piston es. Perangkat dan tujuan

Campuran bahan bakar yang terbakar di dalam silinder mesin melepaskan energi panas. Kemudian berubah menjadi aksi mekanis yang membuat poros engkol berputar. Elemen kunci dari proses ini adalah piston.

Detail ini tidak seprimitif kelihatannya pada pandangan pertama. Akan menjadi kesalahan besar untuk menganggapnya sebagai pendorong sederhana.

Piston terletak di dalam silinder, di mana ia membalas.

В ходе продвижения в сторону верхней мертвой точки (ВМТ) поршень сжимает горючую смесь. В бензиновом ДВСе она воспламеняется при помощи в момент, близкий к максимальному давлению. В дизеле воспламенение происходит непосредственно из-за сильного сжатия.

Peningkatan tekanan gas yang terbentuk selama pembakaran mendorong piston ke arah yang berlawanan. Bersama dengan piston, batang penghubung yang diartikulasikan dengannya bergerak, yang membuatnya berputar. Jadi energi gas terkompresi diubah menjadi torsi, ditransmisikan melalui transmisi ke roda mobil.

Selama pembakaran, suhu gas mencapai 2 ribu derajat. Karena pembakaran bersifat eksplosif, piston mengalami beban kejut yang kuat.

Pembebanan ekstrim dan kondisi operasi hampir ekstrim memerlukan persyaratan khusus untuk desain dan bahan yang digunakan untuk pembuatannya.

Saat merancang piston, ada sejumlah poin penting yang perlu dipertimbangkan:

• kebutuhan untuk memastikan masa pakai yang lama, dan oleh karena itu, untuk meminimalkan keausan bagian;
• mencegah kejenuhan piston dalam operasi suhu tinggi;
• memastikan penyegelan maksimum untuk mencegah terobosan gas;
• meminimalkan kerugian akibat gesekan;
• memastikan pendinginan yang efisien.

Bahan piston harus memiliki sejumlah sifat khusus:

• kekuatan yang signifikan;
• konduktivitas termal maksimum yang mungkin;
• tahan panas dan kemampuan untuk menahan perubahan suhu yang tiba-tiba;
• koefisien ekspansi termal harus kecil dan sedekat mungkin dengan koefisien silinder yang sesuai untuk memastikan penyegelan yang baik;
• tahan korosi;
• sifat anti-gesekan;
• kepadatan rendah sehingga bagian tidak terlalu berat.

Karena materi yang idealnya memenuhi semua persyaratan ini belum dibuat, kita harus menggunakan opsi kompromi. Piston untuk mesin pembakaran internal terbuat dari besi cor kelabu dan paduan aluminium dengan silikon (silumin). Pada piston komposit untuk mesin diesel, kebetulan kepala terbuat dari baja.

Besi cor cukup kuat dan tahan aus, mentolerir panas yang kuat dengan baik, memiliki sifat anti-gesekan dan ekspansi termal kecil. Tetapi karena konduktivitas termal yang rendah, piston besi cor dapat memanas hingga 400 °C. Dalam mesin bensin, ini tidak dapat diterima, karena dapat menyebabkan pra-penyalaan.

Oleh karena itu, dalam banyak kasus, piston untuk mesin pembakaran internal otomotif dibuat dengan cara dicap atau dicor dari silumin yang mengandung setidaknya 13% silikon. Aluminium murni tidak cocok, karena mengembang terlalu banyak saat dipanaskan, yang menyebabkan peningkatan gesekan dan lecet. Ini bisa jadi palsu yang bisa Anda temui saat membeli suku cadang di tempat yang meragukan. Untuk mencegah hal ini terjadi, hubungi yang terpercaya.

Piston paduan aluminium ringan dan menghantarkan panas dengan baik, sehingga pemanasannya tidak melebihi 250 ° C. Ini sangat cocok untuk mesin pembakaran internal yang menggunakan bensin. Sifat anti-gesekan silumin juga cukup baik.

Pada saat yang sama, bahan ini bukan tanpa kekurangan. Saat suhu naik, itu menjadi kurang tahan lama. Dan karena ekspansi linier yang signifikan saat dipanaskan, tindakan tambahan harus diambil untuk menjaga segel di sekeliling kepala dan tidak mengurangi kompresi.

Bagian ini berbentuk kaca dan terdiri dari bagian kepala dan bagian pemandu (rok). Di kepala, pada gilirannya, adalah mungkin untuk membedakan bagian bawah dan bagian penyegelan.

Bawah

Ini adalah permukaan kerja utama piston, yang merasakan tekanan gas yang mengembang. Permukaannya ditentukan oleh jenis unit, penempatan nozel, lilin, katup, dan perangkat CPG tertentu. Untuk ICE yang menggunakan bensin, dibuat rata atau cekung dengan tambahan potongan untuk menghindari cacat katup. Bagian bawah cembung memberikan peningkatan kekuatan, tetapi meningkatkan perpindahan panas, dan karena itu jarang digunakan. Cekung memungkinkan Anda untuk mengatur ruang bakar kecil dan memberikan rasio kompresi tinggi, yang sangat penting dalam unit diesel.

Bagian penyegelan

Ini adalah sisi kepala. Alur untuk cincin piston dibuat di sekelilingnya.

Cincin kompresi memainkan peran segel, mencegah kebocoran gas terkompresi, dan pengikis oli menghilangkan pelumas dari dinding, mencegahnya memasuki ruang bakar. Oli mengalir di bawah piston melalui lubang-lubang di alur dan kemudian kembali ke bak oli.

Bagian sisi lateral antara tepi bawah dan cincin atas disebut zona api atau panas. Dialah yang mengalami efek termal maksimum. Untuk mencegah terjadinya burnout pada piston, belt ini dibuat cukup lebar.

Bagian panduan

Tidak memungkinkan piston melengkung selama gerakan bolak-balik.

Untuk mengimbangi ekspansi termal, rok dibuat melengkung atau berbentuk kerucut. Di samping, lapisan anti-gesekan biasanya diterapkan.

Di dalamnya ada bos - dua saluran masuk dengan lubang untuk pin piston, tempat kepala diletakkan.

Di samping, di area bos, lekukan kecil dibuat untuk mencegah deformasi termal dan terjadinya skoring.

Karena rezim suhu piston sangat menegangkan, masalah pendinginannya sangat penting.

Ring piston adalah cara utama untuk menghilangkan panas. Melalui mereka, setidaknya setengah dari energi panas berlebih dihilangkan, yang ditransfer ke dinding silinder dan kemudian ke jaket pendingin.

Saluran heat sink penting lainnya adalah pelumasan. Kabut oli di dalam silinder, pelumasan melalui lubang di batang penghubung, penyemprotan paksa dengan nosel oli dan metode lain digunakan. Lebih dari sepertiga panas dapat dihilangkan dengan mengedarkan oli.

Selain itu, sebagian energi panas dihabiskan untuk memanaskan bagian segar dari campuran yang mudah terbakar yang telah memasuki silinder.

Cincin mempertahankan jumlah kompresi yang diinginkan di dalam silinder dan menghilangkan bagian terbesar dari panas. Dan mereka menyumbang sekitar seperempat dari semua kerugian gesekan di mesin pembakaran internal. Oleh karena itu, pentingnya kualitas dan kondisi cincin piston untuk pengoperasian mesin pembakaran internal yang stabil hampir tidak dapat ditaksir terlalu tinggi.

Biasanya ada tiga cincin - dua cincin kompresi di bagian atas dan satu pengikis oli di bagian bawah. Tetapi ada opsi dengan jumlah dering yang berbeda - dari dua hingga enam.

Канавка верхнего кольца в силуминовом Бывает, что делается со стальной вставкой, повышающей износоустойчивость.

Cincin terbuat dari besi cor kelas khusus. Cincin semacam itu dicirikan oleh kekuatan tinggi, elastisitas, ketahanan aus, koefisien gesekan yang rendah dan mempertahankan sifatnya untuk waktu yang lama. Penambahan molibdenum, tungsten dan beberapa logam lainnya memberikan ketahanan panas tambahan pada cincin piston.

Новые нуждаются в притирке. Если вы заменили кольца, обязательно некоторое время обкатайте ДВС, избегая напряженных режимов работы. В противном случае не притертые кольца могут перегреться и потерять упругость, а в некоторых случаях даже сломаться. Итогом может стать нарушение уплотнения, потеря мощности, попадание смазки в камеру сгорания, перегрев и прогорание поршня.