Et stempel er en del av en bilmotor. Enhet, utskifting, stempelinstallasjon

2024 Forfatter: Erin Ralphs | [email protected]. Sist endret: 2024-02-19 18:14

Stempelet er et av elementene i sveivmekanismen, som prinsippet for drift av mange forbrenningsmotorer er basert på. Denne artikkelen diskuterer utformingen og funksjonene til disse delene.

Definition

Et stempel er en del som utfører frem- og tilbakegående bevegelser i en sylinder og sørger for transformasjon av gasstrykkendringer til mekanisk arbeid.

Destination

Med deltakelse av disse delene realiseres den termodynamiske prosessen til motoren. Siden stempelet er et av elementene i veivmekanismen, oppfatter det trykket som produseres av gassene og overfører kraften til koblingsstangen. I tillegg sikrer den tetting av brennkammeret og fjerning av varme fra det.

Design

Stemplet er en tredelt del, det vil si at utformingen inkluderer tre komponenter som utfører forskjellige funksjoner, og to deler: hodet, som kombinerer bunnen og tetningsdelen, og styredelen, representert av skjørt.

Bund

Kan ha annerledesform avhengig av mange faktorer. For eksempel bestemmes konfigurasjonen av bunnen av stemplene til en forbrenningsmotor av plasseringen av andre strukturelle elementer, for eksempel dyser, stearinlys, ventiler, formen på forbrenningskammeret, egenskapene til prosessene som skjer i det, den overordnede utformingen av motoren osv. I alle fall bestemmer den funksjonene til driften.

Det er to hovedtyper av stempelkronekonfigurasjoner: konveks og konkav. Den første gir større styrke, men forverrer konfigurasjonen av forbrenningskammeret. Med en konkav bunn har forbrenningskammeret tvert imot en optimal form, men karbonavsetninger avsettes mer intensivt. Mindre vanlig (i totaktsmotorer) er det stempler med en bunn representert av et reflektorfremspring. Dette er nødvendig ved blåsing for rettet bevegelse av forbrenningsprodukter. Deler av bensinmotorer har vanligvis flat eller nesten flat bunn. Noen ganger har de spor for å åpne ventilene helt. I motorer med direkte innsprøytning er stemplene preget av en mer kompleks konfigurasjon. I dieselmotorer utmerker de seg ved tilstedeværelsen av et forbrenningskammer i bunnen, som gir god virvel og forbedrer blandingsdannelsen.

De fleste stempler er enkeltsidige, selv om det også finnes dobbeltsidige versjoner som har to bunner.

Avstanden mellom sporet til den første kompresjonsringen og bunnen kalles stempelets avfyringssone. Verdien av høyden er veldig viktig, noe som er forskjellig for deler laget av forskjellige materialer. I alle fall høyden på ildringen utovergrensene for minste tillatte verdi kan føre til utbrenning av stempelet og deformasjon av setet til den øvre kompresjonsringen.

Seal part

Her er oljeskraper og kompresjonsringer. For deler av den første typen har kanalene gjennomgående hull for oljen som fjernes fra overflaten av sylinderen for å komme inn i stempelet, hvorfra den kommer inn i oljepannen. Noen har en kant i rustfritt stål med et spor for den øverste kompresjonsringen.

Stempelringer, laget av støpejern, tjener til å skape en tett passform mellom stempelet og sylinderen. Derfor er de kilden til den største friksjonen i motoren, tapene som utgjør 25% av de totale mekaniske tapene i motoren. Antallet og plasseringen av ringene bestemmes av typen og formålet med motoren. De mest brukte er 2 kompresjonsringer og 1 oljeskrapering.

Kompresjonsringer utfører oppgaven med å hindre at gasser kommer inn i veivhuset fra brennkammeret. De største belastningene faller på den første av dem, derfor er sporet i noen motorer forsterket med en stålinnsats. Kompresjonsringer kan være trapesformede, koniske, tønneformede. Noen av dem har en utskjæring.

Oljeskraperingen tjener til å fjerne overflødig olje fra sylinderen og hindrer den i å komme inn i forbrenningskammeret. Den har hull for dette. Noen varianter har en fjærutvider.

Guide del (skjørt)

Har en tønneformet (kurvilineær) eller konisk form for å kompensere for termisk ekspansjon. På hennedet er to ører for stempeltappen. I disse områdene har skjørtet størst masse. I tillegg er det observert de største temperaturdeformasjonene under oppvarming. Ulike tiltak brukes for å redusere dem. Det kan være en oljeskrapering nederst på skjørtet.

For å overføre kraft fra stempelet eller til det, brukes oftest en sveiv eller en stang. Stempelpinnen tjener til å koble denne delen til dem. Den er laget av stål, har en rørformet form og kan monteres på flere måter. Oftest brukes en flytende finger, som kan roteres under drift. For å forhindre forskyvning er den festet med holderinger. Stiv festing brukes mye sjeldnere. Stangen fungerer som en guide i noen tilfeller, og erstatter stempelskjørtet.

Materials

Motorstempelet kan være sammensatt av forskjellige materialer. I alle fall må de ha slike egenskaper som høy styrke, god varmeledningsevne, anti-friksjonsegenskaper, korrosjonsmotstand og lav koeffisient for lineær ekspansjon og tetthet. For produksjon av stempler brukes aluminiumslegeringer og støpejern.

Støpejern

Den har høy styrke, slitestyrke og lav lineær ekspansjonskoeffisient. Sistnevnte egenskap gjør at slike stempler kan arbeide med tette klaringer, og derved oppnå god sylindertetning. På grunn av den betydelige egenvekten brukes imidlertid støpejernsdeler kun i de motorene der de frem- og tilbakegående massene har kreftertreghet, som ikke utgjør mer enn en sjettedel av trykkkreftene på bunnen av gassstempelet. I tillegg, på grunn av lav varmeledningsevne, når oppvarmingen av bunnen av støpejernsdeler under motordrift 350-450 °C, noe som er spesielt uønsket for forgasser alternativer, da det fører til glødetenning.

Aluminium

Dette materialet er mest brukt for stempler. Dette skyldes den lave egenvekten (aluminiumsdeler er 30 % lettere enn støpejernsdeler), høy varmeledningsevne (3-4 ganger høyere enn støpejerns), som sikrer at bunnen varmes opp til ikke mer enn 250 ° C, som gjør det mulig å øke kompresjonsforholdet og gi bedre fylling av sylindere, og høye antifriksjonsegenskaper. Samtidig har aluminium en lineær ekspansjonskoeffisient som er 2 ganger større enn for støpejern, noe som tvinger store hull til sylinderveggene, det vil si at dimensjonene til aluminiumsstempler er mindre enn de til støpejern for identiske sylindre. I tillegg har slike deler lavere styrke, spesielt ved oppvarming (ved 300 ° C, reduseres den med 50-55%, mens for støpejern - med 10%).

For å redusere friksjonsgraden er veggene i stemplene belagt med et antifriksjonsmateriale, som brukes som grafitt og molybdendisulfid.

Oppvarming

Som nevnt kan stemplene under motordrift varmes opp til 250-450 °C. Derfor er det nødvendig å iverksette tiltak rettet mot både å redusere oppvarming og kompensere for den termiske utvidelsen forårsaket av den.detaljer.

For å avkjøle stemplene brukes olje, som tilføres inni dem på forskjellige måter: de lager en oljetåke i sylinderen, sprayer den gjennom et hull i koblingsstangen eller med en dyse, sprøyter den inn i ringformet kanal, sirkuler gjennom den rørformede spolen i stempelbunnen.

For å kompensere for temperaturdeformasjoner i områdene av tidevannet, er skjørtene snudd på begge sider av metallet 0,5-1,5 mm dypt i form av U- eller T-formede slisser. Et slikt tiltak forbedrer smøringen og forhindrer utseendet til scoring fra temperaturdeformasjoner, derfor kalles disse fordypningene kjøleskap. De brukes i kombinasjon med et konisk eller tønneformet skjørt. Dette kompenserer for dens lineære ekspansjon på grunn av det faktum at skjørtet ved oppvarming får en sylindrisk form. I tillegg benyttes kompensasjonsinnsatser slik at stempeldiameteren opplever begrenset termisk ekspansjon i vevstangens svingplan. Det er også mulig å isolere lededelen fra hodet som opplever mest varme. Til slutt får veggene i skjørtet fjærende egenskaper ved å påføre et skråsnitt i hele lengden.

Produksjonsteknologi

I henhold til produksjonsmetoden deles stempler inn i støpte og smidde (stemplede). Deler av den første typen brukes på de fleste biler, og ved tuning brukes det å erstatte stempler med smidde. Smidde alternativer er preget av økt styrke og holdbarhet, samt lavere vekt. Derfor øker installasjonen av stempler av denne typen påliteligheten og ytelsen til motoren. Dette er spesielt viktig for motorer som opererer under forhold med øktelaster, mens støpte deler er nok til daglig bruk.

Application

Stemplet er en multifunksjonell del. Derfor brukes den ikke bare i motorer. For eksempel er det et bremsekaliperstempel, siden det fungerer på lignende måte. Veivmekanismen brukes også på enkelte modeller av kompressorer, pumper og annet utstyr.