หลักการทำงานของลูกสูบ ลูกสูบในเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงานอย่างไร? วัตถุประสงค์และประเภทของลูกสูบ

• ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการถ่ายโอนแรงทางกลไปยังก้านสูบ
• มีหน้าที่ปิดผนึกห้องเผาไหม้เชื้อเพลิง
• ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกำจัดความร้อนส่วนเกินออกจากห้องเผาไหม้ในเวลาที่เหมาะสม

การทำงานของลูกสูบเกิดขึ้นในสภาวะที่ยากลำบากและอันตรายหลายประการ - ที่อุณหภูมิสูงและภาระที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่ลูกสูบสำหรับเครื่องยนต์จะมีความโดดเด่นในด้านประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความทนทานต่อการสึกหรอ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้วัสดุน้ำหนักเบาแต่ทนทานในการผลิต - อะลูมิเนียมทนความร้อนหรือโลหะผสมเหล็ก ลูกสูบทำด้วยสองวิธี - การหล่อหรือการปั๊ม

การออกแบบลูกสูบ

ลูกสูบของเครื่องยนต์มีการออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายซึ่งประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:

โฟล์คสวาเก้น เอจี

1. หัวลูกสูบ ICE
2. พินลูกสูบ
3. แหวนล็อค
4. เจ้านาย
5. ก้านสูบ
6. เหล็กแทรก
7. แหวนบีบอัดหนึ่ง
8. แหวนบีบอัดที่สอง
9. แหวนขูดน้ำมัน

คุณสมบัติการออกแบบของลูกสูบในกรณีส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ รูปร่างของห้องเผาไหม้ และประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้

ด้านล่าง

ด้านล่างอาจมี รูปร่างที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับฟังก์ชั่นที่ทำ - แบน, เว้าและนูน รูปทรงเว้าของด้านล่างทำให้การทำงานของห้องเผาไหม้มีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มีส่วนทำให้เกิดคราบสกปรกมากขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง รูปร่างนูนของด้านล่างช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของลูกสูบ แต่ในขณะเดียวกันก็ลดประสิทธิภาพของกระบวนการเผาไหม้ของส่วนผสมเชื้อเพลิงในห้อง

แหวนลูกสูบ

ด้านล่างมีร่องพิเศษ (ร่อง) สำหรับติดตั้งแหวนลูกสูบ ระยะทางจากด้านล่างถึงวงแหวนบีบอัดแรกเรียกว่าเขตการยิง

แหวนลูกสูบมีหน้าที่ในการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ระหว่างกระบอกสูบและลูกสูบ พวกมันให้ความแน่นที่เชื่อถือได้เนื่องจากความแนบกระชับกับผนังกระบอกสูบซึ่งมาพร้อมกับกระบวนการเสียดสีที่รุนแรง น้ำมันเครื่องถูกนำมาใช้เพื่อลดแรงเสียดทาน แหวนลูกสูบทำจากเหล็กหล่อ

จำนวนแหวนลูกสูบที่สามารถติดตั้งในลูกสูบได้ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ที่ใช้และวัตถุประสงค์ มักจะมีการติดตั้งระบบที่มีแหวนขูดน้ำมันหนึ่งวงและวงแหวนบีบอัดสองวง (ที่หนึ่งและที่สอง)

แหวนขูดน้ำมันและแหวนบีบอัด

แหวนขูดน้ำมันช่วยให้แน่ใจว่าสามารถกำจัดน้ำมันส่วนเกินออกจากผนังด้านในของกระบอกสูบได้ทันเวลา และวงแหวนบีบอัดจะป้องกันไม่ให้ก๊าซเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยง

แหวนอัดซึ่งอยู่ตำแหน่งแรกจะรับแรงเฉื่อยส่วนใหญ่ระหว่างการทำงานของลูกสูบ

เพื่อลดภาระในเครื่องยนต์จำนวนมาก มีการติดตั้งเม็ดมีดเหล็กในร่องรูปวงแหวน ซึ่งจะเพิ่มความแข็งแรงและระดับการบีบอัดของวงแหวน วงแหวนประเภทการบีบอัดสามารถทำได้ในรูปแบบของสี่เหลี่ยมคางหมู, บาร์เรล, กรวย, พร้อมช่องเจาะ

วงแหวนขูดน้ำมันส่วนใหญ่มีรูหลายรูสำหรับระบายน้ำมัน บางครั้งมีตัวขยายสปริง

พินลูกสูบ

นี่คือส่วนท่อที่รับผิดชอบการเชื่อมต่อลูกสูบกับก้านสูบที่เชื่อถือได้ ผลิตจากโลหะผสมเหล็ก เมื่อติดตั้งพินลูกสูบในบอส จะถูกยึดอย่างแน่นหนาด้วยแหวนล็อคพิเศษ

ลูกสูบ สลักลูกสูบ และแหวนรวมกันเป็นกลุ่มลูกสูบของเครื่องยนต์

กระโปรง

ส่วนนำของอุปกรณ์ลูกสูบซึ่งสามารถทำในรูปกรวยหรือถัง กระโปรงลูกสูบมีตัวบังคับสองตัวสำหรับเชื่อมต่อกับสลักลูกสูบ

เพื่อลดการสูญเสียแรงเสียดทาน มีการทาสารป้องกันการเสียดสีเป็นชั้นบางๆ กับพื้นผิวของกระโปรง (มักใช้กราไฟต์หรือโมลิบดีนัมซัลไฟด์) ส่วนล่างของกระโปรงติดตั้งแหวนขูดน้ำมัน

กระบวนการที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์ลูกสูบคือการทำให้เย็นลง ซึ่งสามารถดำเนินการได้ด้วยวิธีต่อไปนี้:

• ฉีดน้ำมันผ่านรูในก้านสูบหรือหัวฉีด
• การเคลื่อนที่ของน้ำมันไปตามขดลวดในหัวลูกสูบ
• จ่ายน้ำมันไปยังพื้นที่ของวงแหวนผ่านช่องวงแหวน
• ละอองน้ำมัน

ส่วนการปิดผนึก

ส่วนปิดผนึกและด้านล่างเชื่อมต่อกันในรูปของหัวลูกสูบ ในส่วนของอุปกรณ์นี้มีแหวนลูกสูบ - มีดโกนน้ำมันและการบีบอัด ช่องสำหรับวงแหวนมีรูเล็ก ๆ ซึ่งน้ำมันใช้แล้วเข้าสู่ลูกสูบแล้วไหลเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยง

โดยทั่วไปแล้ว ลูกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในเป็นหนึ่งในชิ้นส่วนที่รับภาระหนักที่สุด ซึ่งขึ้นอยู่กับไดนามิกที่รุนแรงและในขณะเดียวกันก็มีผลกระทบจากความร้อนด้วย สิ่งนี้กำหนดความต้องการที่เพิ่มขึ้นทั้งในด้านวัสดุที่ใช้ในการผลิตลูกสูบและคุณภาพของการผลิต

เครื่องยนต์ของเครื่องจักรสมัยใหม่นั้นมีความซับซ้อนในการออกแบบสูงและส่วนประกอบจำนวนมาก แม้จะมีความซับซ้อนสูงเช่นนี้ แต่หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์ทุกระดับและปีที่ผลิต ในบทความนี้เราจะพิจารณาองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่ง - ลูกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายใน - และพูดคุยเกี่ยวกับสิ่งที่มีไว้สำหรับและส่วนประกอบของมัน

โครงสร้าง

ลูกสูบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะมีโครงสร้างที่ค่อนข้างซับซ้อน ดังนั้น อุปกรณ์ทั้งหมดจึงมีหลายอย่าง ส่วนประกอบ. สิ่งนี้ช่วยให้คุณกำหนดคุณสมบัติทางเทคนิคที่เหมาะสมที่สุดให้กับเครื่องรวมถึงทำให้เครื่องยนต์ 4 จังหวะทนต่อความเครียดได้ดีขึ้นและทนทาน

ส่วนหลักที่ประกอบเป็นลูกสูบของเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะคือด้านล่าง ด้านล่างมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบเล็กน้อยซึ่งอธิบายได้จากการมีวงแหวนบีบอัดและตัวขูดน้ำมัน ด้านล่างของลูกสูบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใด ๆ สามารถมีรูปร่างและคำอธิบายที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นจึงอาจมีรูปร่างเว้าและส่วนเว้านั้นอาจมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน

วัตถุประสงค์หลักของด้านล่างในอุปกรณ์ลูกสูบในการออกแบบเครื่องยนต์สี่จังหวะคือการมีปฏิสัมพันธ์กับไอน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งเมื่อเผาไหม้จะดันลูกสูบและทำให้เคลื่อนที่ตลอดระยะเวลาการทำงานทั้งหมด รูปร่างของด้านล่างในลูกสูบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะนั้นถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการ โดยปกติจะขึ้นอยู่กับจำนวนเทียน กำลังไฟ เส้นผ่านศูนย์กลางลูกสูบ และความแตกต่างอื่นๆ อีกมากมาย

นอกจากด้านล่างแล้ว ในลูกสูบไม่ว่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางกี่มิลลิเมตร ก็มีส่วนซีลเสมอ ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ต่างๆ เช่น แหวนอัดและแหวนขูดน้ำมัน แหวนบีบอัดถูกใส่เข้าไปในร่องกลึงแบบพิเศษซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างจากเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวลูกสูบเล็กน้อย หน้าที่ของพวกเขาคือไม่อนุญาตให้ผสมส่วนผสมที่ใช้แล้วและใหม่และรักษาความดันในระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง

จุดประสงค์ของการบีบอัดวงแหวนคืออะไร? วงแหวนอัดในลูกสูบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะมีความจำเป็นเพื่อให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงสุด และพลังงานทั้งหมดของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้จะถูกส่งต่อไปยังลูกสูบที่เคลื่อนที่ ด้วยเหตุนี้จึงมีการกำหนดข้อกำหนดที่จริงจังและเข้มงวดกับวัสดุที่ใช้ทำแหวนดังกล่าวในเครื่องยนต์สี่จังหวะ

นอกจากการบีบอัดแล้ว ลูกสูบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะยังจำเป็นต้องมีโครงสร้างเช่นแหวนขูดน้ำมันซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่กว่าลูกสูบเล็กน้อย จำเป็นเพื่อให้น้ำมันหล่อลื่นซึ่งไหลเวียนอยู่ในมอเตอร์อย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันการเสียดสีและความร้อนสูงเกินไป ยังคงอยู่บนพื้นผิวที่ถูในปริมาณที่เหมาะสมและไม่สะสมในห้องเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้ จึงหลีกเลี่ยงการสะสมของคาร์บอนในน้ำมัน และลดการใช้น้ำมันหล่อลื่นลงอย่างมาก

มันทำงานอย่างไร?

จังหวะของเครื่องยนต์สี่จังหวะคือรอบที่เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์หมุนรอบครบหนึ่งรอบ ในช่วงเวลานี้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงซึ่งจ่ายโดยคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีดจะเผาไหม้จนหมดและถูกปล่อยออกสู่ท่อร่วมไอเสียซึ่งจะผ่านท่อไอเสียและกระจายสู่สิ่งแวดล้อม

จังหวะของลูกสูบนั้นมีลักษณะเฉพาะโดยการเคลื่อนที่ขึ้นและลง สถานการณ์นี้ใช้กับมอเตอร์สี่จังหวะและมอเตอร์ประเภทอื่นทั้งหมด ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าการเคลื่อนที่แบบแปลนั้นเกิดจากกระบวนการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงเท่านั้น

เมื่อจังหวะของลูกสูบอยู่ในแนวตั้ง เพลาข้อเหวี่ยงที่เชื่อมต่ออยู่จะหมุน ด้วยเหตุนี้ นักออกแบบและวิศวกรจึงแนะนำข้อเหวี่ยงที่ช่วยให้คุณสามารถตั้งเพลาให้เคลื่อนที่และทำให้ล้อหมุนตลอดเวลาในขณะที่เครื่องยนต์สี่จังหวะทำงาน

โดยปกติแล้ว ข้อเหวี่ยงจะติดกับหัวลูกสูบ: ระยะชักของลูกสูบจะว่างเพียงพอเพื่อให้ข้อเหวี่ยงเคลื่อนที่เป็นมุมแหลมเมื่อเทียบกับแกนสมมาตรและเคลื่อนที่ตลอดเวลา ก้านสูบเป็นแท่งโลหะขนาดเล็กซึ่งติดตั้งบานพับที่ปลายทั้งสองด้าน ในอีกด้านหนึ่ง ก้านสูบเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับลูกสูบ ซึ่งเคลื่อนที่ขึ้นและลง

จากปลายด้านตรงข้าม ก้านสูบจะถูกยึดเข้ากับเพลาข้อเหวี่ยงอย่างเคลื่อนที่ได้ ระหว่างก้านสูบและเพลาคือสิ่งที่เรียกว่า liners ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ให้คุณพกพาได้ อุณหภูมิสูงและไม่สึกหรอแม้ในขณะโหลดสูงสุด เมื่อถึงเวลาซ่อมแซม ซับในจะถูกแทนที่ด้วยอันใหม่ และอาจมีรอบการบำรุงรักษาดังกล่าวหลายรอบก่อนที่จะเปลี่ยนเพลาข้อเหวี่ยง

วัสดุการผลิต

ลูกสูบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะหรือวัสดุที่ใช้ทำจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น วัสดุต้องทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงเกินไปเนื่องจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ซึ่งวัสดุที่มีอยู่ส่วนใหญ่ยังไม่พร้อม

นอกจากนี้วัสดุดังกล่าวควรมีความหนาแน่นต่ำ นี่เป็นสิ่งจำเป็นในการทำให้ลูกสูบเบาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อลดภาระของชิ้นส่วนและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงทั้งหมด

วัสดุใดที่ตรงตามข้อกำหนดดังกล่าวและใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะ วัสดุที่พบมากที่สุดคือเหล็กหล่อ ด้วยราคาที่ค่อนข้างถูก จึงทำงานได้ดีกับงานทั้งหมด และทนทานต่ออุณหภูมิสูง ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ ทรัพยากรของชิ้นส่วนดังกล่าวค่อนข้างสูง และความน่าเชื่อถือเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมด ดังนั้นรถยนต์ส่วนใหญ่จึงพบลูกสูบเหล็กหล่อได้

อย่างไรก็ตาม ความคืบหน้าไม่ได้หยุดนิ่ง และอลูมิเนียมได้เข้ามาแทนที่เหล็กหล่อ หรือมากกว่านั้นคือความหลากหลายพิเศษของมัน ข้อดีของวัสดุนี้คือมีน้ำหนักเบากว่าอย่างเห็นได้ชัด แต่ในแง่ของความแข็งแรงนั้นไม่ได้ด้อยกว่าเหล็กหล่อทั่วไปแต่อย่างใด ด้วยเหตุผลนี้ ลูกสูบอลูมิเนียมจึงถูกนำมาใช้กับรถสปอร์ตในเครื่องยนต์สี่จังหวะ การตัดสินใจนี้ทำให้สามารถเพิ่มพลัง เพิ่มทรัพยากร และลดการใช้เชื้อเพลิง เป็นที่น่าสังเกตว่าลูกสูบอลูมิเนียมมักติดตั้งในรถยนต์พลเรือนทั่วไป ซึ่งบ่งบอกถึงข้อดีที่ชัดเจน

สรุป

ลูกสูบของเครื่องยนต์นั้น รายละเอียดที่สำคัญโดยที่การทำงานปกติของมอเตอร์จะเป็นไปไม่ได้ ในเรื่องนี้ ผู้ผลิตรถยนต์ทั่วโลกกำลังพยายามนำโซลูชันที่มีอยู่เข้าใกล้ความสมบูรณ์แบบมากขึ้น สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้รับประสิทธิภาพที่ดีขึ้นด้วยทรัพยากรที่สูงขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่าความคืบหน้าไม่หยุดนิ่ง

ลูกสูบเป็นศูนย์กลางในกระบวนการแปลงพลังงานเชื้อเพลิงเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานกล พูดคุยเกี่ยวกับลูกสูบเครื่องยนต์ว่ามันคืออะไรและทำงานอย่างไร

มันคืออะไร?

ลูกสูบเป็นชิ้นส่วนทรงกระบอกที่ตอบสนองภายในกระบอกสูบเครื่องยนต์ จำเป็นต้องเปลี่ยนแรงดันแก๊สเข้า งานเครื่องกลหรือในทางกลับกัน - การเคลื่อนที่แบบลูกสูบในการเปลี่ยนแปลงความดัน เหล่านั้น. มันส่งแรงที่เกิดจากแรงดันก๊าซไปยังแกนต่อและช่วยให้การไหลของรอบทั้งหมดของวงจรการทำงาน มีลักษณะเป็นกระจกคว่ำ ประกอบด้วย ท่อนล่าง ส่วนหัว ส่วนนำทาง (กระโปรง)

เครื่องยนต์เบนซินใช้ลูกสูบก้นแบนเนื่องจากผลิตได้ง่ายและความร้อนน้อยลงระหว่างการทำงาน แม้ว่ารถยนต์สมัยใหม่บางรุ่นจะทำช่องพิเศษสำหรับวาล์ว นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อที่ว่าเมื่อสายพานราวลิ้นแตก ลูกสูบและวาล์วจะไม่มาบรรจบกันและไม่ต้องซ่อมแซมอย่างจริงจัง ด้านล่างของลูกสูบดีเซลมีช่องซึ่งขึ้นอยู่กับระดับของการก่อตัวของส่วนผสมและตำแหน่งของวาล์วและหัวฉีด ช่วงล่างรูปทรงนี้ทำให้อากาศผสมกับเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบได้ดีขึ้น

ลูกสูบสัมผัสกับอุณหภูมิและความดันสูง มันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงภายในกระบอกสูบ ดังนั้นในขั้นต้นสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์พวกเขาจึงหล่อจากเหล็กหล่อ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอลูมิเนียมจึงเริ่มถูกนำมาใช้เพราะ มันให้ข้อดีดังต่อไปนี้: เพิ่มความเร็วและกำลัง แรงกดบนชิ้นส่วนน้อยลง การถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้น

ตั้งแต่นั้นมาพลังของมอเตอร์ก็เพิ่มขึ้นหลายครั้ง อุณหภูมิและความดันในกระบอกสูบของเครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่ (โดยเฉพาะเครื่องยนต์ดีเซล) กลายเป็นเช่นนั้น อะลูมิเนียมมีความแข็งแกร่งถึงขีดจำกัดแล้ว. ดังนั้นใน ปีที่แล้วมอเตอร์ดังกล่าวติดตั้งลูกสูบเหล็กที่สามารถรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นได้อย่างมั่นใจ มีน้ำหนักเบากว่าอะลูมิเนียมเนื่องจากผนังบางกว่าและความสูงในการอัดต่ำกว่า เช่น ระยะห่างจากด้านล่างถึงแกนของหมุดอลูมิเนียม และลูกสูบเหล็กไม่ได้หล่อ แต่เป็นชิ้นส่วนสำเร็จรูป

เหนือสิ่งอื่นใด การลดขนาดแนวตั้งของลูกสูบด้วยเสื้อสูบเดียวกันทำให้สามารถยืดก้านสูบให้ยาวขึ้นได้ สิ่งนี้จะลดภาระด้านข้างในคู่ลูกสูบ-กระบอกสูบซึ่งจะส่งผลดีต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ หรือ โดยไม่ต้องเปลี่ยนก้านสูบและเพลาข้อเหวี่ยง คุณสามารถทำให้เสื้อสูบสั้นลงได้ ดังนั้น เราจะทำให้เครื่องยนต์เบาลง

ข้อกำหนดคืออะไร?

• ลูกสูบที่เคลื่อนที่ในกระบอกสูบช่วยให้ก๊าซอัดซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงขยายตัวและทำงานเชิงกลได้ ดังนั้นจึงต้องทนต่ออุณหภูมิสูง แรงดันแก๊ส และซีลกระบอกสูบได้อย่างน่าเชื่อถือ
• จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของคู่แรงเสียดทานอย่างดีที่สุดเพื่อลดการสูญเสียทางกลและทำให้เกิดการสึกหรอ
• เมื่อต้องรับภาระจากห้องเผาไหม้และปฏิกิริยาจากก้านสูบ จะต้องทนทานต่อแรงเค้นเชิงกล
• เมื่อขับกลับด้วยความเร็วสูง ควรโหลดกลไกข้อเหวี่ยงด้วยแรงเฉื่อยให้น้อยที่สุด

วัตถุประสงค์หลัก

เชื้อเพลิงเผาไหม้ในช่องว่างเหนือลูกสูบ ปล่อยความร้อนจำนวนมากในแต่ละรอบของเครื่องยนต์ อุณหภูมิของก๊าซที่เผาไหม้สูงถึง 2,000 องศา พวกมันจะส่งพลังงานเพียงบางส่วนไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของมอเตอร์ ส่วนอื่นๆ ในรูปของความร้อนจะทำให้เครื่องยนต์ร้อน สิ่งที่เหลืออยู่พร้อมกับก๊าซไอเสียจะบินเข้าไปในท่อ ดังนั้นหากเราไม่ทำให้ลูกสูบเย็นลง ลูกสูบก็จะละลายหลังจากนั้นไม่นาน นี่เป็นจุดสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจสภาพการทำงานของกลุ่มลูกสูบ

ขอย้ำอีกครั้ง ข้อเท็จจริงที่ทราบการไหลของความร้อนนั้นถูกนำจากวัตถุที่มีความร้อนมากกว่าไปยังวัตถุที่มีความร้อนน้อยกว่า

ความร้อนมากที่สุดคือสารทำงานหรืออีกนัยหนึ่งคือก๊าซในห้องเผาไหม้ ค่อนข้างชัดเจนว่าความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังอากาศโดยรอบ - เย็นที่สุด อากาศที่ล้างหม้อน้ำและตัวเรือนเครื่องยนต์จะทำให้สารหล่อเย็น เสื้อสูบ และตัวเรือนส่วนหัวเย็นลง ยังคงต้องหาสะพานที่ลูกสูบส่งความร้อนไปยังบล็อกและสารป้องกันการแข็งตัว มีสี่วิธีในการนี้

ดังนั้น, เส้นทางแรกที่มีการไหลมากที่สุด, เป็นแหวนลูกสูบ. และแหวนวงแรกก็ดังขึ้น บทบาทนำซึ่งอยู่ใกล้กับด้านล่างมากขึ้น นี่เป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดในการส่งสารหล่อเย็นผ่านผนังกระบอกสูบ แหวนจะถูกกดพร้อมกันทั้งร่องลูกสูบและกับผนังกระบอกสูบ พวกเขาให้มากกว่า 50% ของการไหลของความร้อน

วิธีที่สองไม่ชัดเจน สารหล่อเย็นตัวที่สองในเครื่องยนต์คือน้ำมันเครื่องการเข้าถึงตำแหน่งที่ร้อนที่สุดของเครื่องยนต์ ละอองน้ำมันจะพัดพาออกไปและทำให้กระทะน้ำมันเป็นส่วนสำคัญของความร้อนจากจุดที่ร้อนที่สุด ในกรณีของการใช้หัวฉีดน้ำมันที่ส่งไอพ่นไปที่พื้นผิวด้านในของก้นลูกสูบ ส่วนแบ่งของน้ำมันในการแลกเปลี่ยนความร้อนอาจสูงถึง 30 - 40% เป็นที่ชัดเจนว่าเมื่อเติมน้ำมันด้วยฟังก์ชั่นสารหล่อเย็น เราต้องดูแลให้น้ำมันเย็นลง มิฉะนั้นน้ำมันที่ร้อนเกินไปอาจสูญเสียคุณสมบัติ นอกจากนี้ ยิ่งน้ำมันมีอุณหภูมิสูงเท่าใด ความร้อนก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

วิธีที่สาม ความร้อนส่วนหนึ่งถูกนำออกไปเพื่อให้ความร้อนโดยส่วนผสมของอากาศบริสุทธิ์กับเชื้อเพลิงที่เข้าสู่กระบอกสูบ ปริมาณของส่วนผสมสดและปริมาณความร้อนที่ใช้ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงานและระดับการเปิดของปีกผีเสื้อ ควรสังเกตว่าความร้อนที่ได้รับระหว่างการเผาไหม้นั้นแปรผันตามประจุด้วย ดังนั้นเส้นทางการระบายความร้อนนี้จึงหุนหันพลันแล่น มันรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูงเนื่องจากความร้อนถูกนำมาจากด้านที่ลูกสูบร้อน

เนื่องจากมีความสำคัญมากกว่า ควรให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดกับการถ่ายเทความร้อนผ่านแหวนลูกสูบ เป็นที่ชัดเจนว่าหากเราปิดกั้นเส้นทางนี้ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่เครื่องยนต์จะทนต่อระบอบการบังคับที่ยาวนาน อุณหภูมิจะสูงขึ้น วัสดุลูกสูบจะ "ลอย" และเครื่องยนต์จะพัง

จำลักษณะเช่นการบีบอัด ให้เราจินตนาการว่าวงแหวนไม่ยึดติดกับผนังของกระบอกสูบตลอดความยาว จากนั้นก๊าซที่เผาไหม้ทะลุช่องว่างจะสร้างสิ่งกีดขวางที่ป้องกันการถ่ายเทความร้อนจากลูกสูบผ่านวงแหวนไปยังผนังกระบอกสูบ สิ่งนี้เหมือนกับว่าคุณปิดหม้อน้ำบางส่วนและทำให้ไม่สามารถระบายความร้อนด้วยอากาศได้

ภาพจะน่ากลัวกว่านี้หากแหวนไม่ได้สัมผัสกับร่องอย่างใกล้ชิด ในสถานที่ที่ก๊าซมีโอกาสไหลผ่านวงแหวนผ่านร่องส่วนลูกสูบจะไม่มีโอกาสทำให้เย็นลง เป็นผลให้เกิดความเหนื่อยหน่ายและการบิ่นของชิ้นส่วนที่อยู่ติดกับรอยรั่ว

คุณต้องการแหวนกี่วงสำหรับลูกสูบ? จากมุมมองทางกล ยิ่งวงแหวนน้อยเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น ยิ่งแคบลงเท่าใดการสูญเสียในกลุ่มลูกสูบก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น เมื่อจำนวนและความสูงลดลงเงื่อนไขในการระบายความร้อนของลูกสูบจะแย่ลงทำให้ความต้านทานความร้อนของผนังด้านล่าง - แหวน - กระบอกสูบเพิ่มขึ้น ดังนั้นทางเลือกของการออกแบบจึงเป็นการประนีประนอม

ในอุปกรณ์เครื่องยนต์ ลูกสูบเป็นองค์ประกอบสำคัญของกระบวนการทำงาน ลูกสูบทำขึ้นในรูปแบบของโลหะกลวงที่มีก้นทรงกลม (หัวลูกสูบ) ขึ้น ส่วนนำลูกสูบหรือที่เรียกว่ากระโปรงมีร่องตื้นที่ออกแบบมาเพื่อยึดแหวนลูกสูบไว้ วัตถุประสงค์ของแหวนลูกสูบคือเพื่อให้แน่ใจว่า ประการแรก ความแน่นของพื้นที่เหนือลูกสูบ ซึ่งในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ ส่วนผสมของน้ำมันเบนซินกับอากาศจะถูกเผาทันที และไม่สามารถทำให้ก๊าซขยายตัวได้ ลูกสูบ ประการที่สอง แหวนป้องกันไม่ให้น้ำมันใต้ลูกสูบเข้าสู่พื้นที่เหนือลูกสูบ ดังนั้น แหวนในลูกสูบจึงทำหน้าที่เป็นซีล แหวนลูกสูบด้านล่าง (ล่าง) เรียกว่าแหวนขูดน้ำมันและวงแหวนบน (บน) เรียกว่าการบีบอัดนั่นคือให้การบีบอัดส่วนผสมในระดับสูง

เมื่อส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศหรือเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบจากคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีด ลูกสูบจะถูกบีบอัดขณะที่มันเคลื่อนที่ขึ้นและจุดระเบิดโดยการปล่อยไฟฟ้าจากหัวเทียน (ในเครื่องยนต์ดีเซล ส่วนผสมจะติดไฟได้เองเนื่องจาก บีบตัวกะทันหัน) ก๊าซการเผาไหม้ที่เกิดขึ้นมีปริมาตรมากกว่าส่วนผสมของเชื้อเพลิงเดิมมากและขยายออกและดันลูกสูบลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้น พลังงานความร้อนของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ (ขึ้นและลง) ของลูกสูบในกระบอกสูบ

ถัดไป คุณต้องแปลงการเคลื่อนไหวนี้เป็นการหมุนของเพลา สิ่งนี้เกิดขึ้นดังนี้: ภายในกระโปรงลูกสูบมีนิ้วที่ยึดส่วนบนของก้านสูบส่วนหลังจะยึดแบบหมุนได้ที่ข้อเหวี่ยงเพลาข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยงหมุนอย่างอิสระบนตลับลูกปืนรองรับที่อยู่ในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์สันดาปภายใน เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ ก้านสูบจะเริ่มหมุนเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งแรงบิดจะถูกส่งไปยังระบบส่งกำลังและ - ต่อไปผ่านระบบเกียร์ - ไปยังล้อขับเคลื่อน

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องยนต์ ข้อมูลจำเพาะของเครื่องยนต์ เมื่อเลื่อนขึ้นและลง ลูกสูบจะมี 2 ตำแหน่ง ซึ่งเรียกว่าจุดตาย ศูนย์ตายบน (TDC) คือช่วงเวลาของการยกหัวขึ้นสูงสุดและลูกสูบทั้งหมดขึ้น หลังจากนั้นมันจะเริ่มเคลื่อนที่ลง ศูนย์ตายล่าง (BDC) - ตำแหน่งต่ำสุดของลูกสูบ หลังจากนั้นเวกเตอร์ทิศทางจะเปลี่ยนและลูกสูบพุ่งขึ้น ระยะห่างระหว่าง TDC และ BDC เรียกว่าจังหวะลูกสูบ ปริมาตรของส่วนบนของกระบอกสูบพร้อมลูกสูบที่ TDC สร้างห้องเผาไหม้ และปริมาตรกระบอกสูบสูงสุดพร้อมลูกสูบที่ BDC เรียกว่าปริมาตรรวมของกระบอกสูบ ความแตกต่างระหว่างปริมาตรรวมและปริมาตรของห้องเผาไหม้เรียกว่าปริมาตรการทำงานของกระบอกสูบ
ปริมาณการทำงานทั้งหมดของกระบอกสูบทั้งหมดของเครื่องยนต์สันดาปภายในระบุไว้ ข้อกำหนดทางเทคนิคเครื่องยนต์ แสดงเป็นลิตร ดังนั้นในชีวิตประจำวันจึงเรียกว่าการกระจัดของเครื่องยนต์ คุณลักษณะที่สำคัญที่สุดประการที่สองของเครื่องยนต์สันดาปภายในคืออัตราส่วนกำลังอัด (SS) ซึ่งกำหนดเป็นความฉลาดหารของการหารปริมาตรทั้งหมดด้วยปริมาตรของห้องเผาไหม้ สำหรับเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ SS แตกต่างกันไปตั้งแต่ 6 ถึง 14 สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล - จาก 16 ถึง 30 เป็นตัวบ่งชี้นี้พร้อมกับขนาดของเครื่องยนต์ที่กำหนดกำลัง ประสิทธิภาพ และความสมบูรณ์ของการเผาไหม้ของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ ซึ่งส่งผลต่อ ความเป็นพิษของมลพิษระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์ .
กำลังเครื่องยนต์มีการกำหนดเลขฐานสอง - ใน แรงม้า(hp) และหน่วยเป็นกิโลวัตต์ (kW) ในการแปลงหน่วยเป็นหน่วยอื่น จะใช้ค่าสัมประสิทธิ์ 0.735 นั่นคือ 1 แรงม้า = 0.735 กิโลวัตต์
รอบการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะถูกกำหนดโดยการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงสองครั้ง - ครึ่งรอบต่อจังหวะซึ่งสอดคล้องกับหนึ่งจังหวะของลูกสูบ หากเครื่องยนต์เป็นแบบสูบเดียว การทำงานจะสังเกตเห็นความไม่สม่ำเสมอ: การเร่งจังหวะลูกสูบอย่างรวดเร็วในระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมที่ระเบิดได้และทำให้ช้าลงเมื่อเข้าใกล้ BDC และต่อไป เพื่อหยุดความไม่สม่ำเสมอนี้ ดิสก์มู่เล่ขนาดใหญ่ที่มีความเฉื่อยสูงจะถูกติดตั้งบนเพลานอกตัวเรือนมอเตอร์ เนื่องจากช่วงเวลาของการหมุนของเพลาในเวลาจะเสถียรมากขึ้น

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
รถสมัยใหม่ซึ่งส่วนใหญ่มักขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีเครื่องยนต์ดังกล่าวมากมาย พวกมันต่างกันที่ปริมาตร จำนวนกระบอกสูบ กำลัง ความเร็วในการหมุน เชื้อเพลิงที่ใช้ (เครื่องยนต์สันดาปภายในดีเซล เบนซิน และแก๊ส) แต่โดยหลักการแล้วดูเหมือนว่าอุปกรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน
เครื่องยนต์ทำงานอย่างไร และเหตุใดจึงเรียกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน 4 จังหวะ ฉันเข้าใจเกี่ยวกับการเผาไหม้ภายใน การเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในเครื่องยนต์ แล้วทำไมรอบเครื่องยนต์ถึง 4 รอบ มันคืออะไร? แท้จริงแล้วมีเครื่องยนต์สองจังหวะ แต่ในรถยนต์มีการใช้งานน้อยมาก
เครื่องยนต์สี่จังหวะถูกเรียกเนื่องจากสามารถแบ่งงานออกเป็นสี่ส่วนเท่า ๆ กันในเวลา ลูกสูบจะผ่านกระบอกสูบสี่ครั้ง - ขึ้นสองครั้งและลงสองครั้ง จังหวะเริ่มต้นเมื่อลูกสูบอยู่ที่จุดต่ำสุดหรือสูงสุด สำหรับผู้ขับขี่รถยนต์-ช่างยนต์ สิ่งนี้เรียกว่าศูนย์ตายบน (TDC) และศูนย์ตายล่าง (BDC)
จังหวะแรก - จังหวะไอดี

จังหวะแรกหรือที่เรียกว่าไอดีเริ่มที่ TDC (ศูนย์ตายบน) เมื่อเคลื่อนที่ลง ลูกสูบจะดูดส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบ การทำงานของจังหวะนี้เกิดขึ้นเมื่อวาล์วไอดีเปิด อย่างไรก็ตาม มีเครื่องยนต์หลายตัวที่มีวาล์วไอดีหลายตัว จำนวน ขนาด เวลาที่ใช้ในสถานะเปิดอาจส่งผลต่อกำลังเครื่องยนต์อย่างมาก มีเครื่องยนต์ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงกดบนคันเร่งมีการเพิ่มขึ้นตามเวลาที่วาล์วไอดีเปิด สิ่งนี้ทำเพื่อเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ ซึ่งเมื่อจุดระเบิดแล้ว จะเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ ในกรณีนี้รถสามารถเร่งความเร็วได้เร็วกว่ามาก

จังหวะที่สองคือจังหวะอัด

จังหวะต่อไปของเครื่องยนต์คือจังหวะอัด หลังจากที่ลูกสูบถึงจุดต่ำสุดแล้ว ลูกสูบจะเริ่มลอยขึ้น ซึ่งจะบีบอัดส่วนผสมที่เข้าสู่กระบอกสูบทางจังหวะไอดี ส่วนผสมของเชื้อเพลิงถูกบีบอัดให้เท่ากับปริมาตรของห้องเผาไหม้ นี่คือกล้องประเภทไหน? พื้นที่ว่างระหว่างด้านบนของลูกสูบและด้านบนของกระบอกสูบเมื่อลูกสูบอยู่ที่จุดศูนย์กลางบนสุดเรียกว่าห้องเผาไหม้ วาล์วจะปิดสนิทในช่วงจังหวะนี้ของเครื่องยนต์ ยิ่งปิดแน่นเท่าไร การบีบอัดก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น ความสำคัญอย่างยิ่งในกรณีนี้คือสภาพของลูกสูบ กระบอกสูบ แหวนลูกสูบ หากมีช่องว่างขนาดใหญ่ การบีบอัดที่ดีจะไม่ทำงาน ดังนั้นกำลังของเครื่องยนต์ดังกล่าวจะลดลงมาก สามารถตรวจสอบการบีบอัดได้ด้วยอุปกรณ์พิเศษ จากขนาดของการบีบอัดเราสามารถสรุปได้เกี่ยวกับระดับการสึกหรอของเครื่องยนต์

รอบที่สาม - จังหวะการทำงาน

รอบที่สามเป็นการทำงาน เริ่มจาก TDC เรียกว่าคนทำงานด้วยเหตุผล ท้ายที่สุดแล้วในวัฏจักรนี้จะมีการกระทำที่ทำให้รถเคลื่อนที่ ณ จุดนี้ระบบจุดระเบิดเข้ามามีบทบาท ทำไมถึงเรียกระบบนี้ว่า? ใช่ เพราะมันมีหน้าที่ในการจุดระเบิดส่วนผสมเชื้อเพลิงที่อัดอยู่ในกระบอกสูบในห้องเผาไหม้ มันใช้งานได้ง่ายมาก - เทียนของระบบให้ประกายไฟ ในความเป็นธรรม เป็นที่น่าสังเกตว่ามีการจุดประกายไฟที่หัวเทียนสองสามองศาก่อนที่ลูกสูบจะไปถึงจุดสูงสุด องศาเหล่านี้ในเครื่องยนต์สมัยใหม่นั้นควบคุมโดย "สมอง" ของรถโดยอัตโนมัติ
หลังจากเชื้อเพลิงติดไฟ จะเกิดการระเบิด - ปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลง วาล์วในจังหวะของเครื่องยนต์เช่นเดียวกับก่อนหน้านี้อยู่ในสถานะปิด

มาตรการที่สี่คือมาตรการปล่อย

จังหวะที่สี่ของเครื่องยนต์ จังหวะสุดท้ายคือไอเสีย เมื่อถึงจุดต่ำสุดหลังจากจังหวะการทำงานวาล์วไอเสียจะเริ่มเปิดในเครื่องยนต์ อาจมีวาล์วหลายตัวเช่นเดียวกับวาล์วไอดี เมื่อเลื่อนขึ้นลูกสูบจะกำจัดก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบผ่านวาล์วนี้ - มันระบายอากาศ ระดับของการบีบอัดในกระบอกสูบ การกำจัดก๊าซไอเสียอย่างสมบูรณ์ และปริมาณส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่ต้องการขึ้นอยู่กับการทำงานที่แม่นยำของวาล์ว

หลังจากการวัดครั้งที่สี่ ก็ถึงคราวของการวัดครั้งแรก กระบวนการนี้ซ้ำแล้วซ้ำอีก และการหมุนเกิดขึ้นจากอะไร - การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในทั้ง 4 จังหวะ ที่ทำให้ลูกสูบกระเพื่อมขึ้นลงในจังหวะอัด ไอเสีย และไอดี ? ความจริงก็คือพลังงานทั้งหมดที่ได้รับในวงจรการทำงานไม่ได้ถูกนำไปที่การเคลื่อนที่ของรถ พลังงานส่วนหนึ่งถูกใช้เพื่อหมุนมู่เล่ และภายใต้อิทธิพลของความเฉื่อย เขาหมุนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ เคลื่อนลูกสูบในช่วงรอบที่ "ไม่ทำงาน"

กลไกการจ่ายก๊าซ

กลไกการจ่ายก๊าซ (GRM) ได้รับการออกแบบมาสำหรับการฉีดเชื้อเพลิงและก๊าซไอเสียในเครื่องยนต์สันดาปภายใน กลไกการจ่ายก๊าซนั้นแบ่งออกเป็นวาล์วล่างเมื่อเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในบล็อกกระบอกสูบและวาล์วบน กลไกโอเวอร์เฮดวาล์วบ่งบอกว่าเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในหัวกระบอกสูบ (ฝาสูบ) นอกจากนี้ยังมีกลไกการจ่ายก๊าซทางเลือก เช่น ระบบจับเวลาปลอก ระบบเดสโมโดรมิก และกลไกเฟสแปรผัน
สำหรับเครื่องยนต์สองจังหวะ กลไกการจ่ายก๊าซจะดำเนินการโดยใช้พอร์ตไอดีและไอเสียในกระบอกสูบ สำหรับเครื่องยนต์สี่จังหวะ ระบบโอเวอร์เฮดวาล์วที่พบมากที่สุด ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง

อุปกรณ์จับเวลา
ในส่วนบนของบล็อกกระบอกสูบคือหัวกระบอกสูบ (ฝาสูบ) ที่มีเพลาลูกเบี้ยว, วาล์ว, ตัวดันหรือแขนโยกอยู่ มู่เล่ย์ขับเพลาลูกเบี้ยวถูกย้ายออกจากฝาสูบ เพื่อป้องกันการรั่วไหลของน้ำมันเครื่องจากใต้ฝาครอบวาล์ว มีการติดตั้งซีลน้ำมันไว้ที่คอเพลาลูกเบี้ยว ฝาครอบวาล์วนั้นติดตั้งอยู่บนปะเก็นกันน้ำมันเบนซิน สายพานราวลิ้นหรือโซ่สวมอยู่บนรอกเพลาลูกเบี้ยวและขับเคลื่อนด้วยเฟืองเพลาข้อเหวี่ยง ลูกกลิ้งปรับความตึงใช้สำหรับดึงสายพาน ส่วน "รองเท้า" ที่ใช้ปรับความตึงจะใช้กับโซ่ โดยทั่วไปแล้ว สายพานราวลิ้นจะขับเคลื่อนปั๊มระบายความร้อนด้วยน้ำ เพลากลางสำหรับระบบจุดระเบิด และขับเคลื่อนปั๊มแรงดันสูงของปั๊มฉีด (สำหรับรุ่นดีเซล)
ที่ด้านตรงข้ามของเพลาลูกเบี้ยว หม้อลมสุญญากาศ พวงมาลัยเพาเวอร์ หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับของรถยนต์สามารถขับเคลื่อนได้โดยใช้เกียร์ตรงหรือใช้สายพาน

เพลาลูกเบี้ยวเป็นเพลาที่มีลูกเบี้ยวกลึงอยู่ ลูกเบี้ยวตั้งอยู่ตามเพลาเพื่อให้ในระหว่างการหมุนเมื่อสัมผัสกับตัวยกวาล์วจะถูกกดให้สอดคล้องกับรอบการทำงานของเครื่องยนต์
มีเครื่องยนต์ที่มีสองเพลาลูกเบี้ยว (DOHC) และวาล์วจำนวนมาก ในกรณีแรก มู่เล่ย์ขับเคลื่อนด้วยสายพานไทม์มิ่งและโซ่เส้นเดียว เพลาลูกเบี้ยวแต่ละอันจะปิดวาล์วไอดีหรือวาล์วไอเสียหนึ่งประเภท
วาล์วถูกกดโดยตัวโยก (เครื่องยนต์รุ่นแรกๆ) หรือตัวดัน ตัวดันมีสองประเภท อย่างแรกคือพุชเชอร์ซึ่งช่องว่างถูกควบคุมโดยแผ่นชิม อย่างที่สองคือพุชเชอร์ไฮดรอลิก ตัวดันไฮดรอลิกทำให้การเป่าวาล์วนิ่มลงเนื่องจากน้ำมันที่อยู่ในนั้น ไม่จำเป็นต้องปรับช่องว่างระหว่างลูกเบี้ยวและด้านบนของดัน

หลักการทำงานของเวลา

กระบวนการจ่ายก๊าซทั้งหมดจะลดลงเป็นการหมุนแบบซิงโครนัสของเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยว เช่นเดียวกับการเปิดวาล์วไอดีและไอเสียที่ตำแหน่งหนึ่งของลูกสูบ
ในการวางตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวที่สัมพันธ์กับเพลาข้อเหวี่ยงอย่างแม่นยำ จะใช้เครื่องหมายจัดตำแหน่ง ก่อนใส่เข็มขัดเวลา เครื่องหมายจะถูกรวมและแก้ไข จากนั้นใส่สายพานแล้วรอกจะถูก "ปล่อย" หลังจากนั้นสายพานจะถูกดึงโดยลูกกลิ้งปรับความตึง
เมื่อเปิดวาล์วด้วยแขนโยก สิ่งต่อไปนี้จะเกิดขึ้น: เพลาลูกเบี้ยว "วิ่ง" บนแขนโยกซึ่งกดวาล์ว หลังจากผ่านลูกเบี้ยว วาล์วจะปิดภายใต้การกระทำของสปริง วาล์วในกรณีนี้จัดเป็นรูปตัววี
หากมีการใช้ตัวดันในเครื่องยนต์ เพลาลูกเบี้ยวจะอยู่เหนือตัวดันโดยตรง ระหว่างการหมุน ให้กดลูกเบี้ยวของมันลงไป ข้อได้เปรียบของจังหวะดังกล่าวคือเสียงรบกวนต่ำ ราคาต่ำ การบำรุงรักษา
ในเครื่องยนต์แบบโซ่ กระบวนการจ่ายก๊าซทั้งหมดจะเหมือนกัน เฉพาะเมื่อประกอบกลไกเท่านั้น โซ่จะวางบนเพลาพร้อมกับรอก

กลไกข้อเหวี่ยง

กลไกข้อเหวี่ยง (ต่อไปนี้จะเรียกโดยย่อว่า KShM) เป็นกลไกของเครื่องยนต์ วัตถุประสงค์หลักของเพลาข้อเหวี่ยงคือการเปลี่ยนการเคลื่อนที่ไปกลับของลูกสูบทรงกระบอกเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงในเครื่องยนต์สันดาปภายในและในทางกลับกัน

อุปกรณ์ KShM
ลูกสูบ

ลูกสูบมีรูปแบบของกระบอกสูบที่ทำจากโลหะผสมอลูมิเนียม หน้าที่หลักของส่วนนี้คือการแปลงการเปลี่ยนแปลงของแรงดันก๊าซเป็นงานเชิงกล หรือในทางกลับกัน - แรงดันเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ
ลูกสูบอยู่ด้านล่าง หัวและกระโปรงพับเข้าด้วยกัน ซึ่งทำหน้าที่ต่างกันโดยสิ้นเชิง หัวลูกสูบแบนเว้าหรือนูนมีห้องเผาไหม้ หัวมีร่องตัดซึ่งวางแหวนลูกสูบ (ตัวบีบอัดและตัวขูดน้ำมัน) แหวนบีบอัดป้องกันไม่ให้ก๊าซทะลุเข้าไปในห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ และแหวนขูดน้ำมันลูกสูบช่วยขจัดน้ำมันส่วนเกินที่ผนังด้านในของกระบอกสูบ มีบอสสองตัวในกระโปรงซึ่งให้ตำแหน่งของพินลูกสูบที่เชื่อมต่อลูกสูบกับก้านสูบ

ก้านต่อเหล็กที่ประทับตราหรือปลอมแปลง (ไม่ค่อยเป็นไททาเนียม) มีข้อต่อแบบหมุนได้ บทบาทหลักของก้านสูบคือการถ่ายโอนแรงลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง การออกแบบก้านสูบถือว่ามีหัวด้านบนและด้านล่างเช่นเดียวกับก้านที่มีส่วน I ส่วนหัวและส่วนบังคับด้านบนมีสลักลูกสูบแบบหมุน ("ลอย") ในขณะที่ส่วนหัวด้านล่างสามารถยุบได้ ทำให้สามารถเชื่อมต่อกับเพลาได้อย่างใกล้ชิด เทคโนโลยีที่ทันสมัยการแยกส่วนหัวส่วนล่างที่ควบคุมได้ช่วยให้การเชื่อมต่อชิ้นส่วนมีความแม่นยำสูง

มู่เล่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของเพลาข้อเหวี่ยง วันนี้พวกเขาพบว่า แอพพลิเคชั่นกว้างมู่เล่มวลคู่ที่มีรูปแบบของแผ่นดิสก์สองแผ่นที่เชื่อมต่อกันอย่างยืดหยุ่น เฟืองวงแหวนมู่เล่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการสตาร์ทเครื่องยนต์ผ่านสตาร์ทเตอร์

บล็อกและฝาสูบ

เสื้อสูบและฝาสูบเป็นเหล็กหล่อ เสื้อสูบมีเสื้อระบายความร้อน เตียงสำหรับเพลาข้อเหวี่ยงและตลับลูกปืนเพลาลูกเบี้ยว รวมถึงจุดยึดสำหรับอุปกรณ์และชุดประกอบ กระบอกสูบทำหน้าที่เป็นตัวนำทางสำหรับลูกสูบ ฝาสูบประกอบด้วยห้องเผาไหม้ ช่องทางเข้า-ออก รูเกลียวพิเศษสำหรับหัวเทียน บูชและเบาะกด ความหนาแน่นของการเชื่อมต่อของบล็อกกระบอกสูบกับหัวนั้นมาพร้อมกับปะเก็น นอกจากนี้ฝาสูบยังปิดด้วยฝาปิดและตามกฎแล้วจะมีการติดตั้งปะเก็นยางกันน้ำมัน

โดยทั่วไปแล้ว ลูกสูบ ซับในกระบอกสูบ และก้านสูบจะก่อตัวเป็นกระบอกสูบหรือกลุ่มกระบอกสูบ-ลูกสูบของกลไกข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์สมัยใหม่สามารถมีได้ถึง 16 กระบอกสูบหรือมากกว่า

ฉันคิดว่าผู้ขับขี่รถยนต์ทุกคนมักจะรู้ว่าลูกสูบมีลักษณะอย่างไร แต่ตามกฎแล้วความรู้เกี่ยวกับ ส่วนสำคัญเครื่องยนต์และส่วนท้าย ดังนั้นเรามาเติมช่องว่างและพูดคุยเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของลูกสูบ คุณสมบัติการออกแบบ และวัสดุสำหรับการผลิต

ลูกสูบมีลักษณะอย่างไร? รายละเอียดที่ซับซ้อน นี่เป็นการยืนยันข้อเท็จจริงนี้ - ผู้ผลิตรถยนต์เพียงไม่กี่รายที่ผลิตลูกสูบเองโดยมอบความไว้วางใจให้กับผู้ผลิตเฉพาะทาง

นอกจากนี้ยังเป็นตัวเชื่อมหลักในกระบวนการเปลี่ยนแปลง พลังงานเคมีเชื้อเพลิงเป็นความร้อนแล้วเป็นเชิงกล

ฉันจะบอกว่าลูกสูบเป็นชิ้นส่วนรูปทรงกระบอกที่สวยงาม มันทำการเคลื่อนไหวลูกสูบที่น่าทึ่งในกระบอกสูบ รับอุณหภูมิที่สูงและการเปลี่ยนแปลงของความดันก๊าซ ทำให้มันกลายเป็นงานเชิงกล

นั่นคือสิ่งที่ลูกสูบทำ:

• รับแรงดันของก๊าซจากห้องเผาไหม้และถ่ายโอนแรงดันนี้ไปยังเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์
• ให้กระบวนการที่ยากต่อการระเบิดระดับไมโครในกระบอกสูบ ในขณะที่แยกช่องเหนือลูกสูบออกจากพื้นที่ใต้ลูกสูบอย่างแน่นหนา ป้องกันไม่ให้ก๊าซเข้าสู่ปล่องภูเขาไฟ และน้ำมันหล่อลื่นไม่ให้เข้าไปในห้องเผาไหม้

ลูกสูบมีลักษณะอย่างไร? ออกแบบ

โครงการนี้จัดทำขึ้นจากวัสดุของ Volkswagen AG

1. หัวลูกสูบ
2. นิ้ว;
3. แหวนยึด;
4. ผู้บังคับบัญชา;
5. หัวก้านสูบ;
6. กระโปรง; แทรกเหล็ก
7. แหวนบีบอัดรูปสี่เหลี่ยมคางหมู
8. แหวนบีบอัดรูปกรวยด้านล่าง
9. แหวนขูดน้ำมันพร้อมตัวขยายสปริง

ลูกสูบประกอบด้วยส่วนล่าง ส่วนซีลพร้อมแหวนลูกสูบเพื่อสร้างแรงอัดและการกำจัดน้ำมัน และส่วนนำ (กระโปรง)

ในส่วนตรงกลางของลูกสูบ (บริเวณกระโปรง) จะมีผู้บังคับบัญชาที่มีรูสำหรับสลักและวงแหวน

ด้านล่างทำงาน

คุณรู้หรือไม่ว่าลูกสูบมีลักษณะอย่างไรและส่วนนี้เรียกว่าอะไร? ชิ้นส่วนนี้ทำหน้าที่รับแรงจากแรงดันแก๊สในห้องเผาไหม้ และเรียกว่า ด้านล่างทำงาน . รูปร่างของมันขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของห้องนี้และตำแหน่งของวาล์ว

ในกรณีที่ด้านล่างเว้ารูปร่างของห้องเผาไหม้จะมีลักษณะคล้ายทรงกลม สิ่งนี้จะเพิ่มพื้นผิวของมัน แต่นำไปสู่การเพิ่มการก่อตัวของเขม่าและความแข็งแรงของก้นเว้านั้นต่ำกว่าของพื้นเรียบ

ด้านล่างที่นูนทำให้ห้องเผาไหม้มีรูปร่างเป็นร่อง ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพในกระบวนการหมุนวนของส่วนผสมและทำให้ส่วนล่างเย็นลง แม้ว่าการก่อตัวของคาร์บอนจะลดลงก็ตาม

นอกจากนี้รูปทรงด้านล่างยังช่วยลดมวลของลูกสูบด้วยความแข็งแรงที่เพียงพอ

ด้านล่างแบนในแง่ของประสิทธิภาพเป็นตัวเลือกระดับกลางระหว่างสองอันก่อนหน้านี้และมักใช้ในเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์

ในเครื่องยนต์ดีเซล ความหลากหลายของรูปทรงด้านล่างมีมากกว่า โดยขึ้นอยู่กับอัตราส่วนกำลังอัด วิธีการสร้างส่วนผสม ตำแหน่งของหัวฉีด และปัจจัยอื่นๆ อีกมากมาย

ภาคการปิดผนึก

หัวลูกสูบปิดผนึกการเชื่อมต่อที่เคลื่อนย้ายได้ของลูกสูบกับกระบอกสูบเนื่องจากแหวนลูกสูบซึ่งติดตั้งอยู่ในร่องพิเศษ ใส่แหวนบีบอัดในร่องด้านบน และใส่แหวนขูดน้ำมันในร่องด้านล่าง มีรูทะลุในร่องสำหรับวงแหวนขูดน้ำมันซึ่งน้ำมันส่วนเกินจะถูกระบายเข้าไปในช่องภายในของลูกสูบ

กระโปรงนำทางผู้บังคับบัญชา

ส่วนของลูกสูบที่อยู่ด้านล่างแหวนขูดน้ำมันเรียกว่ากระโปรงลูกสูบ และส่วนลำตัวหรือตัวนำด้วย

หน้าที่ของมันคือจับลูกสูบไปในทิศทางที่ถูกต้องและรับรู้น้ำหนักด้านข้าง

ที่ด้านในของกระโปรงมีกระแสน้ำ - ผู้บังคับบัญชาเจาะรูสำหรับสลักลูกสูบ และสำหรับการยึดนั้น มีการกลึงร่องในรูสำหรับล็อคนิ้วด้วยแหวนล็อค

นักโลหะวิทยาจะว่าอย่างไร?

เนื่องจากชิ้นส่วนทำงานในสภาวะที่ทนไม่ได้ จึงมีการกำหนดข้อกำหนดที่ค่อนข้างเข้มงวดกับโลหะสำหรับการผลิต:

• เพื่อลดแรงเฉื่อย วัสดุควรมีขนาดเล็ก แรงดึงดูดเฉพาะมีกำลังเพียงพอ
• ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ
• การรักษาคุณสมบัติทางกายภาพ (ความแข็งแรง) ที่อุณหภูมิสูง
• การนำความร้อนและความจุความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ
• ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขั้นต่ำที่จับคู่กับวัสดุของผนังกระบอกสูบ
• ความต้านทานการสึกหรอที่สำคัญ
• ไม่มีความล้าของวัสดุภายใต้ภาระ
• ราคาต่ำ ความพร้อมใช้งานทั่วไป และความสะดวกในการแปรรูปเชิงกลและประเภทอื่นๆ ในกระบวนการผลิต

เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีโลหะที่ตรงตามข้อกำหนดที่ระบุไว้อย่างสมบูรณ์ ดังนั้น สำหรับเครื่องยนต์ของรถยนต์ขนาดใหญ่ ลูกสูบส่วนใหญ่ทำจากวัสดุสองชนิด ได้แก่ เหล็กหล่อและโลหะผสมอะลูมิเนียม และถ้าจะให้แม่นยำ ทำจากโลหะผสมซิลูมินัมที่มีอะลูมิเนียมและซิลิกอน

ตัวแปรเหล็กหล่อ

เหล็กหล่อมีข้อดีหลายอย่าง แข็ง ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดี มีความต้านทานการสึกหรอที่เหมาะสม และมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ (เหล็กหล่อ - เหล็กหล่อ) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าลูกสูบอลูมิเนียม

แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน: ค่าการนำความร้อนต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุที่อุณหภูมิด้านล่างของลูกสูบเหล็กหล่อสูงกว่าอุณหภูมิของลูกสูบอะลูมิเนียม

แต่ข้อเสียเปรียบหลักของเหล็กหล่อคือความหนาแน่นซึ่งหมายถึงน้ำหนัก เพื่อเพิ่มกำลังและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ นักออกแบบมักจะเพิ่มความเร็ว แต่ลูกสูบเหล็กหล่อหนักไม่อนุญาตให้ทำเช่นนี้เนื่องจากมีแรงเฉื่อยสูง

ดังนั้นสำหรับเครื่องยนต์รถยนต์สมัยใหม่ ทั้งน้ำมันเบนซินและดีเซล ลูกสูบอะลูมิเนียมจึงถูกหล่อขึ้น

ตัวแปรอลูมิเนียม

อะลูมิเนียมมีน้ำหนักน้อยกว่าเหล็กหล่อมาก แต่เนื่องจากมีความอ่อนกว่า จึงต้องเพิ่มความหนาของผนังลูกสูบ ส่งผลให้น้ำหนักของลูกสูบเบาลงเพียง 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับเหล็กหล่อ

นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเพิ่มขึ้น ดังนั้นต้องหลอมรวมแผ่นเหล็กที่คงความร้อนเข้ากับเนื้อของชิ้นส่วน และต้องมีช่องว่างเพิ่มขึ้น

อลูมิเนียมมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานค่อนข้างต่ำ (คู่: อลูมิเนียม - เหล็กหล่อ) ซึ่งดีสำหรับการทำงานของลูกสูบอลูมิเนียมในเครื่องยนต์ที่มีเสื้อสูบเหล็กหล่อหรือปลอกเหล็กหล่อ

สำหรับเครื่องยนต์สมัยใหม่ของแบรนด์เยอรมัน - Audi, Volkswagen, Mercedes ไม่มีโครงเหล็กหล่อ กระบอกอลูมิเนียมนั้นผ่านกระบวนการพิเศษเพื่อให้พื้นผิวผนังแข็งมากและทนต่อการสึกหรอได้สูงกว่าเมื่อติดตั้งปลอกเหล็กหล่อ

และเพื่อลดแรงเสียดทานในอลูมิเนียม - อลูมิเนียมคู่หนึ่งจะทำการรีดพื้นผิวของกระโปรง ดังนั้นการปฏิเสธของเหล็กหล่อ liners ลดน้ำหนักของเสื้อสูบอย่างมาก

ในโลหะผสมซิลิกอน-อะลูมิเนียม ซึ่งลูกสูบของเครื่องยนต์รถยนต์ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นนั้น จะมีการเติมทองแดง นิกเกิล และโลหะอื่นๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ

ลูกสูบของรถยนต์ที่ใช้งานจริงผลิตขึ้นโดยการหล่อ และสำหรับเครื่องยนต์บังคับ จะใช้ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากปั๊มร้อน สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงโครงสร้างของวัสดุ - เพิ่มความแข็งแรงและความต้านทานต่อการสึกหรอ จริงอยู่เป็นไปไม่ได้ที่จะติดแผ่นเหล็กปรับอุณหภูมิในรุ่นที่ประทับตรา

นั่นอาจเป็นทั้งหมด คุณได้รับความรู้ขั้นต่ำที่จำเป็นเกี่ยวกับลักษณะของลูกสูบ การออกแบบ และสภาพการใช้งาน

ยังคงแบ่งปันข้อมูลนี้กับเพื่อน ๆ บนโซเชียลเน็ตเวิร์ก เชิญพวกเขามาดื่มชาสักแก้ว และเชิญพวกเขาเข้าร่วมกลุ่มผู้อ่านบล็อกของเราในบรรยากาศที่อบอุ่นและผ่อนคลาย

และมันจะน่าสนใจสำหรับคุณที่จะรู้เกี่ยวกับและ ไปข้างหน้าคลิกที่ลิงค์!

จนกว่าจะพบกันใหม่นะเพื่อน!