Piston, elemanlardan biridirbirçok içten yanmalı motorun çalışma prensibinin dayandığı krank mekanizması. Bu makale, bu parçaların tasarımını ve özelliklerini tartışmaktadır.
Piston, silindir içinde ileri geri hareketler gerçekleştiren ve gaz basıncı değişikliklerinin mekanik işe dönüştürülmesini sağlayan bir parçadır.
Bu detayların katılımıyla,motorun termodinamik süreci. Piston, krank mekanizmasının elemanlarından biri olduğu için gazların oluşturduğu basıncı algılar ve kuvveti biyel koluna iletir. Ayrıca yanma odasını kapatır ve içindeki ısıyı uzaklaştırır.
Piston üç parçalı bir parçadır, yaniyapı, farklı işlevlere sahip üç bileşenden ve iki parçadan oluşur: taban ve sızdırmazlık parçasını birleştiren başlık ve etekle temsil edilen kılavuz parça.
Şuna bağlı olarak farklı bir şekle sahip olabilir.birçok faktör. Örneğin, bir içten yanmalı motorun piston başlığının konfigürasyonu, enjektörler, mumlar, valfler gibi diğer yapısal elemanların konumu, yanma odasının şekli, içinde gerçekleşen işlemlerin özellikleri, motorun genel tasarımı vb. Her durumda, işleyişin özelliklerini belirler.
İki ana alt yapılandırma türü vardırpistonlar: dışbükey ve içbükey. İlki daha fazla güç sağlar, ancak yanma odasının konfigürasyonunu bozar. İçbükey bir tabanla, yanma odası, aksine, optimal bir şekle sahiptir, ancak karbon birikintileri daha yoğun bir şekilde biriktirilir. Daha az sıklıkla (iki zamanlı motorlarda), bir reflektör çıkıntısı ile temsil edilen bir tabana sahip pistonlar vardır. Bu, yanma ürünlerinin yönlü hareketi için temizleme sırasında gereklidir. Benzinli motor parçaları genellikle düz veya neredeyse düz bir tabana sahiptir. Bazen vanaları tamamen açmak için olukları vardır. Direkt enjeksiyonlu motorlar için, pistonlar daha karmaşık bir konfigürasyon ile karakterize edilir. Dizel motorlarda, altta iyi bir dönme sağlayan ve karışım oluşumunu iyileştiren bir yanma odasının varlığı ile ayırt edilirler.
Pistonların çoğu tek taraflıdır, ancak iki tabanı olan çift taraflı versiyonlar da vardır.
İlk sıkıştırmanın oluğu arasındaki mesafehalka ve tabana pistonlu yangın kemeri denir. Farklı malzemelerden yapılmış parçalar için farklı olan yüksekliğinin değeri çok önemlidir. Her durumda, ateşleme halkasının yüksekliği izin verilen minimum değeri aşarsa, pistonun yanmasına ve üst sıkıştırma halkası yuvasının deformasyonuna neden olabilir.
İşte yağ sıyırıcı ve sıkıştırmayüzükler. Birinci tipin parçalarında, kanallar, silindir yüzeyinden çıkarılan yağın, yağ karterine girdiği yerden pistona girmesi için açık deliklere sahiptir. Bazılarında, üst sıkıştırma halkası için bir oluk bulunan, korozyona dayanıklı bir dökme demir jant vardır.
Dökme demirden yapılmış piston halkaları,pistonun silindire sıkı bir şekilde oturmasını sağlar. Bu nedenle, motordaki toplam mekanik kayıp miktarının% 25'ini oluşturan kayıplar, motordaki en büyük sürtünmenin kaynağıdır. Halkaların sayısı ve düzeni, motorun tipine ve amacına göre belirlenir. En yaygın olarak kullanılanlar 2 sıkıştırma halkası ve 1 yağ sıyırıcı halkadır.
Sıkıştırma halkaları işi yapargazların yanma odasından kartere girmesinin önlenmesi. En büyük yükler ilkine düşer, bu nedenle bazı motorlarda oluğu çelik bir uç ile güçlendirilmiştir. Sıkıştırma halkaları trapez, konik, namlu şeklinde olabilir. Bazılarının bir kesimi var.
Yağ sıyırıcı halkası, fazla yağı silindirden çıkarmaya yarar ve yanma odasına girmesini önler. Bunun için içinde delikler var. Bazı varyantlarda yaylı bir genişletici bulunur.
Namlu şeklinde (kavisli) veyatermal genleşmeyi telafi etmek için koniktir. Üzerindeki piston pimi için iki adet tırnak bulunmaktadır. Bu alanlarda etek en büyük kütleye sahiptir. Ayrıca ısıtma sırasında en büyük sıcaklık deformasyonları burada gözlenir. Bunları azaltmak için çeşitli önlemler kullanılır. Eteğin altına bir yağ sıyırıcı halkası yerleştirilebilir.
Gücü pistondan veya pistona aktarmak içinçoğu zaman bir krank veya çubuk kullanılır. Piston pimi bu parçayı bunlara bağlamak için kullanılır. Çelikten yapılmıştır, boru şeklinde bir şekle sahiptir ve çeşitli şekillerde monte edilebilir. Çoğu zaman, işlem sırasında döndürülebilen yüzen bir parmak kullanılır. Yer değiştirmeyi önlemek için tutma halkaları ile sabitlenir. Sert tutturma çok daha az kullanılır. Çubuk, bazı durumlarda, piston eteğini değiştiren bir kılavuz görevi görür.
Motor pistonu çeşitli parçalardan oluşabilirmalzemeler. Her durumda, yüksek mukavemet, iyi termal iletkenlik, sürtünme önleyici özellikler, korozyon direnci ve düşük doğrusal genleşme ve yoğunluk katsayısı gibi niteliklere sahip olmaları gerekir. Pistonların üretiminde alüminyum alaşımları ve dökme demir kullanılmaktadır.
Büyük güç, aşınma direnci vedüşük doğrusal genişleme katsayısı. İkinci özellik, bu tür pistonların küçük boşluklarla çalışmasına izin verir ve böylece iyi bir silindir sızdırmazlığı sağlar. Bununla birlikte, önemli özgül ağırlık nedeniyle, dökme demir parçalar yalnızca pistonlu kütlelerin gazların piston başındaki basınç kuvvetlerinin altıda birinden fazlasını oluşturmayan atalet kuvvetlerine sahip olduğu motorlarda kullanılır. Ek olarak, düşük ısı iletkenliği nedeniyle, motor çalışması sırasında dökme demir parçaların tabanının ısınması 350-450'ye ulaşır. °Karbüratör versiyonları için özellikle istenmeyen olan C, kızdırma ateşlemesine yol açar.
Bu malzeme en çoksıklıkla. Bunun nedeni, düşük özgül ağırlık (alüminyum parçalar dökme demirden% 30 daha hafiftir), yüksek ısı iletkenliği (dökme demirden 3-4 kat daha fazla), tabanın 250'den fazla ısınmamasını sağlar. ° C şu izin verir büyütmeEnia dereceve sıkıştırma ve sağlar daha iyie dolgue silindiriçinde ve yüksek sürtünme önleyicimi özellikleri. Aynı zamanda alüminyumun dökme demirden 2 kat fazlası vardır, doğrusal genleşme katsayısıbizi büyük şeyler yapmaya zorlayan boşluklar silindir duvarlı, bu piston boyutları dökme demirden daha az alüminyumfakat, özdeş silindirler için. Ek olarak, bu tür detaylar veter daha düşük mukavemet, özellikle ısıtılmış bir durumda (300 ° C'de% 50-55 azalırken, dökme demirdeBunların -% 10 üzerinde).
Sürtünme derecesini azaltmak için, pistonların duvarları, grafit ve molibden disülfür olarak kullanılan bir sürtünme önleyici malzeme ile kaplanmıştır.
Bahsedildiği gibi, motor çalışması sırasında pistonlar 250-450'ye kadar ısınabilir. ° C Bu nedenle, hem ısınmayı azaltmayı hem de bunun neden olduğu parçaların ısıl genleşmesini telafi etmeyi amaçlayan önlemler almak gerekir.
Pistonları soğutmak için yağ kullanılır.içlerinde çeşitli şekillerde beslenirler: silindirde bir yağ buharı oluştururlar, bağlantı çubuğundaki delikten veya bir nozul ile püskürtürler, dairesel kanala enjekte ederler ve piston tabanındaki boru şeklindeki bobin boyunca dolaştırırlar .
Termal deformasyonları telafi etmek için gelgit sitelerinde etek iki tarafta da eziyet metal 0,5-1,5 mm derinliğinde U veya T şeklindeki yuvalar şeklinde... Bu önlem iyileştirir onun yağlama ve engeller görünüme nöbetlerin termal deformasyonlarından, bu nedenle,e oluklara buzdolapları denir. onların konik veya fıçı biçimli bir etekle birlikte kullanılır. Onun için telafi ediyor doğrusal ısıtıldığında genişleme etek silindirik bir şekil alır. Ek olarak, tazminat ekleri kullanılır.böylece piston çapı sınırlı bir sıcake büyütmee bağlantı çubuğunun sallanan düzleminde. Kılavuz parçasını en sıcak başlıktan izole etmek de mümkündür. Son olarak, eteğin duvarları tüm uzunluğu boyunca eğik bir kesim uygulamak.
İmalat yöntemine göre, pistonlar döküm ve dövme (damgalı) olanlara bölünmüştür. İlk türün parçaları uygulamak çoğundae arabalar ve pistonları dövme ile değiştirmeakortta kullanılır. Dövme seçenekler, artan güç ve dayanıklılığın yanı sıra daha düşük ağırlık ile karakterize edilir. Bu nedenle, bu tip bir pistonun takılması, motorun güvenilirliğini ve performansını artırır. Bu, özellikle artan yükler altında çalışan motorlar için önemlidir, ancak döküm parçalar günlük kullanım için yeterlidir.
Piston, çok işlevli bir parçadır. Bu nedenle sadece motorlarda kullanılmaz. Örneğin bir fren kaliperi pistonu var, benzer şekilde çalıştığı için. ayrıca Krank mekanizması bazı kompresör, pompa ve diğer ekipman modellerinde kullanılır.
