Поршень – автомобиль қозғалтқышының бөлігі. Құрылғы, ауыстыру, поршеньді орнату

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-02-19 17:08

Поршень – көптеген іштен жанатын қозғалтқыштардың жұмыс істеу принципі негізделген иінді механизм элементтерінің бірі. Бұл мақалада осы бөліктердің дизайны мен мүмкіндіктері талқыланады.

Анықтама

Поршень – цилиндрдегі кері қозғалыстарды орындайтын және газ қысымының өзгеруінің механикалық жұмысқа айналуын қамтамасыз ететін бөлік.

Баратын жер

Осы бөлшектердің қатысуымен қозғалтқыштың термодинамикалық процесі жүзеге асады. Поршень иінді механизмнің элементтерінің бірі болғандықтан, ол газдар тудыратын қысымды қабылдайды және күшті шатунға береді. Бұған қоса, ол жану камерасының тығыздалуын және одан жылуды кетіруді қамтамасыз етеді.

Дизайн

Поршень үш бөліктен тұрады, яғни оның конструкциясы әртүрлі функцияларды орындайтын үш құрамдас бөлікті және екі бөлікті қамтиды: астыңғы және тығыздағыш бөлігін біріктіретін басы және бағыттаушы бөлік, юбка.

Төменгі

Әр түрлі болуы мүмкінкөптеген факторларға байланысты қалыптасады. Мысалы, іштен жанатын қозғалтқыштың поршеньдерінің түбінің конфигурациясы саптамалар, шамдар, клапандар сияқты басқа құрылымдық элементтердің орналасуымен, жану камерасының пішінімен, ондағы процестердің ерекшеліктерімен, қозғалтқыштың жалпы құрылымы және т.б. Кез келген жағдайда ол жұмыс ерекшеліктерін анықтайды.

Поршеньдік тәж конфигурациясының екі негізгі түрі бар: дөңес және ойыс. Біріншісі үлкен күш береді, бірақ жану камерасының конфигурациясын нашарлатады. Төменгі ойыспен жану камерасы, керісінше, оңтайлы пішінге ие, бірақ көміртегі шөгінділері қарқындырақ орналасады. Көбінесе (екі тактілі қозғалтқыштарда) түбі шағылыстырғыштың шығуымен бейнеленген поршеньдер бар. Бұл жану өнімдерінің бағытталған қозғалысы үшін үрлеу кезінде қажет. Бензин қозғалтқыштарының бөліктері әдетте тегіс немесе дерлік тегіс түбі бар. Кейде оларда клапандарды толығымен ашу үшін ойықтар бар. Тікелей бүркуі бар қозғалтқыштарда поршеньдер күрделірек конфигурациямен сипатталады. Дизельдік қозғалтқыштарда олар түбінде жақсы бұралуды қамтамасыз ететін және қоспаның түзілуін жақсартатын жану камерасының болуымен ерекшеленеді.

Поршеньдердің көпшілігі бір жақты, бірақ екі түбі бар екі жақты нұсқалары да бар.

Бірінші сығымдау сақинасының ойығы мен түбі арасындағы қашықтық поршеньдің жану аймағы деп аталады. Оның биіктігінің мәні өте маңызды, бұл әртүрлі материалдардан жасалған бөлшектер үшін әртүрлі. Қалай болғанда да, от сақинасының биіктігі одан жоғарыең төменгі рұқсат етілген мәннің шегі поршеньдің күйіп кетуіне және жоғарғы қысу сақинасының отырғышының деформациясына әкелуі мүмкін.

Пломба бөлігі

Міне, май қырғыш және қысу сақиналары. Бірінші типтегі бөліктер үшін арналарда цилиндрдің бетінен алынған май поршеньге кіру үшін, ол жерден май табаға түсетін тесіктер бар. Кейбіреулерінің тот баспайтын болаттан жасалған жиегі, үстіңгі қысқыш сақинаға арналған ойығы бар.

Шойыннан жасалған поршеньді сақиналар поршень мен цилиндр арасында тығыз орналасу үшін қызмет етеді. Сондықтан олар қозғалтқыштағы ең үлкен үйкелістің көзі болып табылады, олардың жоғалуы қозғалтқыштағы жалпы механикалық шығындардың 25% құрайды. Сақиналардың саны мен орналасуы қозғалтқыштың түрі мен мақсатына байланысты анықталады. Ең жиі қолданылатын 2 қысу сақинасы және 1 май қырғыш сақинасы.

Сығымдау сақиналары жану камерасынан картерге газдардың түсуіне жол бермеу міндетін орындайды. Ең үлкен жүктеме олардың біріншісіне түседі, сондықтан кейбір қозғалтқыштарда оның ойығы болат кірістірумен нығайтылған. Компрессиялық сақиналар трапеция тәрізді, конустық, бөшке тәрізді болуы мүмкін. Олардың кейбіреулері кесілген.

Май қырғыштың сақинасы цилиндрдегі артық майды кетіруге қызмет етеді және оның жану камерасына түсуіне жол бермейді. Ол үшін тесіктер бар. Кейбір нұсқаларда серіппелі кеңейткіш бар.

Нұсқаулық бөлік (юбка)

Термиялық кеңеюді өтеу үшін бөшке тәрізді (қисық сызықты) немесе конустық пішіні бар. Оғанпоршеньдік істікке арналған екі құлақ бар. Бұл аймақтарда юбка ең үлкен массаға ие. Сонымен қатар, қыздыру кезінде ең үлкен температуралық деформациялар байқалады. Оларды азайту үшін әртүрлі шаралар қолданылады. Юбканың төменгі жағында май қырғыш сақина болуы мүмкін.

Поршеннен немесе оған күш беру үшін көбінесе иінді немесе штанга қолданылады. Поршеньдік түйреуіш бұл бөлікті оларға қосу үшін қызмет етеді. Ол болаттан жасалған, құбырлы пішіні бар және оны бірнеше жолмен орнатуға болады. Көбінесе жұмыс кезінде айналдыруға болатын өзгермелі саусақ қолданылады. Ауыстыруды болдырмау үшін ол тірек сақиналармен бекітіледі. Қатты бекіту әлдеқайда аз қолданылады. Штанга кейбір жағдайларда поршеньді юбканың орнына бағыттаушы ретінде әрекет етеді.

Материалдар

Қозғалтқыш поршені әртүрлі материалдардан тұруы мүмкін. Кез келген жағдайда олар жоғары беріктік, жақсы жылу өткізгіштік, үйкеліске қарсы қасиеттер, коррозияға төзімділік және сызықтық кеңею мен тығыздықтың төмен коэффициенті сияқты қасиеттерге ие болуы керек. Поршеньдерді өндіру үшін алюминий қорытпалары мен шойын қолданылады.

Шойын

Ол жоғары беріктік, тозуға төзімділік және сызықтық кеңеюдің төмен коэффициентімен ерекшеленеді. Соңғы қасиет мұндай поршеньдерге жақын саңылаулармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді, осылайша цилиндрлердің жақсы тығыздалуына қол жеткізеді. Дегенмен, елеулі үлес салмағына байланысты шойын бөлшектері тек кері массалар күштері бар қозғалтқыштарда ғана қолданылады.газ поршенінің түбіндегі қысым күштерінің алтыдан аспайтын бөлігін құрайтын инерция. Сонымен қатар, төмен жылу өткізгіштікке байланысты, қозғалтқыштың жұмысы кезінде шойын бөліктерінің түбінің қызуы 350-450 ° C-қа жетеді, бұл әсіресе карбюратор опциялары үшін жағымсыз, өйткені ол жарқылдың тұтануына әкеледі.

Алюминий

Бұл материал көбінесе поршеньдер үшін қолданылады. Бұл төменгі үлес салмағына байланысты (алюминий бөліктері шойын бөлшектерінен 30% жеңіл), жоғары жылу өткізгіштікке (шойыннан 3-4 есе көп), бұл түбінің 250 ° -тан аспайтын қызуын қамтамасыз етеді. C, бұл қысу коэффициентін арттыруға және цилиндрлерді жақсы толтыруды қамтамасыз етуге және жоғары антифрикциялық қасиеттерге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, алюминийдің сызықтық кеңею коэффициенті шойыннан 2 есе үлкен, ол цилиндр қабырғаларымен үлкен саңылаулар жасауға мәжбүр етеді, яғни алюминий поршеньдерінің өлшемдері шойынға қарағанда кішірек. бірдей цилиндрлер. Сонымен қатар, мұндай бөлшектердің беріктігі төмен, әсіресе қыздыру кезінде (300 ° C температурада ол 50-55% төмендейді, ал шойын үшін - 10%).

Үйкеліс дәрежесін азайту үшін поршеньдердің қабырғалары үйкеліске қарсы материалмен қапталған, ол графит және молибден дисульфиді ретінде пайдаланылады.

Жылу

Жоғарыда айтылғандай, қозғалтқыш жұмысы кезінде поршеньдер 250-450 °C дейін қызуы мүмкін. Сондықтан жылытуды азайтуға да, одан туындаған термиялық кеңеюді өтеуге де бағытталған шараларды қабылдау қажет.мәліметтер.

Поршеньдерді салқындату үшін май қолданылады, ол олардың ішіне әртүрлі тәсілдермен жеткізіледі: олар цилиндрде май тұманын жасайды, оны шатундағы тесік арқылы немесе саптамамен шашыратады, оны саңылауларға айдайды. сақиналы арна, поршень түбіндегі құбырлы катушка арқылы айналады.

Толқындар аймақтарындағы температуралық деформацияларды өтеу үшін юбкалар U немесе T-тәрізді ойықтар түрінде 0,5-1,5 мм тереңдікте металдың екі жағында бұрылады. Мұндай шара оның майлануын жақсартады және температуралық деформациялардан баллдың пайда болуына жол бермейді, сондықтан бұл ойықтар тоңазытқыштар деп аталады. Олар конустық немесе бөшке тәрізді юбкамен бірге қолданылады. Бұл қыздыру кезінде юбка цилиндрлік пішінді алатындығына байланысты оның сызықтық кеңеюін өтейді. Сонымен қатар, поршень диаметрі шатунның айналмалы жазықтығында шектеулі термиялық кеңеюді сезінуі үшін компенсациялық кірістірулер қолданылады. Сондай-ақ, бағыттаушы бөлікті ең көп жылуды сезінетін басынан оқшаулауға болады. Соңында, юбка қабырғаларына оның бүкіл ұзындығы бойынша қиғаш кесінді қолдану арқылы серіппелі қасиеттер беріледі.

Өндіріс технологиясы

Жасалу әдісі бойынша поршеньдер құйылған және соғылған (штампталған) болып бөлінеді. Бірінші типтегі бөлшектер көптеген автомобильдерде қолданылады, ал баптауда поршеньдерді жалғанға ауыстыру қолданылады. Жалған опциялар беріктігі мен беріктігінің жоғарылауымен, сондай-ақ төмен салмақпен сипатталады. Сондықтан осы типтегі поршеньдерді орнату қозғалтқыштың сенімділігі мен өнімділігін арттырады. Бұл әсіресе жоғарылау жағдайында жұмыс істейтін қозғалтқыштар үшін маңыздыжүктейді, ал құйма бөлшектер күнделікті пайдалану үшін жеткілікті.

Қолданба

Поршень көп функциялы бөлік болып табылады. Сондықтан ол тек қозғалтқыштарда ғана қолданылмайды. Мысалы, тежегіш калибрінің поршені бар, өйткені ол ұқсас түрде жұмыс істейді. Сондай-ақ, иінді механизм компрессорлардың, сорғылардың және басқа жабдықтың кейбір үлгілерінде қолданылады.