Pít-tông động cơ - nó là gì và dùng để làm gì
nội dung
Động cơ đốt trong hiện đại có thiết kế phức tạp so với các động cơ tương tự được sản xuất vào buổi bình minh của ngành công nghiệp ô tô. Điều này là do các nhà sản xuất lắp đặt thêm hệ thống điện tử trên bộ nguồn để đảm bảo tính ổn định, tiết kiệm và hiệu quả.
Bất chấp sự tinh vi của hệ thống điện, thiết bị ICE thực tế vẫn không thay đổi. Các yếu tố chính của thiết bị là:
- Cơ cấu tay quay;
- Nhóm xylanh-piston;
- Ống nạp và ống xả;
- Cơ cấu phân phối khí;
- Hệ thống bôi trơn động cơ.
Các cơ cấu như tay quay và phân phối khí phải đồng bộ. Điều này đạt được nhờ vào ổ đĩa. Nó có thể là dây đai hoặc dây chuyền.
Mỗi khối động cơ thực hiện một chức năng quan trọng, nếu không có hoạt động ổn định (hay nói chung là khả năng hoạt động) của khối công suất là không thể. Xem xét chức năng của piston thực hiện trong động cơ, cũng như cấu tạo của nó.
Piston động cơ là gì?
Bộ phận này được lắp trong tất cả các động cơ đốt trong. Không có nó thì không thể đảm bảo chuyển động quay của trục khuỷu. Bất kể sự thay đổi của đơn vị (hai hoặc bốn kỳ), hoạt động của piston là không thay đổi.
Mảnh hình trụ này được gắn vào một thanh truyền, đến lượt nó được cố định vào tay quay trục khuỷu. Nó cho phép bạn chuyển đổi năng lượng được giải phóng do quá trình đốt cháy.
Không gian phía trên piston được gọi là buồng làm việc. Tất cả các hoạt động của động cơ ô tô đều diễn ra trong đó (ví dụ về sửa đổi bốn kỳ):
- Van đầu vào mở ra và không khí trộn với nhiên liệu (trong kiểu chế hòa khí quyển) hoặc chính không khí được hút vào (ví dụ, không khí được hút trong động cơ diesel và nhiên liệu được cung cấp sau khi thể tích được nén đến mức mong muốn);
- Khi piston di chuyển lên, tất cả các van đóng lại, hỗn hợp không có nơi nào để đi, nó được nén lại;
- Tại điểm cao nhất (còn gọi là điểm chết), một tia lửa điện được cung cấp cho hỗn hợp khí nén-nhiên liệu. Một sự giải phóng năng lượng mạnh được hình thành trong khoang (hỗn hợp bốc cháy), gây ra sự giãn nở, làm chuyển động piston đi xuống;
- Ngay khi đến điểm thấp nhất, van xả sẽ mở ra và khí thải được loại bỏ qua ống xả.
Các chu trình giống hệt nhau được thực hiện bởi tất cả các phần tử của nhóm piston động cơ, chỉ với một chuyển vị nhất định, đảm bảo trục khuỷu quay trơn tru.
Do sự chặt chẽ giữa thành xylanh và các vòng chữ O của piston, áp suất được tạo ra, do đó phần tử này di chuyển đến tâm chết dưới cùng. Vì piston của xi lanh liền kề tiếp tục quay trục khuỷu, nên lần đầu tiên chuyển động trong xi lanh tới tâm trên cùng. Đây là cách phát sinh chuyển động qua lại.
Thiết kế piston
Một số người gọi piston như một tập hợp các bộ phận được gắn vào trục khuỷu. Thực chất đây là chi tiết có dạng hình trụ, đảm nhận tải trọng cơ học trong quá trình nổ vi mô hỗn hợp nhiên liệu và không khí ở cuối hành trình nén.
Thiết bị piston bao gồm:
- dưới đáy;
- rãnh o-ring;
- váy.
Piston được gắn vào thanh nối bằng chốt thép. Mỗi phần tử có chức năng riêng của nó.
Dưới cùng
Bộ phận này đảm nhận ứng suất cơ và nhiệt. Nó là ranh giới dưới của buồng làm việc, trong đó tất cả các bước trên diễn ra. Phần đáy không phải lúc nào cũng bằng phẳng. Hình dạng của nó phụ thuộc vào kiểu động cơ mà nó được lắp đặt.
Phần niêm phong
Trong phần này, bộ gạt dầu và các vòng nén được lắp đặt. Chúng cung cấp độ kín tối đa giữa các xi lanh của khối xi lanh, do đó, theo thời gian, không phải các yếu tố chính của động cơ, mà là các vòng có thể thay thế, bị mòn.
Việc sửa đổi phổ biến nhất là cho ba vòng chữ O: hai vòng nén và một gạt dầu. Sau này điều chỉnh sự bôi trơn của các thành xi lanh. Bộ phận đáy và bộ phận làm kín thường được thợ ô tô gọi là đầu piston.
Váy
Bộ phận này đảm bảo vị trí thẳng đứng ổn định. Các vách ngăn dẫn hướng piston và ngăn không cho nó lăn qua, điều này sẽ ngăn không cho tải trọng cơ học được phân bổ đều dọc theo thành xi lanh.
Các chức năng chính của piston
Chức năng chính của piston là đẩy trục khuỷu bằng cách đẩy thanh truyền. Hành động này xảy ra khi hỗn hợp nhiên liệu và không khí bốc cháy. Bề mặt đáy phẳng chịu mọi ứng suất cơ học.
Ngoài chức năng này, phần này có một số thuộc tính khác:
- Làm kín buồng làm việc trong xylanh, nhờ đó hiệu suất từ vụ nổ có phần trăm lớn nhất (thông số này phụ thuộc vào mức độ nén và lượng nén). Nếu các vòng O bị mòn, độ kín bị ảnh hưởng, đồng thời hiệu suất của bộ nguồn giảm;
- Làm mát buồng làm việc. Chức năng này xứng đáng có một bài báo riêng, nhưng tóm lại, khi đánh lửa bên trong xi lanh, nhiệt độ tăng mạnh đến 2 nghìn độ. Để ngăn không cho phần bị chảy ra, điều cực kỳ quan trọng là phải loại bỏ nhiệt. Chức năng này được thực hiện bởi các vòng đệm, chốt piston cùng với thanh truyền. Nhưng các yếu tố tản nhiệt chính là dầu và một phần mới của hỗn hợp nhiên liệu không khí.
Các loại piston
Đến nay, các nhà sản xuất đã phát triển một số lượng lớn các sửa đổi piston khác nhau. Nhiệm vụ chính trong trường hợp này là đạt được "trung bình vàng" giữa việc giảm mài mòn các bộ phận, năng suất của bộ phận và làm mát đủ các phần tử tiếp xúc.
Cần có nhiều vòng rộng hơn để piston làm mát tốt hơn. Nhưng với điều này, hiệu suất của động cơ giảm, vì một phần năng lượng sẽ chuyển sang thắng lực ma sát lớn hơn.
Theo thiết kế, tất cả các piston được chia thành hai sửa đổi:
- Đối với động cơ hai kỳ. Đáy của chúng có dạng hình cầu, giúp cải thiện việc loại bỏ các sản phẩm cháy và làm đầy buồng làm việc.
- Đối với động cơ bốn kỳ. Trong những sửa đổi như vậy, đáy sẽ lõm hoặc phẳng. Loại đầu tiên là an toàn hơn khi thời gian van được thay đổi - ngay cả khi van mở, piston sẽ không va chạm với nó, vì có các hốc tương ứng trong đó. Ngoài ra, các yếu tố này giúp trộn hỗn hợp tốt hơn trong buồng làm việc.
Piston cho động cơ diesel là một loại phụ tùng riêng biệt. Thứ nhất, chúng mạnh hơn nhiều so với các chất tương tự cho động cơ đốt trong chạy xăng. Điều này là cần thiết vì áp suất vượt quá 20 atm phải được tạo ra bên trong xi lanh. Do nhiệt độ cao và áp suất rất lớn, một piston thông thường sẽ dễ dàng bị xẹp.
Thứ hai, các piston như vậy thường có các hốc đặc biệt gọi là buồng đốt piston. Chúng tạo ra sự hỗn loạn trên hành trình nạp, giúp cải thiện khả năng làm mát của gầm xe nóng cũng như hòa trộn nhiên liệu / không khí hiệu quả hơn.
Cũng có một cách phân loại khác của các yếu tố này:
- Diễn viên. Chúng được làm bằng cách đúc thành một mẫu trống rắn, sau đó được xử lý trên máy tiện. Những mô hình như vậy được sử dụng trong các loại xe hạng nhẹ;
- Các đội tuyển quốc gia. Các bộ phận này được lắp ráp từ các bộ phận khác nhau, giúp có thể kết hợp vật liệu cho các phần tử riêng lẻ của piston (ví dụ: váy có thể được làm bằng hợp kim nhôm và đáy có thể được làm bằng gang hoặc thép). Do chi phí cao và sự phức tạp của thiết kế, các piston như vậy không được lắp đặt trong các động cơ thông thường. Ứng dụng chính của việc sửa đổi như vậy là các động cơ đốt trong lớn chạy bằng nhiên liệu diesel.
Yêu cầu đối với piston động cơ
Để piston có thể đáp ứng được nhiệm vụ của nó, trong quá trình sản xuất nó phải đáp ứng các yêu cầu sau:
- Nó phải chịu được tải ở nhiệt độ cao, đồng thời không bị biến dạng dưới ứng suất cơ học và để hiệu suất của động cơ không giảm khi nhiệt độ thay đổi, vật liệu không được có hệ số giãn nở cao;
- Vật liệu mà bộ phận được chế tạo không được mòn nhanh chóng do thực hiện chức năng của ổ trục trơn;
- Piston phải nhẹ, vì khi khối lượng tăng lên do quán tính, tải trọng lên thanh nối và tay quay tăng lên vài lần.
Khi chọn một piston mới, điều cực kỳ quan trọng là phải tính đến các khuyến nghị của nhà sản xuất, nếu không động cơ sẽ chịu thêm tải hoặc thậm chí mất ổn định.
Câu hỏi và trả lời:
Các pít-tông làm gì trong động cơ? Trong các xylanh, chúng thực hiện chuyển động tịnh tiến do quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí và tác động vào tay quay từ các piston liền kề chuyển động xuống dưới.
Có những loại piston nào? Với váy đối xứng và bất đối xứng với độ dày đáy khác nhau. Có các pít-tông giãn nở có kiểm soát, nhiệt tự động, tự động, bộ đôi, có vách ngăn, với váy vát, Evotec, nhôm rèn.
Đặc điểm thiết kế của piston là gì? Các piston không chỉ khác nhau về hình dạng mà còn khác nhau về số lượng rãnh để lắp các vòng chữ O. Váy piston có thể có hình côn hoặc hình thùng.
