ICE pistonu. Cihaz ve amaƧ
Motor silindirinde yanan yakıt karıÅımı ısı enerjisi aƧıÄa Ƨıkarır. Ardından krank milini dƶndĆ¼ren mekanik bir harekete dƶnĆ¼ÅĆ¼r. Bu iÅlemin kilit unsuru pistondur.
Bu detay ilk bakıÅta gƶrĆ¼ndĆ¼ÄĆ¼ kadar ilkel deÄildir. Onu basit bir itici olarak dĆ¼ÅĆ¼nmek bĆ¼yĆ¼k bir hata olur.
Piston, karÅılıklı hareket ettiÄi silindirde bulunur.
Ćst ƶlĆ¼ noktaya (TDC) doÄru hareket ettikƧe piston yakıt karıÅımını sıkıÅtırır. Benzinli iƧten yanmalı motorda maksimum basınca yakın bir anda ateÅlenir. Dizel motorda ateÅleme doÄrudan yĆ¼ksek sıkıÅtırma nedeniyle meydana gelir.
Yanma sırasında oluÅan gazların artan basıncı pistonu ters yƶnde iter. Pistonla birlikte mafsallı biyel kolu hareket ederek dƶnmesini saÄlar. Bƶylece sıkıÅtırılmıŠgazların enerjisi torka dƶnĆ¼ÅtĆ¼rĆ¼lĆ¼r ve Åanzıman aracılıÄıyla arabanın tekerleklerine iletilir.
Yanma sırasında gazların sıcaklıÄı 2 bin dereceye ulaÅır. Yanma patlayıcı olduÄundan, piston gĆ¼Ć§lĆ¼ Åok yĆ¼klerine maruz kalır.
AÅırı yĆ¼kleme ve aÅırıya yakın ƧalıÅma koÅulları, tasarımı ve Ć¼retimi iƧin kullanılan malzemeler iƧin ƶzel gereksinimler gerektirir.
Pistonları tasarlarken dikkate alınması gereken birkaƧ ƶnemli nokta vardır:
- uzun hizmet ƶmrĆ¼ saÄlama ve dolayısıyla parƧanın aÅınmasını en aza indirme ihtiyacı;
- yĆ¼ksek sıcaklıkta ƧalıÅma sırasında pistonun yanmasını ƶnlemek;
- gaz geƧiÅini ƶnlemek iƧin maksimum sızdırmazlık saÄlayın;
- sĆ¼rtĆ¼nmeden kaynaklanan kayıpları en aza indirmek;
- verimli soÄutma saÄlar.
Piston malzemesi bir dizi spesifik ƶzelliÄe sahip olmalıdır:
- ƶnemli gĆ¼Ć§;
- mĆ¼mkĆ¼n olan maksimum termal iletkenlik;
- ısı direnci ve sıcaklıktaki ani deÄiÅikliklere dayanma yeteneÄi;
- iyi bir sızdırmazlık saÄlamak iƧin termal genleÅme katsayısı kĆ¼Ć§Ć¼k olmalı ve silindirin karÅılık gelen katsayısına mĆ¼mkĆ¼n olduÄunca yakın olmalıdır;
- korozyon direnci;
- sĆ¼rtĆ¼nme ƶnleyici ƶzellikler;
- ParƧanın Ƨok aÄır olmaması iƧin dĆ¼ÅĆ¼k yoÄunluklu.
TĆ¼m bu gereksinimleri ideal olarak karÅılayan malzeme henĆ¼z oluÅturulmadıÄından, uzlaÅma seƧeneklerinin kullanılması gerekir. İƧten yanmalı motorlar iƧin pistonlar, gri dƶkme demir ve silikonlu (silumin) alĆ¼minyum alaÅımlarından yapılmıÅtır. Dizel motorlar iƧin kompozit pistonlarda, kafanın Ƨelikten yapıldıÄı gƶrĆ¼lĆ¼r.
Dƶkme demir oldukƧa gĆ¼Ć§lĆ¼dĆ¼r ve aÅınmaya dayanıklıdır, gĆ¼Ć§lĆ¼ ısıyı iyi tolere eder, sĆ¼rtĆ¼nme ƶnleyici ƶzelliklere ve kĆ¼Ć§Ć¼k termal genleÅmeye sahiptir. Ancak dĆ¼ÅĆ¼k ısı iletkenliÄi nedeniyle, dƶkme demir piston 400Ā°C'ye kadar ısınabilir. Benzinli bir motorda, ƶn ateÅlemeye neden olabileceÄinden bu kabul edilemez.
Bu nedenle, ƧoÄu durumda, otomotiv iƧten yanmalı motorlar iƧin pistonlar, en az %13 silikon iƧeren silĆ¼mden damgalama veya dƶkĆ¼m yoluyla yapılır. Saf alĆ¼minyum uygun deÄildir, Ć§Ć¼nkĆ¼ ısıtıldıÄında Ƨok fazla genleÅir ve bu da artan sĆ¼rtĆ¼nme ve sĆ¼rtĆ¼nmeye neden olur. Bunlar, ÅĆ¼pheli yerlerden yedek parƧa satın alırken karÅılaÅabileceÄiniz sahte olabilir. Bunun olmasını ƶnlemek iƧin gĆ¼venilir olanlarla iletiÅime geƧin.
AlĆ¼minyum alaÅımlı piston hafiftir ve ısıyı iyi iletir, bƶylece ısınması 250 Ā°C'yi geƧmez. Bu, benzinle ƧalıÅan iƧten yanmalı motorlar iƧin oldukƧa uygundur. SilĆ¼minin sĆ¼rtĆ¼nme ƶnleyici ƶzellikleri de oldukƧa iyidir.
Aynı zamanda, bu malzeme dezavantajsız deÄildir. Sıcaklık arttıkƧa daha az dayanıklı hale gelir. Ve ısıtıldıÄında ƶnemli doÄrusal genleÅme nedeniyle, baÅın Ƨevresi etrafındaki sızdırmazlıÄı korumak ve sıkıÅtırmayı azaltmamak iƧin ek ƶnlemler alınmalıdır.
Bu kısım cam Åeklinde olup bir baÅlık ve bir kılavuz kısımdan (etek) oluÅmaktadır. Kafada, sırayla, alt ve sızdırmazlık parƧasını ayırt etmek mĆ¼mkĆ¼ndĆ¼r.
alt
Pistonun ana ƧalıÅma yĆ¼zeyidir, geniÅleyen gazların basıncını algılayan odur. YĆ¼zeyi, Ć¼nite tipine, memelerin, mumların, valflerin ve spesifik CPG cihazının yerleÅimine gƶre belirlenir. Benzin kullanan ICE'ler iƧin, valf kusurlarını ƶnlemek iƧin ek kesiklerle dĆ¼z veya iƧbĆ¼key yapılır. DıÅbĆ¼key taban, artan mukavemet saÄlar, ancak ısı transferini arttırır ve bu nedenle nadiren kullanılır. İƧbĆ¼key, kĆ¼Ć§Ć¼k bir yanma odası dĆ¼zenlemenize ve ƶzellikle dizel Ć¼nitelerde ƶnemli olan yĆ¼ksek sıkıÅtırma oranı saÄlamanıza olanak tanır.
Sızdırmazlık parƧası
Bu, baÅın yan tarafı. Ćevresinde piston segmanları iƧin oluklar yapılır.
SıkıÅtırma halkaları, sıkıÅtırılmıŠgazların sızmasını ƶnleyen bir conta rolĆ¼ oynar ve yaÄ sıyırıcılar, yaÄlayıcıyı duvardan Ƨıkararak yanma odasına girmesini ƶnler. YaÄ, oluktaki deliklerden pistonun altından akar ve ardından yaÄ karterine geri dƶner.
Yan tarafın alt kenarı ile Ć¼st halka arasındaki bƶlĆ¼mĆ¼ne yangın veya ısı bƶlgesi denir. Maksimum termal etkiyi yaÅayan kiÅidir. Pistonun yanmasını ƶnlemek iƧin bu kayıŠyeterince geniÅ yapılmıÅtır.
Kılavuz parƧası
Pistonun ileri geri hareket sırasında eÄilmesine izin vermez.
Termal genleÅmeyi telafi etmek iƧin etek eÄri veya koni Åeklinde yapılır. Yan tarafta, genellikle bir sĆ¼rtĆ¼nme ƶnleyici kaplama uygulanır.
İƧeride patronlar var - Ć¼zerine kafanın yerleÅtirildiÄi piston pimi iƧin delikli iki giriÅ.
Yanlarda, patronlar alanında, termal deformasyonları ve Ƨizilme oluÅumunu ƶnlemek iƧin kĆ¼Ć§Ć¼k girintiler yapılır.
Pistonun sıcaklık rejimi Ƨok stresli olduÄu iƧin soÄuması konusu Ƨok ƶnemlidir.
Piston segmanları, ısıyı uzaklaÅtırmanın ana yoludur. Bunlar aracılıÄıyla, silindir duvarına ve ardından soÄutma ceketine aktarılan fazla termal enerjinin en az yarısı Ƨıkarılır.
Bir diÄer ƶnemli soÄutucu kanalı yaÄlamadır. Silindirdeki yaÄ buharı, biyel kolundaki delikten yaÄlama, bir yaÄ memesi ile zorla pĆ¼skĆ¼rtme ve diÄer yƶntemler kullanılır. YaÄın sirkĆ¼le edilmesiyle ısının Ć¼Ć§te birinden fazlası uzaklaÅtırılabilir.
Ek olarak, termal enerjinin bir kısmı, silindire giren yanıcı karıÅımın taze kısmını ısıtmak iƧin harcanır.
Halkalar, silindirlerde istenen sıkıÅtırma miktarını korur ve ısının aslan payını ortadan kaldırır. Ve iƧten yanmalı motordaki tĆ¼m sĆ¼rtĆ¼nme kayıplarının yaklaÅık dƶrtte birini oluÅtururlar. Bu nedenle, iƧten yanmalı motorun kararlı ƧalıÅması iƧin piston segmanlarının kalitesi ve durumunun ƶnemi fazla tahmin edilemez.
Genellikle Ć¼Ć§ halka vardır - Ć¼stte iki sıkıÅtırma halkası ve altta bir yaÄ sıyırıcı. Ancak farklı sayıda zil sesi olan seƧenekler var - ikiden altıya.
Ćst halkanın silĆ¼mindeki oluÄu AÅınma direncini artıran Ƨelik bir uƧ ile yapılır.
Halkalar ƶzel kalite dƶkme demirden yapılmıÅtır. Bu tĆ¼r halkalar, yĆ¼ksek mukavemet, elastikiyet, aÅınma direnci, dĆ¼ÅĆ¼k sĆ¼rtĆ¼nme katsayısı ile karakterize edilir ve ƶzelliklerini uzun sĆ¼re korur. Molibden, tungsten ve diÄer bazı metallerin eklenmesi, piston segmanlarına ek ısı direnci saÄlar.
Yenilerinin ƶÄĆ¼tĆ¼lmesi gerekiyor. Segmanları deÄiÅtirdiyseniz yoÄun ƧalıÅma koÅullarından kaƧınarak iƧten yanmalı motoru bir sĆ¼re ƧalıÅtırdıÄınızdan emin olun. Aksi takdirde, Ć¼st Ć¼ste binmeyen halkalar aÅırı ısınıp elastikiyetini kaybedebilir ve hatta bazı durumlarda kırılabilir. SonuƧ, conta arızası, gĆ¼Ć§ kaybı, yanma odasına yaÄlayıcının girmesi, pistonun aÅırı ısınması ve yanması olabilir.
