Elemente de piston - abstract, pagina 1

Elemente piston 1.Perechislite și să explice scopul lor, să explice condițiile de lucru ale pistonului.

Designul pistonului este convenabil pentru a defini următoarele elemente:

1 și un cap 2. Capul cuprinde o manta inferioară ZA, foc (flacără) 4 și

5 zona de etanșare. fusta pistonului are papuci b și porțiunea de ghidare.

configurație piston complicată, care se schimbă rapid în magnitudine și direcția fluxului de căldură care afectează elementele sale determina distribuția temperaturii inegale peste volumul său și, ca urmare, un timp considerabil solicitările termice variabile și deformările locale

Căldura furnizată pistonului prin capul în contact cu corpul de lucru din cilindru este descărcată în sistemul de răcire prin elemente individuale în următoarea proporție,%: la un perete rece al cilindrului prin inele de compresie - 60. 70 prin mantaua pistonului - 20. 30 în sistemul de ungere prin suprafața interioară a capului pistonului - 5. 10. pistonul ia, de asemenea, o parte din căldura generată de frecarea grupării cilindru și piston.

Principalele elemente structurale ale pistonului

Canelura sub primul inel de compresie

Canelura sub al doilea inel de compresie

Piston - una dintre cele mai importante componente ale motorului cu ardere internă. Acesta transmite energie prin arderea de combustibil și de aderență bielă la arborele cotit. Împreună cu inele cilindru sigilii împotriva pătrunderii produselor de combustie în carter. În timpul funcționării pistonului sunt sarcini mecanice și termice ridicate.

Presiunea maximă în cilindru, care rezultă în timpul arderii amestecului aer-combustibil poate ajunge la 65-80 bari într-un motor pe benzină și un bar 80-160 motor diesel. Acest lucru este echivalent cu mai multe tone de forță care acționează asupra pistonului motorului masinii si a zeci de tone - pistonului diesel greu.

În timpul funcționării, pistonul efectuează o mișcare rectilinie alternativă, accelerată periodic la o viteză mai mare de 100 km / h și apoi încetinind la zero. Acest ciclu se produce la două ori frecvența de rotație a arborelui cotit, adică, la 6000 ciclu rot / min accelerare-decelerare are loc cu o frecvență de 200 Hz.

Arderea amestecului carburant are loc la o temperatură de 1800-2600 ° C Această temperatură este semnificativ mai mare decât punctul de topire al aliajului piston pe bază de aluminiu (

700 ° C). Pentru a nu topi, pistonul trebuie să fie răcit în mod eficient prin transferul de căldură din camera de ardere prin inelul, o fusta, un perete cilindru, cepului și suprafața interioară a lichidului de răcire și uleiul. Prin încălzirea pistonului există o scădere a rezistenței materialului, tensiunile termice apar din modificări ale temperaturii corpului său, care sunt suprapuse peste tensiunea forțelor de presiune a gazului și forțele de inerție. Astfel, condițiile de lucru ale pistonului poate fi definită ca fiind foarte complexă.

Piston opus acestor efecte, ar trebui să fie lumină, puternic și durabil, un cald bun. Toate aceste condiții trebuie să fie luate în considerare în proiectarea. Forma și suprafețele interioare ale elementelor structurale ale pistonului trebuie să asigure o rezistență predeterminată și operabilitatea datorită utilizării raționale a distribuției materialului.

O atenție deosebită este acordată forma suprafeței exterioare. Profilul exterior al suprafeței laterale a pistonului este format cu deformarea încărcării mecanice (gaze sub presiune și forțele de inerție) și influența termică a arderii amestecului aer-combustibil, astfel încât, în nici un caz sa bruiere în spargerea cilindrului gazelor fierbinți în carter, arde-afară din camera de ardere.

un piston în zona de temperatură a camerei de ardere (în partea de jos) decât fusta, dilatarea termică a capului mai mult decât fusta, astfel încât pistonul în stare rece - butoi cu diametru descrescător de la fusta la cap.

forța de presiune a gazului, forța de inerție și forța laterală a pistonului este deformat, astfel încât ovaliziruetsya fusta. Pentru a compensa această deformare, pistonul este realizată inițial „protivoellipsom“ axă majoră situat perpendicular pe axa găurilor degetelor.

Distanțele dintre piston și cilindru trebuie să fie reduse la minimum pentru a preveni zgomotul, mai ales în frig motorului. Dar acestea ar trebui să fie suficiente pentru a preveni bruiaj atunci când motorul este cald.

Butoi formă ovală și suprafața exterioară cu excepția compensației deformații de forță și de expunere termică corespunzătoare asigură formarea unui film de ulei între piston și cilindru (ungere hidrodinamică)

Caracteristicile de design ale pistonului

Detalii legate de elementele structurale ale pistoanelor permit o înțelegere mai profundă a complexității provocărilor cu care se confruntă producătorii.

cap piston - este partea sa superioară, care include un fund și o zonă de caneluri sub segmenților. În partea inferioară a capului pistonului cilindrului formează o cameră de ardere. Camera de ardere poate fi formată și în cap. In partea de jos sunt presiunea gazului și căldura de ardere a combustibilului. Coroana pistonului trebuie:

-asigura formarea amestecului bun și eficiența arderii;

-menține rezistența la temperatură ridicată;

-asigura îndepărtarea căldurii din partea de jos;

-o forță pe bolțul pistonului și tija de conectare prin intermediul pintenului;

-oferind o resursă predeterminată pentru caneluri de uzură pentru inele de piston.

La motoarele diesel cu combustibil directă în camera de ardere prin injecție este realizată în general în piston și are un mare efect asupra proceselor de amestecare și de ardere.

La motoarele diesel IDI și motoarele cu injecție benzină fundul pistonului este plat sau are un mic eșantion.

Capul de pistoane din aluminiu pot fi eloxate (se aplică strat protector de oxid). La motoarele diesel, camera de ardere poate fi întărită prin fibre de ranforsare în procedeul sinterizat de turnare prin injecție de metal.

Canelurile sub inelele pistonului, dispuse pe suprafața laterală a capului pistonului. De obicei, există trei: două pentru compresie și una sub inelul raclor ulei. Inele pistoane forma o etanșare între piston și peretele cilindrului, prevenind descoperire de gaze fierbinți în carter de ulei și camera de ardere.

Jumperele dintre canalele (mai ales între primul și al doilea inel de compresie) sunt supuse unor sarcini mecanice și termice ridicate - 50-60% din căldură este dată cilindrului prin inele de compresie.

încălzire neuniforme și dilatarea termică a capului poate duce la o încălcare formează șanțuri. Aceasta afectează în mod negativ fluxul de ulei și provoacă uzura peretelui cilindrului și canelura în sine. Pentru a elimina acest fenomen caneluri inelare sunt realizate la un unghi mic, astfel încât marginile exterioare erau mai înalți decât interior. Acest lucru previne înclinarea nedorită a secțiunii transversale a canalului în jos pentru modurile de funcționare.

Pentru comprimarea superioară canale inelare îndeplinesc cerințe foarte stricte, mai ales la motoarele diesel cu un raport de compresie mare. Pentru a întări aceste caneluri adesea armate cu inserții speciale realizate din Ni-Resist (aliaj nichel-fier), sau zona canelurii este durificat prin retopire cu plasmă componente de aliere dopat. Aceste măsuri crește rezistența la uzură și pentru a reduce zgomotul unui motor diesel.

Sunt cele mai frecvente tipuri de inserții cu laturi paralele și inserții cu laturi conice. Există nirezistovye inserții cu o canelură, sau în unele motoare de mare putere diesel, cu două caneluri pentru inele de compresie. Uneori inferioară suprafața de capăt a canalului a primului inel de compresie este atașat o bandă de oțel inoxidabil, care realizează aceeași funcție ca insert nirezistovaya.

Prin bolțul pistonului în procesul de variabile a trecut de forță și căldură fluxuri semnificative. De aceea, orificiile pentru degete pe suprafața pistonului să fie prelucrate cu mare precizie, rugozitatea suprafeței poate fi de până la 0,1 microni. Pentru a reduce tensiunile pe marginile șefii și găurile degetelor laterale interioare este uneori realizată cu un unghi al conului mic (mai puțin de 1 grad).

Important tehnica de proiectare pentru reducerea zgomotului cauzat de retransmiterea pistonul în apropierea poziției mort superior, degetul este decalat față de axa găurii pistonului în direcția fusta laterală a pistonului care primește forța laterală atunci când accident vascular cerebral de lucru. În acest caz, pistonul este obligat să aplice eticheta pentru a instala în mod corespunzător în motor.

Pentru îmbunătățirea funcționării pistoanele motorului suprafeței este adesea supusă la diferite tipuri de prelucrare, în special acoperire aplicată acesteia. Aceste acoperiri servesc două funcții principale:

- a îmbunătăți funcționarea pistonului. Ele sunt de obicei aplicate la fusta, și se poartă după un anumit timp de motor pas-break în;

- proprietăți mecanice îmbunătățite suprafața pistonului (duritate, rezistență la uzură). Unele acoperiri rămân pe piston, în orice moment de funcționare, prevenirea eroziunii, crăparea și îmbunătățirea proprietăților anti-frecare.

Motoarele diesel cu piston cap sunt uneori supuse unor anodizare (acoperite cu alumină), pentru a reduce temperatura materialului de bază și pericolul capului Spargerea cauzate de stres termic ridicat în timpul funcționării.

2.Ustroystvo și funcționarea pompei de injecție a combustibilului de tipul de distribuție.

O astfel de pompă este aplicată pentru 3, 4, 5, motoare diesel 6 cilindri autoturisme, tractoare și vehicule comerciale de până la 20 kW per cilindru. Pompe motor tip arbore cu came cu injecție directă de combustibil pentru a asigura o presiune de 700 bari, la o viteză de 2400 min-1.

pompă de combustibil
Această pompă cu palete este utilizat pentru a furniza combustibil din rezervor și cu o supapă de reglare livrare creează o presiune care crește direct proporțional cu frecvența de rotație a arborelui cotit al motorului.

Pompă de înaltă presiune
pompă de tip distribuitor include numai un plunzhernovtulochny setat pentru a furniza toți cilindrii.