Қозғалтқыш поршені - бұл не және ол не үшін

Қазіргі заманғы ішкі жану қозғалтқыштары автомобиль өнеркәсібінің басында жасалған аналогтармен салыстырғанда күрделі дизайнға ие. Бұл өндірушілердің тұрақтылықты, үнемділікті және тиімділікті қамтамасыз ету үшін қуат блогына қосымша электронды жүйелерді орнатуына байланысты.

Электр жүйелерінің нәзіктігіне қарамастан, ICE құрылғысы іс жүзінде өзгеріссіз қалды. Құрылғының негізгі элементтері:

• Иінді механизм;
• Цилиндр-поршендік топ;
• Сору және сору коллекторы;
• Газ тарату механизмі;
• Қозғалтқышты майлау жүйесі.

Иінді білік пен газ тарату сияқты механизмдер үндестірілуі керек. Бұл дискінің арқасында қол жеткізіледі. Бұл белбеу немесе тізбек болуы мүмкін.

Әрбір қозғалтқыш блогы маңызды функцияны орындайды, онсыз қуат блогының тұрақты жұмысы (немесе жалпы жұмыс қабілеттілігі) мүмкін емес. Поршень моторда қандай функция атқаратынын, сонымен қатар оның құрылымын қарастырыңыз.

Қозғалтқыш поршень дегеніміз не?

Бұл бөлік барлық ішкі жану қозғалтқыштарында орнатылған. Онсыз иінді біліктің айналуын қамтамасыз ету мүмкін емес. Құрылғының түрленуіне қарамастан (екі немесе төрт соққы), поршень жұмысы өзгермейді.

Бұл цилиндрлік бөлік байланыстырушы өзекке бекітіледі, ол өз кезегінде иінді біліктің иіндісіне бекітіледі. Бұл сізге жану нәтижесінде бөлінетін энергияны түрлендіруге мүмкіндік береді.

Поршеньнің үстіндегі кеңістік жұмыс камерасы деп аталады. Онда автомобиль қозғалтқышының барлық соққылары орын алады (төрт рет түрлендірудің мысалы):

• Қабылдау клапаны ашылады және ауа отынмен араласады (атмосфералық карбюратор модельдерінде) немесе ауаның өзі сорылады (мысалы, дизельді қозғалтқышта ауа сорылады, ал көлем қажетті мөлшерге қысылғаннан кейін жанармай жеткізіледі);
• Поршень жоғары көтерілгенде, барлық клапандар жабық, қоспаның еш жері жоқ, ол сығылған;
• Ең жоғары нүктеде (өлі деп те аталады) сығылған ауа-отын қоспасына ұшқын беріледі. Қуыста энергияның күрт босатылуы пайда болады (қоспасы тұтанады), соның салдарынан поршень төмен қарай жылжиды;
• Ол ең төменгі нүктеге жеткенде, сорғыш клапаны ашылады және шығарылған газдар шығарушы коллектор арқылы шығарылады.

Бірдей циклдерді қозғалтқыштың поршендік тобының барлық элементтері белгілі бір орын ауыстырумен ғана орындайды, осылайша иінді біліктің біркелкі айналуын қамтамасыз етеді.

Цилиндр қабырғалары мен поршеньдік сақиналар арасындағы тығыздықтың арқасында қысым жасалады, соның арқасында бұл элемент төменгі өлі орталыққа ауысады. Ілеспе цилиндрдің поршенді иінді білікті айналдыруды жалғастыра бастағаны үшін, бірінші цилиндрде жоғарғы өлі орталыққа жылжиды. Осылай өзара әрекеттесу жүреді.

Поршеньдік дизайн

Кейбір адамдар поршеньді иінді білікке бекітілген бөліктердің жиынтығы деп атайды. Шын мәнінде, бұл цилиндр пішінді элемент, ол қысу соққысының соңында отын мен ауа қоспасын микро-жарылыс кезінде механикалық жүктемені алады.

Поршеньдік құрылғы мыналарды қамтиды:

• түбі;
• o-сақиналы ойықтар;
• юбка.

Поршень байланыстырушы штангаға болат түйреуішпен бекітілген. Әр элементтің өзіндік функциясы бар.

Төменгі

Бұл бөлік механикалық және жылулық кернеуді алады. Бұл жоғарыда аталған барлық шаралар орындалатын жұмыс камерасының төменгі шекарасы. Түбі әрқашан емес. Оның пішіні орнатылған қозғалтқыштың моделіне байланысты.

Тығыздау бөлігі

Бұл бөлікте май қырғыш және сығымдау сақиналары орнатылған. Олар цилиндр блогының цилиндрі арасындағы максималды тығыздықты қамтамасыз етеді, соның арқасында уақыт өте келе қозғалтқыштың негізгі элементтері емес, ауыстырылатын сақиналар тозады.

Ең көп таралған модификация үш О-сақинаға арналған: екі сығымдау сақинасы және бір май қырғыш. Соңғысы цилиндр қабырғаларын майлауды реттейді. Төменгі және герметикалық бөлігінің тіркесімі көбінесе поршеньнің басы автомеханика деп аталады.

Юбка

Бөліктің бұл бөлігі тұрақты тік позицияны қамтамасыз етеді. Юбка қабырғалары поршеньді бағыттап, оның төңкерілуіне жол бермейді, бұл механикалық жүктемелердің цилиндр қабырғаларына біркелкі таралуына жол бермейді.

Негізгі поршень функциялары

Поршеньнің негізгі функциясы - иінді білікті жалғаушы өзекті итеріп шығару. Бұл әрекет жанармай мен ауаның қоспасы жанғанда пайда болады. Тегіс беткей барлық механикалық кернеуді қабылдайды.

Бұл функцияға қосымша, бұл бөліктің бірнеше қасиеттері бар:

• Цилиндрдегі жұмыс камерасын герметикалайды, соның салдарынан жарылыстың тиімділігі максималды пайызды құрайды (бұл параметр сығылу дәрежесі мен сығылу мөлшеріне байланысты). Егер О-сақиналары тозса, қаттылық азаяды және сонымен бірге қуат блогының өнімділігі төмендейді;
• Жұмыс камерасын салқындатады. Бұл функция жеке мақалаға лайық, бірақ қысқаша айтқанда, цилиндрде жанған кезде температура 2 мың градусқа дейін күрт көтеріледі. Бөліктің еріп кетуіне жол бермеу үшін жылуды алу өте маңызды. Бұл функция тығыздағыш сақиналармен, поршеньді түйреуішпен бірге жалғанады. Бірақ негізгі жылу раковиналары - бұл май және ауа-жанармай қоспасының жаңа бөлігі.

Поршеньдердің түрлері

Бүгінгі күні өндірушілер әртүрлі поршеньдік модификациялардың көптеген түрлерін жасады. Бұл жағдайда негізгі міндет - бөліктердің тозуы, қондырғының өнімділігі мен байланыс элементтерін жеткілікті салқындату арасындағы «алтын ортаға» жету.

Поршеньді жақсы суыту үшін кеңірек сақиналар қажет. Бірақ бұл жағдайда қозғалтқыштың тиімділігі төмендейді, өйткені энергияның бір бөлігі үлкен үйкеліс күшін жеңуге кетеді.

Дизайн бойынша барлық поршеньдер екі модификацияға бөлінеді:

• Екі сатылы қозғалтқыштар үшін. Олардың ішіндегі түбі сфералық пішінге ие, осылайша жану өнімдерін кетіруді жақсартады және жұмыс камерасын толтырады.
• Төрт соққылы қозғалтқыштар үшін. Мұндай модификацияланған кезде төменгі жағы жазық немесе тегіс болады. Бірінші санат клапанның уақыты өзгерген кезде қауіпсіз болады - клапан ашық болса да, поршень онымен соқтығыспайды, өйткені онда тиісті ойықтар бар. Сондай-ақ, бұл элементтер қоспаны жұмыс камерасында жақсы араластыруды қамтамасыз етеді.

Дизель қозғалтқыштарына арналған поршеньдер бөлшектердің жеке санаты болып табылады. Біріншіден, олар бензиннің ішкі жану қозғалтқыштары үшін аналогтардан әлдеқайда күшті. Бұл қажет, өйткені цилиндр ішінде 20 атмосферадан асатын қысым жасалуы керек. Жоғары температура мен үлкен қысымның салдарынан кәдімгі поршень оңай құлап кетеді.

Екіншіден, мұндай поршеньдер көбінесе поршеньді жану камералары деп аталатын арнайы ойықтарға ие. Олар ыстық судың салқындауын, сонымен қатар отын мен ауаның тиімді араласуын қамтамасыз ете отырып, судың әсерінен турбулентті тудырады.

Бұл элементтердің тағы бір жіктелуі бар:

• Трансляция. Олар қатты дайындамаға құю арқылы жасалады, содан кейін олар станоктарда өңделеді. Мұндай модельдер жеңіл көліктерде қолданылады;
• Ұлттық құрамалар. Бұл бөліктер әртүрлі бөліктерден жиналады, бұл поршеньнің жеке элементтеріне арналған материалдарды біріктіруге мүмкіндік береді (мысалы, юбка алюминий қорытпасынан, ал төменгі бөлігі шойын немесе болаттан жасалуы мүмкін). Дизайндың қымбаттығына және күрделілігіне байланысты мұндай поршеньдер әдеттегі қозғалтқыштарға орнатылмайды. Мұндай модификацияның негізгі қолданылуы дизель отынымен жұмыс істейтін ірі ішкі жану қозғалтқыштары болып табылады.

Қозғалтқыш поршеньдеріне қойылатын талаптар

Поршень өзінің міндетін жеңуі үшін оны дайындау кезінде келесі талаптарды орындау қажет:

1. Ол жоғары температуралық жүктемелерге төтеп беруі керек, сонымен бірге механикалық кернеуде деформацияланбауы керек, сондықтан қозғалтқыштың тиімділігі температураның өзгеруімен төмендемеуі үшін, материалдың кеңею коэффициенті жоғары болмауы керек;
2. Бөліктен жасалған материал гильзаның функциясын орындау нәтижесінде тез тозбауы керек;
3. Поршень жеңіл болуы керек, өйткені инерция нәтижесінде масса көбейген сайын, байланыстырушы өзек пен иіндіге жүктеме бірнеше есе артады.

Жаңа поршеньді таңдағанда, өндірушінің ұсыныстарын ескеру өте маңызды, әйтпесе қозғалтқыш қосымша жүктемелерге ұшырайды немесе тұрақтылықты жоғалтады.

Сұрақтар мен жауаптар:

Поршеньдер қозғалтқышта не істейді? Цилиндрлерде олар отын-ауа қоспасының жануынан және төмен қарай қозғалатын көрші поршеньдердің иінді иінді соғуынан кері қозғалыстар жасайды.

Қандай поршеньдер бар? Төменгі қалыңдығы әртүрлі симметриялы және асимметриялық юбкалармен. Басқарылатын кеңею, автотермиялық, автотерматикалық, дуотермді, қалқалары бар, қиғаш юбкалы, Evotec, соғылған алюминий поршеньдері бар.

Поршеньдің конструкциялық ерекшеліктері қандай? Поршеньдер пішінде ғана емес, сонымен қатар сақиналарды орнатуға арналған слоттардың санымен ерекшеленеді. Поршеньді юбка конустық немесе бөшке тәрізді болуы мүмкін.