Piston nədən hazırlanır? Mühərrik pistonu - bu barədə demək olar ki, hər şey. Avtomobilin daxili yanma mühərrikində piston nədir?

Piston yanacaq enerjisinin istilik və mexaniki enerjiyə çevrilməsi prosesində mərkəzi yer tutur. Mühərrik pistonları, onların nə olduğunu və necə işlədiyini danışaq.

Bu nədir?

Benzinli mühərriklər istehsal asanlığı və istismar zamanı daha az qızdırıldığı üçün düz dibi olan pistonlardan istifadə edirlər. Baxmayaraq ki, bəzi müasir avtomobillərdə klapanlar üçün xüsusi girintilər var. Bu lazımdır ki, zamanlama kəməri qırılırsa, pistonlar və klapanlar bir-birinə uyğun gəlmir və ciddi təmirə səbəb olur. Dizel pistonunun alt hissəsi qarışığın əmələ gəlmə dərəcəsindən və klapanların və enjektorların yerindən asılı olan bir girinti ilə hazırlanır. Dibinin bu forması ilə hava silindrə daxil olan yanacaqla daha yaxşı qarışdırılır.

Piston yüksək temperatur və təzyiqlərə məruz qalır. Silindr daxilində yüksək sürətlə hərəkət edir. Buna görə də, əvvəlcə avtomobil mühərrikləri üçün onlar çuqundan tökülürdü. Texnologiyanın inkişafı ilə alüminium istifadə olunmağa başladı, çünki aşağıdakı üstünlükləri təmin etdi: artan sürət və güc, hissələrə daha az yük, daha yaxşı istilik ötürülməsi.

Digər şeylər arasında, silindr blokunu dəyişməz saxlayarkən pistonun şaquli ölçülərini azaltmaq birləşdirici çubuqları uzatmağa imkan verir. Bu, piston-silindr cütlüyündə yanal yükləri azaldacaq, bu da yanacaq sərfiyyatına və mühərrikin ömrünə müsbət təsir edəcək.Yaxud birləşdirici çubuqları və krank mili dəyişmədən silindr blokunu qısaltmaq olar.Bu, mühərriki yüngülləşdirəcək.

Tələblər hansılardır?

• Silindrdə hərəkət edən piston, yanacağın yanma məhsulu olan sıxılmış qazların genişlənməsinə və mexaniki işləri yerinə yetirməsinə imkan verir. Buna görə də yüksək temperatura, qaz təzyiqinə davamlı olmalı və silindr çuxurunu etibarlı şəkildə möhürləməlidir.
• Mexanik itkiləri və nəticədə aşınmanı minimuma endirmək üçün sürtünmə cütünün tələblərinə ən yaxşı cavab verməlidir.
• Yanma kamerasından yüklər və birləşdirən çubuqdan reaksiya alaraq, mexaniki stresə tab gətirməlidir.
• Qarşılıqlı hərəkəti yüksək sürətlə yerinə yetirərkən, krank mexanizmini mümkün qədər az inertial qüvvələrlə yükləməlidir.

Əsas məqsəd

Bir daha təkrar edək ki, istilik axını daha çox qızdırılan cisimlərdən daha az qızdırılanlara yönəldilir.

Belə ki, ən böyük axını təmin edən ilk yol, piston halqalarıdır. Üstəlik, birinci üzük dibinə daha yaxın yerləşdiyi üçün əsas rol oynayır. Bu, silindr divarından soyuducuya aparan ən qısa yoldur. Üzüklər eyni vaxtda həm piston yivlərinə, həm də silindr divarına sıxılır. Onlar istilik axınının 50% -dən çoxunu təmin edirlər.

İkinci yol daha az aydındır. Mühərrikdəki ikinci soyuducu yağdır. Mühərrikin ən isti hissələrinə daxil olan yağ dumanı istiliyin əhəmiyyətli bir hissəsini ən isti nöqtələrdən yağ qabına aparır və ötürür. Jeti pistonun dibinin daxili səthinə yönəldən yağ burunlarından istifadə edildikdə, istilik ötürülməsində yağın payı 30 - 40% -ə çata bilər. Aydındır ki, yağı soyuducu funksiyası ilə yükləyərkən onun soyumasına diqqət yetirməliyik. Əks halda, həddindən artıq qızdırılan yağ öz xüsusiyyətlərini itirə bilər. Həmçinin, yağın temperaturu nə qədər yüksək olarsa, o qədər az istiliyə dözə bilər.

Üçüncü yol. İstiliyin bir hissəsi silindrə daxil olan təzə hava-yanacaq qarışığı ilə qızdırmaq üçün götürülür. Təzə qarışığın miqdarı və onun götürəcəyi istilik miqdarı iş rejimindən və tənzimləyicinin açılma dərəcəsindən asılıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, yanma zamanı alınan istilik də yüklə mütənasibdir. Buna görə də, bu soyutma yolu təbiətdə impulsludur; İstiliyin pistonun qızdırıldığı tərəfdən alınması səbəbindən sürətli və yüksək səmərəlidir.

Daha böyük əhəmiyyət kəsb etdiyinə görə, piston halqaları vasitəsilə istilik ötürülməsinə ciddi diqqət yetirilməlidir. Aydındır ki, bu yolu kəssək, mühərrikin uzunmüddətli hər hansı məcburi şəraitə tab gətirə bilməsi ehtimalı azdır. Temperatur yüksələcək, piston materialı "üzən" və mühərrik çökəcək.

Üzük yivlə sıx təmasda olmadıqda şəkil daha dəhşətlidir. Qazların yivdən üzükdən keçə bildiyi yerlərdə, piston bölməsi soyumaq imkanından məhrumdur. Nəticə sızıntıya bitişik hissənin yanması və qırılmasıdır.

Bir pistona neçə halqa lazımdır? Mexanik baxımdan, üzüklər nə qədər az olsa, bir o qədər yaxşıdır. Nə qədər dar olsalar, piston qrupunda itkilər bir o qədər azdır. Onların sayı və hündürlüyü azaldıqca, pistonun soyutma şəraiti pisləşir, alt - üzük - silindr divarının istilik müqavimətini artırır. Buna görə dizayn seçimi həmişə bir kompromisdir.

Əksər avtomobillər dirsək mexanizmi olan pistonlu daxili yanma mühərriki (ICE) ilə idarə olunur. Bu dizayn aşağı qiymətə və istehsal qabiliyyətinə, nisbətən kiçik ölçülərə və çəkiyə görə geniş yayılmışdır.

İstifadə olunan yanacağın növünə görə daxili yanma mühərrikləri benzin və dizelə bölünə bilər. Deməliyəm ki, benzin mühərrikləri əla işləyir. Bu bölmə birbaşa mühərrikin dizaynına təsir göstərir.

Pistonlu daxili yanma mühərriki necə işləyir?

Onun dizaynının əsasını silindr bloku təşkil edir. Bu, çuqun, alüminium və ya bəzən maqnezium ərintisindən tökülən bir bədəndir. Digər mühərrik sistemlərinin əksər mexanizmləri və hissələri xüsusi olaraq silindr blokuna bərkidilir və ya onun içərisində yerləşir.

Mühərrikin digər əsas hissəsi onun başıdır. Silindr blokunun yuxarı hissəsində yerləşir. Başlıq həmçinin mühərrik sistemlərinin hissələrini ehtiva edir.

Silindr blokunun altına bir tava bərkidilir. Mühərrik işləyərkən bu hissə yük götürürsə, ona tez-tez yağ qabı və ya karter deyilir.

Bütün mühərrik sistemləri

1. krank mexanizmi;
2. qaz paylama mexanizmi;
3. təchizat sistemi;
4. soyutma sistemi;
5. yağlama sistemi;
6. alovlanma sistemi;
7. mühərrik idarəetmə sistemi.

krank mexanizmi piston, silindr layneri, birləşdirici çubuq və krank valından ibarətdir.

Krank mexanizmi:
1. Yağ kazıyıcı halqa genişləndiricisi. 2. Porşen yağı kazıyıcı halqası. 3. Sıxılma halqası, üçüncü. 4. Sıxılma halqası, ikinci. 5. Sıxılma halqası, yuxarı. 6. Porşen. 7. Saxlama halqası. 8. Porşen sancağı. 9. Birləşdirici çubuq çubuq. 10. Bağlayıcı çubuq. 11. Birləşdirici çubuq örtüyü. 12. Bağlayıcı çubuğun alt başının daxil edilməsi. 13. Birləşdirici çubuqun qapaq boltu, qısa. 14. Birləşdirici çubuqun qapaq boltu, uzun. 15. Ötürücü dişli. 16. Birləşdirici çubuq jurnalının yağ kanalının tapası. 17. Krank mili daşıyıcı qabıq, yuxarı. 18. Dişli tac. 19. Boltlar. 20. Volan. 21. Sancaqlar. 22. Boltlar. 23. Yağ deflektoru, arxa. 24. Arxa krank mili rulman qapağı. 25. Sancaqlar. 26. Dəstək yatağının yarım halqası. 27. Krank mili daşıyıcı qabıq, aşağı. 28. Krank mili əks çəkisi. 29. Vida. 30. Krank mili yatağının qapağı. 31. Bağlama boltu. 32. Rulman qapağının montaj boltu. 33. Krank mili. 34. Əks çəki, ön. 35. Yağ deflektoru, ön. 36. Kilid qozu. 37. Kasnak. 38. Boltlar.

Piston silindr laynerinin içərisində yerləşir. Bir piston pinindən istifadə edərək, alt başı krank şaftının krankpininə bağlanan birləşdirici çubuqla birləşdirilir. Silindr layneri blokdakı bir çuxur və ya bloka uyğun bir çuqun astarıdır.

Bloklu silindr layneri

Silindr layneri yuxarıdan baş tərəfindən bağlanır. Krank mili də alt hissədə bloka bərkidilir. Mexanizm pistonun xətti hərəkətini krank şaftının fırlanma hərəkətinə çevirir. Eyni fırlanma, nəticədə avtomobilin təkərlərinin fırlanmasına səbəb olur.

Qaz paylama mexanizmi pistonun üstündəki boşluğa yanacaq buxarı və hava qarışığının verilməsinə və müəyyən bir zamanda ciddi şəkildə açılan klapanlar vasitəsilə yanma məhsullarının çıxarılmasına cavabdehdir.

Enerji sistemi ilk növbədə tələb olunan tərkibin yanan qarışığının hazırlanmasına cavabdehdir. Sistem cihazları yanacağı saxlayır, təmizləyir və hava ilə qarışdırır ki, lazımi tərkibdə və miqdarda qarışığın hazırlanmasını təmin etsin. Sistem həmçinin mühərrikdən yanacaq yanma məhsullarının çıxarılmasına cavabdehdir.

Mühərrik işləyərkən, istilik enerjisi mühərrikin mexaniki enerjiyə çevrilə biləcəyindən daha çox miqdarda yaranır. Təəssüf ki, hətta müasir mühərriklərin ən yaxşı nümunələrinin sözdə istilik səmərəliliyi 40% -dən çox deyil. Buna görə də, ətrafdakı məkanda böyük miqdarda "artıq" istilik yayılmalıdır. Məhz bunu edir, istiliyi aradan qaldırır və mühərrikin sabit işləmə temperaturunu saxlayır.

Yağlama sistemi. Bu, tam olaraq belədir: "Yağlamasan, getməyəcəksən." Daxili yanma mühərriklərində çox sayda sürtünmə vahidləri və sözdə rulmanlar var: şaftın döndüyü bir çuxur var. Yağlama olmayacaq, sürtünmə və həddindən artıq istiləşmə səbəbindən bölmə sıradan çıxacaq.

Alovlanma sistemi ciddi şəkildə müəyyən bir zamanda, pistonun üstündəki boşluqda yanacaq və hava qarışığını alovlandırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. belə bir sistem yoxdur. Orada yanacaq müəyyən şəraitdə öz-özünə alovlanır.

Video:

Elektron idarəetmə blokundan (ECU) istifadə edən mühərrik idarəetmə sistemi mühərrik sistemlərinə nəzarət edir və onların işini əlaqələndirir. Hər şeydən əvvəl, bu, lazımi tərkibin qarışığının hazırlanması və onun mühərrik silindrlərində vaxtında alovlanmasıdır.

Piston yanacağın kimyəvi enerjisini həm hərfi, həm də məcazi mənada istilik enerjisinə, sonra isə mexaniki enerjiyə çevirən ən mühüm elementlərdən biridir. Mühərrikin performansı əsasən pistonun öz işini nə qədər yaxşı yerinə yetirməsindən asılıdır. Bu, motorun səmərəliliyini və daha da əhəmiyyətlisi etibarlılığını müəyyən edir. Bu parametr tüninq mağazalarında və ya idman istifadəsi üçün avtomobil modifikasiyasına gəldikdə xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Dizaynerlər həmişə toqquşurlar xüsusi pistonların istifadəsi problemi ilə güc artdıqda. Porşen yerinə yetirdiyi bir çox funksiyaya və kifayət qədər ziddiyyətli xüsusiyyətlərə görə ən mürəkkəb motor hissələrindən biri hesab edilə bilər. Bu, çox az avtomobil istehsalçısının yalnız öz güclərindən istifadə edərək öz mühərrikləri üçün porşenlər hazırladığını təsdiqləyir.

Əksər hallarda onlar bu məsələdə ixtisaslaşmış şirkətlərin xidmətlərinə müraciət edirlər. Bu hissənin müxtəlif ölçüləri və formaları ilə yaradılan pistonlar haqqında çox sayda sirr və təxminlər var. Məqaləni saytımızın müvafiq bölməsində tapa bilərsiniz. Tüninq şirkətlərində standart maşınqayırma şəraitində piston istehsal etmək texniki cəhətdən çətindir, demək olar ki, qeyri-mümkündür, buna görə də əksər şirkətlər bu işlə məşğul olmaqdan imtina edirlər. Bundan əlavə, bu cür mürəkkəb hissələrin ayrı-ayrılıqda istehsalı maliyyə cəhətdən ağır ola bilər. İntuitiv olaraq tünerlər başa düşürlər ki, təkmilləşdirilmiş mühərriklərdə təkmilləşdirilmiş pistonlar olmalıdır.

Piston cihazı

Adətən pistonlara hansı tələblərin qoyulduğunu və ümumiyyətlə necə tərtib edildiyini daha ətraflı nəzərdən keçirək.

• Piston, ilk növbədə, silindrdə hərəkət edir, bu da yanacağın yanma məhsullarını, yəni sıxılmış qazları genişləndirməklə mexaniki işlərin görülməsinə imkan verir.

Buradan belə nəticəyə gələ bilərik ki, o, qaz təzyiqinə müqavimət göstərməli, istilik müqavimətinə malik olmalı və silindr çuxurunu möhürləməlidir.

• İkincisi, piston sürtünmə cütünün tələblərinə cavab verməlidir ki, mexaniki itkilər və aşınma minimal olsun.
• Üçüncüsü, birləşdirici çubuğun reaksiyasına və yanma kamerasından mexaniki gərginliyə tab gətirməlidir.
• Dördüncüsü, piston yüksək sürətlə qarşılıqlı hərəkətlər edərək, krank mexanizmini ətalət qüvvələri ilə minimum yükləməlidir.

Məlum oldu ki, mühərrikin bu əhəmiyyətli hissəsi ilə əlaqəli bütün problemləri iki kateqoriyaya bölmək olar:

1. Bunlar mexaniki proseslərdir
2. İstilik prosesləri və birincisi ikincidən daha genişdir. Kateqoriyalar arasında kifayət qədər sıx əlaqə var. Gəlin birinciyə daha yaxından nəzər salaq.

Bildiyiniz kimi, yanacaq pistonsuz boşluqda yanır və eyni zamanda hər bir mühərrikin işləmə dövründə çox böyük miqdarda istilik buraxır. Artıq yanmış qazların temperaturu orta hesabla 2000 dərəcədir. Enerjinin bir hissəsi mühərrikin hərəkət edən hissələrinə ötürüləcək, qalan hissəsi isə mühərriki qızdıracaq. Sonda qalan enerji təmizlənmiş qazlarla birlikdə boruya uçacaq. Fizika qanunlarına görə, iki cismin temperaturları tamamilə bərabər olana qədər bir-birinə istilik ötürə bilər. Müvafiq olaraq, piston vaxtaşırı soyudulmazsa, bir müddət sonra sadəcə əriyəcəkdir. Bu, bütün piston qrupunun iş prinsiplərini başa düşmək üçün çox əhəmiyyətli bir məqamdır.

Bu, mühərrik gücləndirildikdə xüsusilə vacibdir. Mühərrikin gücü artdıqca, yanma kamerasında yaranan istilik miqdarı avtomatik olaraq bir vaxt vahidində artır. Əlbəttə ki, biz ərimiş pistonları çox nadir hallarda görürük, lakin hər hansı bir problemdə sürət hər hansı bir qəzada olduğu kimi, həmişə temperaturdan bəhs edilir. Təbii ki, burada günah sürücüdədir, amma maşın hərəkətsiz olsaydı, heç kim zərər görməzdi. Fakt budur ki, yüksək temperatur bütün materialların xüsusiyyətlərini pisləşdirir. 100 dərəcə bir yük elastik deformasiyaya səbəb olacaq, 300 dərəcə bir yük məhsulu tamamilə deformasiya edəcək və 450 dərəcə bir yük onu deformasiya edəcək. Bu səbəbdən ya yüksək temperaturdan ağır yüklərə tab gətirə bilən materiallardan istifadə etmək, ya da pistonun temperaturunun yüksəlməsinin qarşısını almaq üçün tədbirlər görmək lazımdır. Adətən hər ikisi edilir. Bununla belə, pistonun konstruksiyası elə olmalıdır ki, tələb olunan yerlərdə məhvə qarşı dura bilən müəyyən miqdarda metal olsun.

Ümumi fizikanın kursu istilik axınının daha çox qızdırılanlardan daha az qızdırılan cisimlərə yönəldiyini təsdiqləyir. Bu yolla, onun işləməsi zamanı temperaturların pistonun hər tərəfinə necə paylandığını görmək və onun temperaturuna təsir edən əhəmiyyətli dizayn nöqtələrini müəyyən etmək, başqa sözlə, soyutmanın necə baş verdiyini anlamaq imkanımız var. Biz bilirik ki, işləyən maye, yəni yanma kamerasındakı qazlar bütün hissələrin ən çoxunu qızdırır. Tamamilə aydındır ki, sonda istilik avtomobili əhatə edən havaya ötürüləcək - ən soyuq, lakin müəyyən şərtlərdə sonsuz istilik tutumu. Mühərrik korpusunu və radiatoru yuyaraq, hava silindr blokunu, soyuducu və baş korpusunu soyuyur. Bizim etməli olduğumuz şey, üzərindən keçən körpü tapmaqdır piston öz istiliyini antifrizə və bloka verir. Bunu etmək üçün dörd yol var. Onlar öz töhfələrində tamamilə fərqlidirlər, lakin mühərrikin dizaynından asılı olaraq daha az və ya daha çox əhəmiyyət kəsb etdiyi üçün onların hər birini qeyd etmək lazımdır.

Birinci yol

Bunlar piston halqalarıdır, ən böyük axını təmin edir. Birinci üzük aşağıya daha yaxın yerləşdiyi üçün əsas rol oynayır. Bu, silindr divarından soyuducuya aparan ən qısa yoldur. Eyni zamanda, üzüklər silindr divarlarına və piston yivlərinə basdırılır. Onlar ümumi istilik axınının yarısından çoxunu təmin edirlər.

İkinci yol

O qədər də aydın deyil, amma qiymətləndirmək çətindir. İkinci mühərrik soyuducu maye yağdır. Zəif dövriyyəsinə və nisbətən kiçik həcmə baxmayaraq, yağ dumanı mühərrikin ən isti hissələrinə çıxışı var. O, istiliyin əhəmiyyətli bir hissəsini ən qaynar nöqtələrdən aparır və onu yağ qabına ötürür. Saytımızın bu bölməsində siz haqqında məqalə tapa bilərsiniz. Jeti pistonun dibinin daxili səthinə yönəldən yağ burunlarından istifadə edərkən, istilik mübadiləsində yağın payı çox vaxt 30 - 40 faizə çatır. Təbii ki, yağı soyuducu funksiyasından kənara yükləsək, onun soyudulması lazımdır. Həddindən artıq qızdırılan yağ yalnız xüsusiyyətlərini itirməyəcək, həm də rulman çatışmazlığına səbəb ola bilər. Və yağın temperaturu nə qədər yüksək olarsa, o, öz vasitəsilə daha az istilik keçirə bilər.

Üçüncü yol

Böyük bosslar vasitəsilə sancağa, sonra birləşdirici çubuğa və yalnız sonra yağa. Bu üsul o qədər də maraqlı deyil, çünki yol boyu aşağı müqavimət əmsalı və əhəmiyyətli uzunluğa malik olan polad hissələri və boşluqlar şəklində əhəmiyyətli istilik müqavimətləri var.

Dördüncü yol

Soyuducu və ya yağla əlaqəli deyil. İstiliyin bir hissəsi, qəbul vuruşundan sonra silindrə daxil olan təzə hava-yanacaq qarışığı ilə götürülür. Bu qarışığın götürəcəyi istilik miqdarı qazın açılma dərəcəsindən və iş rejimindən asılıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, yanma zamanı yaranan istilik də yüklə mütənasibdir. Bu soyutma yolunun keçici olduğunu, impuls xarakterinə malik olduğunu, yüksək səmərəli olduğunu və pistonun qızdırıldığı eyni tərəfdən istilik alınmasına görə sonrakı isitmə ilə mütənasib olduğunu söyləyə bilərik.

İdman tipli mühərrikləri sazlayarkən istifadə olunan standart texnika haqqında da danışmalısınız. Fakt budur ki, qarışığın istilik tutumu əsasən onun tərkibi ilə müəyyən edilir. Çox vaxt motorun işini normallaşdırmaq üçün daxili temperaturu bir qədər, 5 - 10 dərəcə azaltmaq lazımdır. Bu, qarışığı bir az zənginləşdirməklə əldə edilir. Üstəlik, bu fakt heç bir şəkildə yanma prosesinə təsir göstərmir və temperatur azalır. Detonasiya həddi geriyə doğru hərəkət edir, parıltı alovlanması yox olur. Bu halda bir az kasıb olmaqdansa, bir az varlı olmaq daha yaxşı olardı. Metanolla işləyən mühərriklər, benzindən 3 dəfə çox olan çevrilmə istiliyinə görə soyutma sisteminə daha az tələbat qoyurlar.

Daha böyük əhəmiyyət kəsb etdiyinə görə, piston halqaları vasitəsilə istilik ötürmə prosesinə çox diqqət yetirilməlidir. Tamamilə aydındır ki, bu yol hər hansı bir səbəbdən bağlanarsa, mühərrik artıq uzunmüddətli məcburi şərtlərə tab gətirməyəcək. Temperatur çox yüksələcək, piston əriməyə başlayacaq və mühərrik çökəcək. İndi istilik köçürməsinə heç bir təsiri olmayan yürüş kimi bir xüsusiyyəti xatırlayaq. Bir şəxs işlənmiş avtomobillə qarşılaşırsa, bunun nə olduğunu aydın şəkildə başa düşməlidir. Bu, avtomobilinin mühərrikinin vəziyyətinə əhəmiyyət verən hər bir avtomobil sahibinin bilmək istədiyi çox əhəmiyyətli bir parametrdir. Sıxılma dolayı yolla piston qrupunun sıxlıq dərəcəsini göstərir. İstilik ötürülməsi baxımından nəzərə alsaq, bu çox vacib bir parametrdir.

Halqanın bütün uzunluğu boyunca silindr divarına yapışmadığı bir vəziyyəti təsəvvür edək. Bu vəziyyətdə, yandırılmış qazlar, boşluğa girdikdə, pistondan başlayaraq, istiliyin halqa vasitəsilə silindr divarına ötürülməsinə mane olacaq bir maneə yaradacaqdır. Bu, avtomobilin radiatorunun bir hissəsinin bağlanmasına bərabərdir ki, onun hava ilə soyumaq imkanı olmasın.

Üzük yivlə sıx təmasda deyilsə, daha da pis bir mənzərə görəcəyik. Qazların üzükdən keçən yivdən axmaq imkanı olan yerlərdə, piston bölməsi sadəcə bir növ istilik çantasına düşərək soyumaq imkanından məhrumdur. Nəticədə, yanğın kəmərinin sızma yerinə bitişik hissəsinin qırılması və yanması alırıq. Məhz bu səbəbdən yivlərin aşınmasına və halqa silindrinin həndəsəsinə çox diqqət yetirilir. Və əsas səbəb enerjinin heç də pisləşməsi deyil. Axı, krank karterinə daxil olan az miqdarda qazlar güc vuruşu zamanı təzyiq itkisinə və müvafiq olaraq mühərrik tərəfindən fırlanma momentinin itkisinə təsir etmək üçün kifayət qədər enerji daşımır. Xüsusilə yüksək sürətli bir motordan danışırıqsa. Aşağı sıxlıq etibarlılıq və sərtlik itkisi və yerli termal yüklənmələr baxımından mühərrikə daha çox zərər verir. Məhz bu səbəbdən blokun yenidən astarlanması və ya artıq sıradan çıxmış halqaların dəyişdirilməsi ilə bərpa edilən pistonlar çox tez sıradan çıxır. Buna görə də, ilk növbədə, idman mühərriklərində daha az sıxılma olan silindr məhv edilir.

Burada, yəqin ki, tuning və ya idman tətbiqləri üçün xüsusi pistonların istehsalında mütləq müzakirə olunan bir məsələyə toxunmalıyıq. Yeni pistonun tam olaraq neçə halqası olacaq? Bu üzüklər nə qədər qalın olacaq? Mexanik baxımdan, üzüklər az olduqda daha yaxşıdır. Nə qədər dar olsalar, piston qrupunda itkilər bir o qədər az olacaq. Bununla belə, halqaların qalınlığı və hündürlüyü azaldıqca, pistonun soyutma şəraiti pisləşəcək və istilik müqaviməti artacaq. Buna görə də, bir dizayn seçərkən, həmişə güzəştə getməlisiniz. Çərçivənin sərtliyi mühərrikin sürəti ilə artır. Saytımızın bu bölməsində siz haqqında məqalə tapa bilərsiniz. Daha sürətli proseslər sıxılma tələblərini azaldır. Mexanik itkilər sürətlə artır və onları azaltmaq lazımdır, əks halda əvvəllər mexaniki gücə çevrilən hər şey sadəcə təkərlərə çatmayacaq. Bu vaxt, yaranan istilik miqdarı daha böyük olur, buna görə də soyutma körpüsü genişləndirilməlidir. Buradan görürük ki, üzüklər həm dar, həm də enli olmalıdır. Sürət üçün onlardan ikisi lazımdır, pistonun səmərəli soyudulması üçün isə üçü lazımdır. Dizayner bu problemin optimal həllini tapmalıdır. Onun işinin nəticələrini mühərrikin balansı göstərəcək.

Bu gün böyük tədqiqat mərkəzlərində və istehsal şirkətlərində işləyən mühəndislər böyük miqdarda empirik materiala malikdirlər, bunun əsasında müəyyən bir məhsulun xüsusiyyətləri və temperaturları sahəsini çox yüksək dəqiqliklə proqnozlaşdırmağa imkan verən hesablama üsulları yaradırlar. Bu, çox, çox az sayda tüninq şirkətləri üçün əlçatandır. Bu məqalədə xüsusi olaraq bəzi oxucuları kalkulyator götürməyə vadar edəcək bir çox xüsusi miqdarlardan bəhs edilmir. Barmaqlarınızda istilik hesablamaları etmək heç də perspektivli deyil və heç kim üçün tamamilə lazımsızdır. Bu məqalə mühərrikdə baş verən proseslərin çox nadir hallarda nəzərə alınan, lakin həmişə nəzərdə tutulan tərəfini ortaya qoyur. Mən sadəcə olaraq istiliyin mühərrikin ümumi səmərəliliyinə təsirinin zəruriliyini və əhəmiyyətini açıqlamaq istədim. Bu məsələnin mexaniki hissəsinə gəlincə, bu barədə növbəti dəfə ətraflı danışacağıq.

Krank mexanizmində piston bir neçə funksiyanı yerinə yetirir, o cümlədən qaz təzyiqini hiss etmək və qüvvələri birləşdirən çubuğa ötürmək, yanma kamerasını möhürləmək və ondan istiliyi çıxarmaq. Piston daxili yanma mühərrikinin ən xarakterik hissəsidir, çünki... Məhz onun köməyi ilə mühərrikin termodinamik prosesi həyata keçirilir.

Pistonun işlədiyi şərtlər həddindən artıqdır və yüksək təzyiq, temperatur və ətalət yükləri ilə xarakterizə olunur. Buna görə də, müasir mühərriklərdəki pistonlar yüngül, davamlı və istiliyədavamlı materialdan - alüminium ərintisi və ya daha az poladdan hazırlanır. Pistonlar iki şəkildə hazırlanır - injection qəlibləmə və ya ştamplama, sözdə. saxta porşenlər.

Piston, şərti olaraq başlığa (bəzi mənbələrdə alt adlanır) və yubka bölünən bir parçalı struktur elementdir. Pistonun forması və dizaynı əsasən mühərrikin növü, yanma kamerasının forması və orada baş verən yanma prosesi ilə müəyyən edilir. Bir benzin mühərrikinin pistonu düz və ya demək olar ki, düz baş səthinə malikdir. Vanaların tam açılmasını təmin etmək üçün yivli ola bilər. Birbaşa yanacaq yeridilməsi olan mühərriklərin pistonları daha mürəkkəb formaya malikdir. Dizel mühərrikinin piston başlığında yaxşı fırlanma təmin edən və qarışığın əmələ gəlməsini yaxşılaşdıran müəyyən bir formalı yanma kamerası var.

Piston başlığının altında piston halqalarının quraşdırılması üçün yivlər var. Pistonlu yubka konusvari və ya əyri var ( barelşəkilli) forma. Bu yubka forması qızdırılan zaman pistonun termal genişlənməsini kompensasiya edir. Mühərrik işləmə istiliyinə çatdıqda, piston silindrik bir forma alır. Sürtünmə itkilərini azaltmaq üçün pistonun yan səthinə sürtünmə əleyhinə material təbəqəsi tətbiq olunur ( molibden disulfidi, qrafit). Porşen ətəyində boss ilə deşiklər var ( patronlar) piston sancağını bərkitmək üçün.

Pistonun soyudulması daxili səthdən müxtəlif yollarla həyata keçirilir:

1. silindrdə yağ dumanı;
2. birləşdirən çubuqdakı çuxurdan yağ sıçraması;
3. xüsusi bir nozzle ilə yağ püskürtmək;
4. üzük sahəsindəki xüsusi həlqəvi kanala yağın vurulması;
5. yağın piston başındakı boruşəkilli rulon vasitəsilə dövriyyəsi.

Piston halqaları piston və silindr divarları arasında sıx əlaqə yaradır. Onlar dəyişdirilmiş çuqundan hazırlanır. Piston halqaları daxili yanma mühərrikində sürtünmənin əsas mənbəyidir. Halqalarda sürtünmə itkiləri mühərrikdəki bütün mexaniki itkilərin 25% -ə çatır.

Üzüklərin sayı və yeri mühərrikin növündən və məqsədindən asılıdır. Ən çox yayılmış sxem iki sıxılma halqası və bir yağ kazıyıcı üzükdür. Sıxılma üzükləri qazların yanma kamerasından mühərrik karterinə keçməsinin qarşısını almaq. İlk sıxılma halqası ən çətin şəraitdə işləyir. Buna görə, dizel və bir sıra məcburi benzin mühərriklərinin pistonlarında halqa yivində gücü artıran və maksimum sıxılma nisbətinə nail olmağa imkan verən bir polad əlavə quraşdırılmışdır. Sıxılma üzükləri trapezoidal, barrel şəklində, konusvari bir forma malik ola bilər, bəziləri kəsik (kəsmə) ilə hazırlanır.

Yağ kazıyıcı üzük silindr səthindən artıq yağı çıxarır və yağın yanma kamerasına daxil olmasının qarşısını alır. Üzükdə çoxlu drenaj delikləri var. Bəzi üzük dizaynlarında yay genişləndiricisi var.

Porşen boru şəklində olan və poladdan hazırlanmış bir porşen pinindən istifadə edərək birləşdirici çubuqla birləşdirilir. Piston pinini quraşdırmağın bir neçə yolu var. Ən məşhur sözdə üzən barmaq, əməliyyat zamanı birləşdirici çubuğun bosses və piston başlığında fırlanma qabiliyyətinə malikdir. Pinin hərəkət etməməsi üçün kilidləmə üzükləri ilə sabitlənir. Pistonun uclarının pistonda sərt bərkidilməsi və ya birləşdirici çubuğun piston başındakı sancağın sərt bərkidilməsi daha az istifadə olunur.

Porşen, porşen halqaları və piston sancağı müəyyən edilmiş ad piston qrupunu daşıyır.

Tərif.

Pistonlu mühərrik- yanan yanacağın daxili enerjisini pistonun translyasiya hərəkətinin mexaniki işinə çevirməklə işləyən daxili yanma mühərrikinin variantlarından biri. Silindrdəki işçi maye genişləndikdə piston hərəkət edir.

Krank mexanizmi pistonun translyasiya hərəkətini krank şaftının fırlanma hərəkətinə çevirir.

Mühərrikin işləmə dövrü pistonun birtərəfli translyasiya vuruşlarının ardıcıl vuruşlarından ibarətdir. Mühərriklər iki və dörd vuruşlu mühərriklərə bölünür.

İki və dörd taktlı porşenli mühərriklərin iş prinsipi.

Silindrlərin sayı pistonlu mühərriklər dizayndan asılı olaraq dəyişə bilər (1-dən 24-ə qədər). Mühərrikin həcmi bütün silindrlərin həcmlərinin cəminə bərabər hesab olunur, tutumu kəsiyi porşen vuruşuna vurmaqla tapılır.

IN pistonlu mühərriklər Fərqli dizaynlarda fərqli yanacaq alovlanma prosesləri var:

Elektrik qığılcımı boşalması, bujilər üzərində əmələ gələn. Belə mühərriklər həm benzinlə, həm də digər yanacaq növləri ilə (təbii qaz) işləyə bilər.

İşçi mayenin sıxılması:

IN dizel mühərrikləri, dizel yanacağı və ya qazla işləyən (5% dizel yanacağı əlavə edilməklə) hava sıxılır və piston maksimum sıxılma nöqtəsinə çatdıqda, qızdırılan hava ilə təmasdan alovlanan yanacaq vurulur.

Sıxılma modeli mühərriklər. Onlardakı yanacaq təchizatı benzin mühərriklərində olduğu kimidir. Buna görə də, onların işləməsi üçün xüsusi yanacaq tərkibi (hava və dietil eter qarışıqları ilə), həmçinin sıxılma nisbətinin dəqiq tənzimlənməsi tələb olunur. Kompressor mühərrikləri təyyarə və avtomobil sənayesində öz yolunu tapdı.

Parıldayan mühərriklər. Onların işləmə prinsipi bir çox cəhətdən sıxılma modelinin mühərriklərinə bənzəyir, lakin onlar dizayn xüsusiyyətlərindən məhrum deyillər. Onlarda alovlanma rolunu bir parıltı fiş yerinə yetirir, onun parıltısı əvvəlki vuruşda yanan yanacağın enerjisi ilə saxlanılır. Yanacağın tərkibi də metanol, nitrometan və gənəgərçək yağına əsaslanan xüsusidir. Belə mühərriklər həm avtomobillərdə, həm də təyyarələrdə istifadə olunur.

Kaloriləşdirici mühərriklər. Bu mühərriklərdə yanacaq mühərrikin isti hissələri (adətən pistonun tacı) ilə təmasda olduqda alovlanma baş verir. Yanacaq kimi açıq ocaq qazından istifadə olunur. Onlar yayma dəyirmanlarında sürücü mühərrikləri kimi istifadə olunur.

İstifadə olunan yanacaq növləri pistonlu mühərriklər:

Maye yanacaq– dizel yanacağı, benzin, spirtlər, biodizel;

Qazlar– təbii və bioloji qazlar, mayeləşdirilmiş qazlar, hidrogen, neft krekinqinin qazlı məhsulları;

Kömür, torf və ağacdan qazlaşdırıcıda istehsal olunan karbonmonoksit də yanacaq kimi istifadə olunur.

Pistonlu mühərriklərin istismarı.

Mühərrikin işləmə dövrləri texniki termodinamikada ətraflı təsvir edilmişdir. Fərqli sikloqramlar müxtəlif termodinamik dövrlərlə təsvir olunur: Otto, Dizel, Atkinson və ya Miller və Trinkler.

Pistonlu mühərriklərin nasazlığının səbəbləri.

Pistonlu daxili yanma mühərrikinin səmərəliliyi.

Əldə edilmiş maksimum səmərəlilik pistonlu mühərrik 60% təşkil edir, yəni. yanmış yanacağın yarısından bir qədər az hissəsi mühərrik hissələrinin qızdırılmasına sərf olunur, həmçinin işlənmiş qazların istiliyi ilə çıxır. Bununla əlaqədar olaraq mühərrikləri soyutma sistemləri ilə təchiz etmək lazımdır.

Soyutma sistemlərinin təsnifatı:

Air CO– silindrlərin qabırğalı xarici səthinə görə istiliyi havaya ötürmək. Müraciət edirlər?
ya zəif mühərriklərdə (onlarla at gücündə), ya da sürətli hava axını ilə soyudulan güclü təyyarə mühərriklərində.

Maye CO– soyuducu kimi maye (su, antifriz və ya yağ) istifadə olunur, o, soyuducu gödəkçədən (silindr blokunun divarlarındakı kanallar) vurulur və soyuducu radiatora daxil olur, içərisində təbii və ya hava axını ilə soyudulur. azarkeşlərdən. Nadir hallarda metal natrium da soyuducu kimi istifadə olunur, hansı ki, isinən mühərrikin istiliyindən əriyir.

Ərizə.

Porşenli mühərriklər güc diapazonuna görə (1 vatt - 75 000 kVt) təkcə avtomobil sənayesində deyil, həm də təyyarə tikintisində və gəmiqayırmada böyük populyarlıq qazanmışdır. Onlar həmçinin hərbi, kənd təsərrüfatı və tikinti texnikasını, elektrik generatorlarını, su nasoslarını, zəncir mişarlarını və həm mobil, həm də stasionar maşınları idarə etmək üçün istifadə olunur.