Piston là chuyển động qua lại trong thân xi lanh của động cơ ô tô. Cấu trúc cơ bản của piston có thể được chia thành đỉnh, đầu và váy. Đỉnh piston là bộ phận chính của buồng đốt và hình dạng của nó liên quan đến hình dạng buồng đốt đã chọn. Động cơ xăng chủ yếu sử dụng piston đỉnh phẳng, có ưu điểm là diện tích hấp thụ nhiệt nhỏ. Đỉnh piston động cơ diesel thường có nhiều loại hố, hình dạng, vị trí và kích thước cụ thể của nó phải phù hợp với yêu cầu hình thành hỗn hợp và đốt cháy của động cơ diesel.
Toàn bộ piston có thể được chia thành ba phần: đỉnh piston, đầu piston và váy piston.
Vai trò chính của piston là chịu áp suất cháy trong xi lanh và truyền lực này đến trục khuỷu thông qua chốt piston và thanh truyền. Ngoài ra, piston cùng với đầu xi lanh và thành xi lanh tạo thành buồng đốt.
Đỉnh piston là một thành phần của buồng đốt, vì vậy nó thường được làm bằng nhiều hình dạng khác nhau, và piston động cơ xăng nhiều nhất sử dụng đỉnh phẳng hoặc đỉnh lõm, do đó buồng đốt nhỏ gọn, diện tích tản nhiệt nhỏ và quy trình chế tạo đơn giản. Piston đầu lồi thường được sử dụng trong động cơ xăng hai kỳ. Đỉnh piston của động cơ diesel thường được làm bằng nhiều loại hố.
Đầu piston là bộ phận nằm phía trên chốt piston, đầu piston được lắp vòng piston để ngăn khí có nhiệt độ và áp suất cao xâm nhập vào cacte và ngăn dầu xâm nhập vào buồng đốt; Phần lớn nhiệt lượng hấp thụ bởi đỉnh piston cũng được truyền đến xi lanh thông qua đầu piston, sau đó truyền qua môi chất làm mát.
Đầu piston được gia công với một số rãnh vòng để lắp vòng piston, và số lượng vòng piston phụ thuộc vào yêu cầu của phớt, liên quan đến tốc độ động cơ và áp suất xi lanh. Động cơ tốc độ cao có ít vòng hơn động cơ tốc độ thấp và động cơ xăng có ít vòng hơn động cơ diesel. Động cơ xăng thông thường sử dụng 2 vòng khí và 1 vòng dầu; Động cơ diesel có 3 vòng khí và 1 vòng dầu; Động cơ diesel tốc độ thấp sử dụng 3 ~ 4 vòng khí. Để giảm tổn thất ma sát, chiều cao của phần đai phải được giảm càng nhiều càng tốt và số lượng vòng phải được giảm trong điều kiện đảm bảo độ kín.
Tất cả các bộ phận của vòng piston bên dưới rãnh được gọi là váy piston. Vai trò của nó là dẫn hướng piston trong xi lanh để chuyển động qua lại và chịu được áp lực bên. Khi động cơ hoạt động, do tác động của áp suất khí trong xi lanh, piston sẽ bị uốn cong và biến dạng. Sau khi piston được làm nóng, lượng giãn nở lớn hơn so với những nơi khác do kim loại ở chốt piston. Ngoài ra, piston sẽ tạo ra biến dạng đùn dưới tác động của áp suất bên. Do biến dạng trên, phần váy piston trở thành hình elip theo hướng trục dài vuông góc với chốt piston. Ngoài ra, do nhiệt độ và khối lượng phân bố không đều dọc theo trục piston, độ giãn nở nhiệt của từng phần lớn ở trên và nhỏ ở dưới.
Điều kiện làm việc
Piston hoạt động dưới nhiệt độ cao, áp suất cao, tốc độ cao và bôi trơn kém. Piston tiếp xúc trực tiếp với khí nhiệt độ cao và nhiệt độ tức thời có thể đạt tới hơn 2500K, do đó, nhiệt độ rất nghiêm trọng và điều kiện tản nhiệt rất kém, vì vậy nhiệt độ của piston rất cao khi làm việc, đỉnh cao tới 600 ~ 700K và sự phân bố nhiệt độ rất không đồng đều; Đỉnh piston chịu rất nhiều áp suất khí, đặc biệt là áp suất hành trình làm việc tối đa, động cơ xăng lên tới 3 ~ 5MPa, động cơ diesel lên tới 6 ~ 9MPa, khiến piston va chạm và chịu được vai trò của áp suất bên; Piston trong xi lanh ở tốc độ cao (8 ~ 12m / s) chuyển động qua lại và tốc độ liên tục thay đổi, tạo ra lực quán tính lớn, khiến piston phải chịu tải trọng bổ sung lớn. Làm việc trong điều kiện khắc nghiệt như vậy, piston sẽ biến dạng và tăng tốc độ mài mòn, đồng thời cũng sẽ tạo ra tải trọng bổ sung và ứng suất nhiệt, đồng thời bị khí ăn mòn hóa học.
Kiểm tra piston chủ yếu là đo đường kính vành piston, chiều cao rãnh vòng piston và kích thước lỗ chốt piston:
① Việc lựa chọn piston phải được xác định theo kích thước sửa chữa của xi lanh. Thông thường kích thước lớn hơn được đánh dấu ở phía trên của piston;
② Trong cùng một loạt cá, cấu trúc của piston không nhất thiết phải giống nhau, vì vậy khi chọn piston, loại piston tương ứng phải được chọn theo loại động cơ. Trên cùng một động cơ, piston của cùng một thương hiệu, cùng một nhóm hoặc cùng một mã sản phẩm nên được chọn; Piston của cùng một model phải được sử dụng với cùng một mã sản phẩm để đảm bảo rằng sự khác biệt về đường kính và chất lượng của piston không vượt quá phạm vi do nhà máy ban đầu chỉ định. Nếu không, nó sẽ gây ra quá trình đốt cháy động cơ kém, làm việc thô bạo, suy giảm kinh tế và công suất và các hỏng hóc khác. Do đó, khi chọn piston, loại piston tương ứng phải được chọn theo loại động cơ.
ảnh hưởng
Với các yêu cầu về công suất, kinh tế, bảo vệ môi trường và độ tin cậy của động cơ ô tô ngày càng nghiêm ngặt, piston đã phát triển thành một sản phẩm công nghệ cao tích hợp các vật liệu mới nhẹ và có độ bền cao, bề mặt composite hình trụ đặc biệt, lỗ chốt hình dạng đặc biệt và các công nghệ mới khác để đảm bảo khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn, định hướng trơn tru và chức năng bịt kín tốt của piston. Giảm tổn thất công ma sát của động cơ, giảm mức tiêu thụ nhiên liệu, tiếng ồn và khí thải. Để đáp ứng các yêu cầu chức năng trên, vòng tròn ngoài của piston thường được thiết kế là vòng tròn ngoài có hình dạng đặc biệt (hình elip biến thiên lồi), nghĩa là mặt cắt vuông góc với trục của piston là hình elip hoặc hình elip đã hiệu chỉnh và độ elip thay đổi dọc theo trục theo một quy tắc nhất định (như thể hiện trong Hình 1), và độ chính xác của độ elip là 0.005mm; Đường viền ngoài của phần dọc của piston là đường cong lắp ghép của hàm bậc cao, và độ chính xác của đường viền là 0.005 ~ 0,01mm. Để cải thiện khả năng chịu lực của piston và tăng công suất lít của động cơ, các lỗ chốt của piston tải trọng cao thường được thiết kế thành loại hình nón bên trong siêu nhỏ hoặc loại cong ứng suất thông thường (lỗ chốt đặc biệt), độ chính xác kích thước của lỗ chốt là cấp IT4 và độ chính xác của đường viền là 0,003mm.
Là một bộ phận then chốt điển hình của ô tô, piston có đặc điểm công nghệ mạnh mẽ trong quá trình cắt. Ngành sản xuất piston trong nước thường bao gồm các máy công cụ chung và thiết bị chuyên dụng kết hợp với đặc điểm của dây chuyền gia công quy trình piston, do đó, thiết bị chuyên dụng đã trở thành thiết bị then chốt của quá trình cắt piston, và chức năng và độ chính xác của nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ số chất lượng của các đặc điểm then chốt của sản phẩm cuối cùng.
Vấn đề bị kẹt
Vòng piston bị kẹt trong rãnh vòng là do cặn cacbon khi đốt dầu. Và những gì bạn nói về sự mài mòn không đều của vòng piston. Và vừa hoàn thành bốn khớp hoặc đốt nhiều dầu. Nó phải là vấn đề về chất lượng của các bộ phận. Động cơ diesel cần đo khe hở giữa piston và ống lót xi lanh ngay cả khi nó thay đổi bốn bộ. Đừng nhìn vào bộ bốn là thành phần. Lắp ráp tại nhà máy của nó không quá nghiêm trọng. Cũng sẽ có quá nhiều khe hở, có thể muốn đo. Tình huống của bạn có thể là do dầu đốt gây ra do vòng piston bị kẹt. Tình huống này chủ yếu là do phụ kiện. Việc lắp đặt bốn công nghệ hỗ trợ là một công nghệ cần thiết cho thợ sửa chữa và nói chung sẽ không có vấn đề gì. Nó trở nên tồi tệ hơn khi mọi thứ trở nên tồi tệ hơn. Chẳng hạn như tiếng gõ xi lanh. Ván lợp. Vòng piston bị vỡ. Nhà cung cấp các bộ phận xi lanh kéo do thiếu nước mà bạn nói sẽ không đảm bảo tổn thất. Đối với thợ sửa chữa gây ra, người không chuyên không dễ phán đoán. Trừ khi bạn ngừng làm việc tại cửa hàng này, nếu không một cửa hàng khác sẽ tìm ra lý do và nói cho bạn biết sự thật. Nếu bạn thay thế ống lót xi lanh. Piston và cụm vòng piston nhưng động cơ vẫn đốt dầu. Nguyên nhân chủ yếu là do các lý do sau: khe hở giữa ống lót xi lanh và piston quá lớn. Độ mở của vòng piston quá lớn. Quá trình gia công bên trong của ống lót xi lanh thô và ống lót xi lanh có độ côn. Ngoài ra, thiết bị thông gió tự nhiên của cacte động cơ diesel cũng cần được kiểm tra xem có trơn tru không.
anod hóa
Với sự cải thiện liên tục công suất đầu ra của động cơ diesel, ứng suất nhiệt và ứng suất cơ học của piston cũng tăng lên tương ứng, dẫn đến nứt và phá hủy thành buồng đốt trên cùng của piston. Bởi vì màng oxit cứng bị oxy hóa có thể cải thiện hiệu quả khả năng chịu nhiệt của bề mặt trên cùng của piston nhôm, nó có tác dụng ức chế rất tốt đối với hiện tượng nứt nhiệt. Đặc biệt, nó có tác dụng ức chế rõ ràng đối với xu hướng nứt nhiệt ở rìa buồng đốt của động cơ diesel phun trực tiếp, vì vậy piston công suất cao thường cần được anot hóa.
Phán quyết
Khi động cơ đang chạy trong xe, một số tiếng gõ xi lanh piston bất thường xuất hiện. Âm thanh bất thường của piston tap xảy ra ở phần trên của xi lanh và là tiếng "tap" nhịp nhàng tương tự như tiếng đập của một cái búa nhỏ vào sàn bê tông. Khi động cơ chạy không tải, âm thanh rõ ràng và rõ ràng. Đặc biệt là khi động cơ chạy ở nhiệt độ thấp, âm thanh này rất rõ ràng và sau khi nhiệt độ tăng lên, âm thanh này giảm dần và thậm chí biến mất.
Phương pháp đánh giá tiếng gõ piston xi lanh:
(1) Cắt dầu từng xi lanh. Lấy phương pháp từng xi lanh để xác định vị trí của xi lanh, nếu cắt dầu đến một xi lanh, âm thanh giảm đáng kể hoặc biến mất, và khi nguồn cung cấp dầu được phục hồi, có thể nghe thấy tiếng "tách" rõ ràng, cho biết piston xi lanh bị gõ.
(2) Để xác nhận thêm về xi lanh gõ piston, có thể tháo kim phun xi lanh, thêm một lượng nhỏ dầu nén mức CD vào xi lanh (phớt), sau đó lắp kim phun, khởi động động cơ, tiếng gõ biến mất hoặc yếu đi, sau khi chạy một lúc tiếng gõ lại xuất hiện thì chắc chắn là xi lanh gõ piston.
Những nguyên nhân chính gây ra tiếng gõ ở xy lanh piston như sau:
(1) Khoảng hở giữa piston và thành xi lanh quá lớn. Khoảng hở tiêu chuẩn giữa váy piston và xi lanh của động cơ dòng WD615 là 0.143-0.182 và giới hạn mài mòn tối đa là 0.35-0.40.
(2) Sau khi động cơ chạy một thời gian, piston xi lanh bị mòn, kết hợp với việc bôi trơn kém, khe hở ăn khớp giữa piston và xi lanh tăng lên do bị mòn và có một bước nghiêm trọng hơn một chút bên dưới vòng khí đầu tiên, khiến piston đập vào xi lanh.
(3) Sau một thời gian hoạt động, vành piston và xi lanh bị mòn nghiêm trọng, gây ra hiện tượng gõ tròn và gõ xi lanh nghiêm trọng.
(4) Biến dạng thanh truyền riêng lẻ do nhiều nguyên nhân, dẫn đến piston bị mòn một phần, khe hở lớn hơn và xi lanh bị va đập. Piston xi lanh bị va đập sẽ dẫn đến tiêu thụ nhiên liệu quá mức của động cơ, dẫn dầu động cơ, tiêu thụ nhiên liệu của động cơ, kém kinh tế. Khi piston va chạm nghiêm trọng vào xi lanh, nó cũng sẽ phá vỡ piston và phá vỡ xi lanh, do đó thanh truyền bị gãy và khối xi lanh bị vỡ.
Xử lý
Xy lanh piston có thể được xử lý theo những cách sau:
(1) Sau khi động cơ khởi động, khi vận hành ở nhiệt độ thấp sẽ phát ra tiếng gõ, sau khi nhiệt độ trở lại bình thường thì tiếng gõ sẽ biến mất, có thể tạm thời không xử lý mà tiếp tục vận hành.
(2) Khi nhiệt độ động cơ bình thường, có tiếng gõ rõ ràng, phải tránh vận hành ở tốc độ cao càng xa càng tốt, phải tháo rời và bảo dưỡng càng sớm càng tốt.
(3) Sau khi tháo nắp xi lanh và kéo piston ra, phát hiện xi lanh bị lệch nghiêm trọng, bị kéo hoặc khe hở giữa piston và xi lanh quá lớn, cần thay thế, đồng thời thay thế ống lót xi lanh, piston và vòng piston.
(4) Nếu thanh truyền bị biến dạng thì phải thay thế càng sớm càng tốt.
Cụm thanh truyền piston
Các điểm chính của cụm thanh truyền piston máy phát điện diesel như sau:
Đầu tiên, ấn ống đồng thanh truyền. Khi lắp ống đồng thanh truyền, tốt nhất là sử dụng máy ép, nhưng cũng có thể dùng ê tô, không được đập bằng búa; lỗ dầu trên ống đồng hoặc rãnh dầu và lỗ dầu trên thanh truyền phải thẳng hàng để đảm bảo bôi trơn.
2. Lắp ráp piston và thanh truyền. Khi lắp ráp piston và thanh truyền, hãy chú ý đến vị trí và hướng tương đối của chúng.
Ba, lắp đặt chốt piston thông minh. Chốt piston và lỗ chốt là khớp nối can thiệp. Khi lắp đặt, trước tiên piston phải được làm nóng đều trong nước hoặc dầu đến 90 độ C ~ 100 độ C, sau khi lấy ra, thanh kéo được đặt ở vị trí thích hợp giữa các lỗ chốt piston, sau đó chốt piston được phủ dầu được nạp vào lỗ chốt piston và ống lót đồng của thanh truyền theo hướng đã thiết lập.
Bốn, lắp vòng piston. Khi lắp vòng piston, chú ý đến vị trí và thứ tự của từng vòng.
5. Tải thanh kết nối