely hajtórúdcsapjához csatlakozik. A hengerbélés egy lyuk a blokkban, vagy egy öntöttvas hüvely, amelyet a blokkba helyeznek.

Hengerbélés blokkal

A hengerbélés felül fejjel van zárva. A főtengely szintén a blokkhoz van rögzítve alul. A mechanizmus a dugattyú egyenes vonalú mozgását a főtengely forgó mozgásává alakítja. Ugyanaz a forgás, amely végső soron az autó kerekeit pörgeti.

Gázelosztó mechanizmus felelős az üzemanyag és a levegő gőzeinek keverékének a dugattyú feletti térbe való ellátásáért, valamint az égéstermékek eltávolításáért a szelepeken keresztül, amelyek egy bizonyos időpontban szigorúan kinyílnak.

Az energiaellátó rendszer elsősorban a kívánt összetételű éghető keverék előállításáért felelős. A rendszer eszközei az üzemanyagot tárolják, tisztítják, levegővel keverik úgy, hogy biztosítsák a kívánt összetételű és mennyiségű keverék elkészítését. A rendszer az üzemanyag égéstermékeinek a motorból történő eltávolításáért is felelős.

Amikor a motor jár, hőenergia nagyobb mennyiségben, mint amennyit a motor képes mechanikai energiává alakítani. Sajnos a modern motorok legjobb példáinak úgynevezett termikus hatásfoka nem haladja meg a 40%-ot. Ezért nagy mennyiségű "extra" hőt kell elvezetni a környező térben. Pontosan ezt teszi, eltávolítja a hőt és fenntartja a motor stabil üzemi hőmérsékletét.

Kenőrendszer. Ez csak a helyzet: "Ha nem kened be, nem fogsz menni." A belső égésű motorokban nagyszámú súrlódó egység és úgynevezett siklócsapágy található: van egy lyuk, abban forog a tengely. Nem lesz kenés, a szerelvény meghibásodik a súrlódástól és a túlmelegedéstől.

Gyújtási rendszerÚgy tervezték, hogy szigorúan egy bizonyos időpontban tüzelőanyag és levegő keverékét gyújtsák meg a dugattyú feletti térben. nincs ilyen rendszer. Ott az üzemanyag bizonyos körülmények között spontán meggyullad.

Videó:

Motorvezérlő rendszerrel elektronikus blokk vezérlés (ECU) vezérli a motorrendszereket és koordinálja azok munkáját. Először is, ez a kívánt összetételű keverék elkészítése és annak időben történő begyújtása a motor hengereiben.