Píst je součástí motoru automobilu. Zařízení, výměna, montáž pístu

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 13:00

Píst je jedním z prvků klikového mechanismu, na kterém je založen princip činnosti mnoha spalovacích motorů. Tento článek pojednává o designu a vlastnostech těchto dílů.

Definice

Píst je část, která vykonává vratné pohyby ve válci a zajišťuje přeměnu změn tlaku plynu na mechanickou práci.

Destination

Za účasti těchto částí je realizován termodynamický proces motoru. Protože píst je jedním z prvků klikového mechanismu, vnímá tlak vytvářený plyny a přenáší sílu na ojnici. Navíc zajišťuje utěsnění spalovací komory a odvod tepla z ní.

Design

Pist je třídílný díl, to znamená, že jeho konstrukce zahrnuje tři součásti, které plní různé funkce, a dvě části: hlavu, která kombinuje spodní a těsnicí část, a vodicí část, kterou představuje sukně.

Spodní

Může mít různéforma závisí na mnoha faktorech. Například konfigurace dna pístů spalovacího motoru je určena umístěním dalších konstrukčních prvků, jako jsou trysky, svíčky, ventily, tvar spalovací komory, vlastnosti procesů, které se v ní vyskytují, celková konstrukce motoru atd. V každém případě určuje vlastnosti provozu.

Existují dva hlavní typy konfigurace koruny pístu: konvexní a konkávní. První poskytuje větší pevnost, ale zhoršuje konfiguraci spalovací komory. S konkávním dnem má spalovací komora naopak optimální tvar, ale usazeniny uhlíku se ukládají intenzivněji. Méně často (u dvoudobých motorů) se vyskytují písty se dnem reprezentovaným výstupkem reflektoru. To je nutné při foukání pro usměrněný pohyb spalin. Části benzínových motorů mají obvykle ploché nebo téměř ploché dno. Někdy mají drážky pro úplné otevření ventilů. U motorů s přímým vstřikováním se písty vyznačují složitější konfigurací. U dieselových motorů se vyznačují přítomností spalovací komory ve spodní části, která zajišťuje dobré víření a zlepšuje tvorbu směsi.

Většina pístů je jednostranná, ačkoli existují i oboustranné verze, které mají dvě dna.

Vzdálenost mezi drážkou prvního kompresního kroužku a dnem se nazývá nástřelná zóna pístu. Velmi důležitá je hodnota jeho výšky, která je u dílů z různých materiálů různá. V každém případě je výška ohnivého kruhu za nimilimity minimální přípustné hodnoty mohou vést k vyhoření pístu a deformaci sedla horního kompresního kroužku.

Část těsnění

Zde jsou škrabka oleje a kompresní kroužky. U dílů prvního typu mají kanály průchozí otvory pro olej odstraněný z povrchu válce pro vstup do pístu, odkud vstupuje do olejové vany. Některé mají ráfek z nerezové oceli s drážkou pro horní kompresní kroužek.

Pistní kroužky vyrobené z litiny slouží k vytvoření těsného uložení mezi pístem a válcem. Jsou tedy zdrojem největšího tření v motoru, přičemž ztráty tvoří 25 % celkových mechanických ztrát v motoru. Počet a umístění kroužků je určeno typem a účelem motoru. Nejčastěji používané jsou 2 kompresní kroužky a 1 kroužek na stírání oleje.

Kompresní kroužky plní úkol zabraňovat pronikání plynů ze spalovací komory do klikové skříně. Největší zatížení dopadá na první z nich, proto je u některých motorů jeho drážka vyztužena ocelovou vložkou. Svěrné kroužky mohou být lichoběžníkové, kónické, soudkovité. Některé z nich mají výřez.

Kroužek na stírání oleje slouží k odstranění přebytečného oleje z válce a zabraňuje jeho vniknutí do spalovací komory. Má na to otvory. Některé varianty mají pružinový expandér.

Vodicí část (sukně)

Má soudkovitý (křivočarý) nebo kónický tvar pro kompenzaci tepelné roztažnosti. Na nípro pístní čep jsou dva výstupky. V těchto oblastech má sukně největší hmotnost. Navíc jsou zde pozorovány největší teplotní deformace při ohřevu. K jejich snížení se používají různá opatření. Ve spodní části sukně může být kroužek na stírání oleje.

K přenosu síly z pístu nebo na něj se nejčastěji používá klika nebo tyč. Ke spojení této části s nimi slouží pístní čep. Je vyroben z oceli, má trubkový tvar a lze jej instalovat několika způsoby. Nejčastěji se používá plovoucí prst, kterým lze během provozu otáčet. Aby se zabránilo posunutí, je upevněno pojistnými kroužky. Pevné upevnění se používá mnohem méně často. Tyč v některých případech slouží jako vodítko a nahrazuje plášť pístu.

Materiály

Píst motoru může být složen z různých materiálů. V každém případě musí mít takové vlastnosti, jako je vysoká pevnost, dobrá tepelná vodivost, kluzné vlastnosti, odolnost proti korozi a nízký koeficient lineární roztažnosti a hustoty. Pro výrobu pístů se používají hliníkové slitiny a litina.

Litina

Vyznačuje se vysokou pevností, odolností proti opotřebení a nízkým koeficientem lineární roztažnosti. Posledně jmenovaná vlastnost umožňuje takovým pístům pracovat s malými vůlemi, čímž se dosáhne dobrého utěsnění válce. Vzhledem k významné specifické hmotnosti se však litinové díly používají pouze v těch motorech, kde vratné hmoty mají sílysetrvačnost, tvořící ne více než šestinu tlakových sil na spodek plynového pístu. Navíc v důsledku nízké tepelné vodivosti dosahuje zahřívání spodní části litinových dílů během provozu motoru 350-450 °C, což je zvláště nežádoucí u karburátorů, protože to vede k žhavení.

Hliník

Tento materiál se nejčastěji používá pro písty. Je to dáno nízkou měrnou hmotností (hliníkové díly jsou o 30 % lehčí než litinové díly), vysokou tepelnou vodivostí (3-4x větší než u litiny), která zajišťuje zahřátí dna maximálně na 250° C, což umožňuje zvýšit kompresní poměr a zajistit lepší plnění válců a vysoké kluzné vlastnosti. Současně má hliník koeficient lineární roztažnosti, který je 2krát větší než u litiny, což nutí vytvářet velké mezery mezi stěnami válce, to znamená, že rozměry hliníkových pístů jsou menší než u litiny. identické válce. Kromě toho mají takové díly nižší pevnost, zejména při zahřívání (při 300 ° C se snižuje o 50-55%, zatímco u litiny - o 10%).

Pro snížení stupně tření jsou stěny pístů potaženy antifrikčním materiálem, který se používá jako grafit a disulfid molybdeničitý.

Vytápění

Jak již bylo zmíněno, během provozu motoru se mohou písty zahřát až na 250-450 °C. Proto je nutné přijmout opatření směřující jak ke snížení zahřívání, tak i ke kompenzaci jím způsobené tepelné roztažnosti.podrobnosti.

K chlazení pístů se používá olej, který je do nich přiváděn různými způsoby: vytvářejí olejovou mlhu ve válci, rozstřikují ji otvorem v ojnici nebo tryskou, vstřikují do prstencový kanál, cirkulují skrz trubkovou cívku na dně pístu.

Pro kompenzaci teplotních deformací v oblastech přílivu a odlivu jsou obruby natočeny na obou stranách kovu o hloubce 0,5-1,5 mm ve formě štěrbin ve tvaru U nebo T. Takové opatření zlepšuje jeho mazání a zabraňuje vzniku rýh z teplotních deformací, proto se tato vybrání nazývají chladničky. Používají se v kombinaci s kónickou nebo soudkovitou sukní. Tím se kompenzuje její lineární roztažnost v důsledku skutečnosti, že při zahřátí získává sukně válcový tvar. Kromě toho jsou použity kompenzační vložky, takže průměr pístu je omezeně tepelně roztažný v rovině výkyvu ojnice. Vodicí část je také možné izolovat od hlavy, která zažívá nejvíce tepla. Nakonec stěny sukně získají pružné vlastnosti použitím šikmého řezu po celé její délce.

Výrobní technologie

Podle způsobu výroby se písty dělí na lité a kované (lisované). Díly prvního typu se používají na většině automobilů a při tuningu se používá nahrazení pístů kovanými. Kované možnosti se vyznačují zvýšenou pevností a odolností a také nižší hmotností. Proto instalace pístů tohoto typu zvyšuje spolehlivost a výkon motoru. To je zvláště důležité pro motory pracující v podmínkách zvýšeného tlakuzatížení, zatímco lité díly jsou dostatečné pro každodenní použití.

Aplikace

Pist je multifunkční díl. Proto se používá nejen v motorech. Například existuje píst brzdového třmenu, protože funguje podobným způsobem. Klikový mechanismus se také používá u některých modelů kompresorů, čerpadel a dalších zařízení.