Tłoki silnika: urządzenie, przeznaczenie, wymiary

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:17

Pomimo rosnącej popularności pojazdów elektrycznych, silnik spalinowy jest nadal głównym typem silnika samochodowego. Ta jednostka ma skrót ICE i jest silnikiem cieplnym, który zamienia energię spalania paliwa na pracę mechaniczną. Głównym elementem silnika spalinowego jest mechanizm korbowy. Obejmuje wał korbowy, tuleje, korbowody i tłoki. O tym ostatnim porozmawiamy dzisiaj.

Charakterystyka

Co to za element? Tłok jest głównym elementem mechanizmu korbowego, który spełnia jednocześnie kilka funkcji:

• Reaguje na ciśnienie gazu.
• Przekazuje siły na korbowód.
• Uszczelnia komorę spalania.
• Usuwa ciepło ze spalania paliwa.

W ten sposób dzięki tłokowi realizowany jest proces termodynamiczny silnika.

Materiał

Warto zwrócić uwagęże element ten jest poddawany ekstremalnym obciążeniom i działa pod wysokim ciśnieniem i temperaturą. W związku z tym do produkcji tłoków silnikowych stosuje się specjalne materiały. Aby element nie topił się pod wpływem wysokich temperatur i nie odkształcał się pod wpływem uderzeń, został wykonany ze stopu aluminium. W rzadkich przypadkach tłoki silnika są wykonane ze stali. Ten element wykonywany jest dwoma metodami - metodą tłoczenia (tłoki kute) lub metodą wtrysku. Ta ostatnia metoda jest stosowana w 90 procentach przypadków.

Urządzenie

Konstrukcja tłoka silnika obejmuje obecność połączonych ze sobą elementów. Należą do nich:

• głowa;
• trzpień tłokowy;
• bossowie;
• pierścienie ustalające;
• korbowód głowicy tłoka;
• wkładka stalowa;
• spódnica tłokowa;
• pierścienie dociskowe i zgarniające olej.

Kształt

Tłok to solidny element, konwencjonalnie podzielony na dwie części. Ta spódnica i spód (głowica) tłoka. Jego kształt i konstrukcja powtarza samą komorę spalania. Należy również pamiętać, że w silnikach benzynowych tłok ma prawie płaską powierzchnię głowicy. W rzadkich przypadkach na dnie mogą znajdować się rowki, aby całkowicie otworzyć zawory (są to tak zwane tłoki bez korka). Często są one używane w pojazdach VAZ („Priora”, „Kalina”, „Grant” i tak dalej). W większości zagranicznych samochodów benzynowych spód tłoka ma absolutnie płaską powierzchnię.

Jeśli mówimy o silnikach wysokoprężnych, tutajprojekt jest nieco inny. Silniki te wykorzystują tłoki z komorą spalania o określonym kształcie. Dzięki temu zapewnione jest lepsze formowanie mieszanki (dzięki dobrej turbulencji). Na tych tłokach kształt dna nie jest płaski.

Ale niezależnie od tego, czy jest to silnik wysokoprężny, czy benzynowy, na tłoku zawsze znajdują się rowki do montażu pierścieni. Sama spódnica ma kształt stożka lub beczki. Odbywa się to w celu skompensowania rozszerzania się tłoka po podgrzaniu. Należy zauważyć, że na powierzchnię spódnicy dodatkowo nakładana jest warstwa grafitu lub dwusiarczku molibdenu. Te komponenty działają jak materiał przeciwcierny. Również w spódnicy znajdują się otwory do mocowania sworznia tłokowego. Nazywani są również szefami.

Chłodzenie

Powiedzieliśmy wcześniej, że tłok cylindra silnika jest poddawany ekstremalnym obciążeniom. W szczególności spód i spódnica wytrzymują wysokie obciążenia temperaturowe. Aby zapobiec przegrzaniu materiału, zapewniono chłodzenie olejem. Może to być:

• Mgła olejowa w cylindrze.
• Obieg smaru przez cewkę głowicy tłoka.
• Rozpryskiwanie oleju przez dyszę, kanał w okolicy pierścieni lub specjalny otwór w korbowodzie.

Rozpylanie cieczy pod ciśnieniem. Może osiągnąć cztery atmosfery, w zależności od prędkości obrotowej silnika. Tym samym olej silnikowy spełnia nie tylko funkcję smarowania, ale także odprowadzania ciepła.

Pierścionki

Te elementy są zawsze montowane na tłokach. Ich głównym zadaniem jest zapewnienie szczelnego połączenia między tłokiem aściany komory spalania silnika. Pierścienie wykonane są ze specjalnych gatunków żeliwa. Należy zauważyć, że pierwiastki te są głównym źródłem tarcia w elektrowni. Straty mogą sięgać do 25 procent wszystkich obciążeń mechanicznych w silniku spalinowym.

Lokalizacja dzwonków i ich liczba mogą się różnić. Ale w 90 procentach przypadków stosuje się ten schemat: dwa kompresyjne i jeden pierścień zgarniający olej. Pierwsze służą do zapobiegania przedostawaniu się gazów z komory do skrzyni korbowej silnika, gdy mieszanka jest zapalona i silnik pracuje. Pierwszy pierścień zaciskowy ma kształt trapezu. Drugi jest stożkowy z niewielkim podcięciem. Zgarniacze oleju mają również sprężynę rozprężną i otwory drenażowe.

Należy pamiętać, że w silnikach wysokoprężnych zamontowana jest metalowa wkładka, która przyczynia się do osiągnięcia maksymalnego stopnia sprężania.

A jeśli pierścień dociskowy służy do zapobiegania przebijaniu się gazów, to skrobak do oleju zapewnia usuwanie oleju z powierzchni ścianek cylindrów silnika spalinowego. Zapobiega to przedostawaniu się smaru do komory spalania. Ale w samochodach z dużym przebiegiem pierścienie nie zapewniają tego uszczelnienia i część smaru przedostaje się do komory. W efekcie wzrost zużycia oleju i charakterystyczny niebieski dym z rury wydechowej.

Moc

Jak tłok silnika łączy się z korbowodem? Zapinany jest na paluszek z rurki stalowej. Zwykle w nowoczesnych silnikach spalinowych stosuje się pływający palec. Może obracać się w głowicy tłoka i występach podczas pracy silnika, a w celu wyeliminowania przemieszczenia elementzamocowany z obu stron za pomocą pierścieni ustalających.

Rzadko stosuje się sztywne mocowanie końców palców. Konstrukcja, która obejmuje tłok, sworzeń i pierścienie, nazywana jest „grupą tłokową”. Z kolei jest integralną częścią korby.

Tłoki VAZ-2110: specyfikacje

Na koniec podajemy dane dotyczące tłoków samochodu VAZ dziesiątej rodziny. Elementy te mają płaską powierzchnię dolną i są wykonane z aluminium. Normalna średnica to 82 mm. Rozmiar naprawy jest o 0,4 mm wyższy. Zwróć uwagę, że istnieją dwa takie rozmiary. Druga naprawa ma średnicę 82,8 milimetra. Rozmiar gorącej strefy wynosi 7,5 milimetra. Średnica sworznia tłokowego wynosi 22 mm. Objętość próbek w tłoku wynosi 11,8 centymetrów sześciennych. Wysokość kompresji - 37,9 mm.

Więc dowiedzieliśmy się, czym jest tłok, jak działa, z czego jest zrobiony.