Piest motora - čo to je a na čo slúži

Moderné spaľovacie motory majú zložitú konštrukciu v porovnaní s analógmi vyrábanými na úsvite automobilového priemyslu. Je to spôsobené tým, že výrobcovia inštalujú na pohonnú jednotku ďalšie elektronické systémy, ktoré zaisťujú stabilitu, hospodárnosť a efektívnosť.

Napriek jemnosti elektrických systémov zostalo zariadenie ICE prakticky nezmenené. Hlavné prvky jednotky sú:

• Kľukový mechanizmus;
• Skupina valec-piest;
• Sacie a výfukové potrubie;
• Mechanizmus distribúcie plynu;
• Systém mazania motora.

Mechanizmy ako rozvod kľuky a plynu musia byť synchronizované. To sa dá dosiahnuť vďaka pohonu. Môže to byť opasok alebo reťaz.

Každá motorová jednotka plní dôležitú funkciu, bez ktorej nie je možná stabilná prevádzka (alebo všeobecne funkčnosť) pohonnej jednotky. Zvážte, akú funkciu plní piest v motore, ako aj jeho štruktúru.

Čo je to piest motora?

Táto časť je inštalovaná vo všetkých spaľovacích motoroch. Bez neho nie je možné zabezpečiť otáčanie kľukového hriadeľa. Bez ohľadu na úpravu jednotky (dvoj alebo štvortakt) je činnosť piestu nezmenená.

Tento valcový kus je pripevnený k ojnici, ktorá je zase pripevnená k kľuke kľukového hriadeľa. Umožňuje vám prevádzať energiu uvoľnenú v dôsledku spaľovania.

Priestor nad piestom sa nazýva pracovná komora. Prebiehajú v ňom všetky údery motora automobilu (príklad štvortaktnej úpravy):

• Otvorí sa nasávací ventil a zmieša sa vzduch s palivom (u modelov s atmosférickým karburátorom) alebo sa nasáva samotný vzduch (napríklad vzduch sa nasáva v naftovom motore a palivo sa dodáva po stlačení objemu na požadovaný stupeň);
• Keď sa piest pohybuje nahor, všetky ventily sú zatvorené, zmes nemá kam ísť, je stlačená;
• V najvyššom bode (nazývanom tiež mŕtvy) sa do zmesi stlačeného vzduchu a paliva dodáva iskra. V dutine sa vytvorí prudké uvoľnenie energie (zmes sa vznieti), ktorá spôsobí expanziu, ktorá posúva piest nadol;
• Len čo dosiahne najnižší bod, otvorí sa výfukový ventil a výfukové plyny sa odvádzajú cez výfukové potrubie.

Rovnaké cykly vykonávajú všetky prvky skupiny piestov motora, iba s určitým zdvihom, ktorý zaisťuje plynulé otáčanie kľukového hriadeľa.

Vďaka tesnosti medzi stenami valca a O-krúžkami piestu sa vytvára tlak, vďaka ktorému sa tento prvok pohybuje do spodnej úvrati. Pretože piest susedného valca pokračuje v otáčaní kľukového hriadeľa, prvý sa pohybuje vo valci do hornej úvrati. Takto vzniká vratný pohyb.

Dizajn piestu

Niektorí ľudia označujú piest ako súbor častí, ktoré sú pripevnené ku kľukovému hriadeľu. V skutočnosti ide o prvok valcového tvaru, ktorý naberá mechanické zaťaženie pri mikroexplózii zmesi paliva a vzduchu na konci kompresného zdvihu.

Piestové zariadenie obsahuje:

• dno;
• drážky o-krúžkov;
• sukne.

Piest je pripevnený k ojnici oceľovým čapom. Každý prvok má svoju vlastnú funkciu.

dno

Táto časť časti zaberá mechanické a tepelné namáhanie. Je to spodná hranica pracovnej komory, v ktorej prebiehajú všetky vyššie uvedené kroky. Dno nie je vždy rovnomerné. Jeho tvar závisí od modelu motora, v ktorom je nainštalovaný.

Tesniaca časť

V tejto časti je nainštalovaná škrabka na olej a kompresné krúžky. Poskytujú maximálnu tesnosť medzi valcom bloku valcov, vďaka čomu sa časom neopotrebujú hlavné prvky motora, ale vymeniteľné krúžky.

Najbežnejšia úprava je pre tri O-krúžky: dva kompresné krúžky a jeden olejový škrabák. Ten reguluje mazanie stien valca. Sada dna a tesniacej časti sa automechanikmi často nazýva hlava piestu.

sukne

Táto časť dielu zaisťuje stabilnú vertikálnu polohu. Steny plášťa vedú piest a bránia mu v prevrátení, čo by zabránilo rovnomernému rozloženiu mechanického zaťaženia po stenách valca.

Hlavné funkcie piestu

Hlavnou funkciou piestu je poháňať kľukový hriadeľ zatlačením ojnice. Táto činnosť nastane, keď sa vznieti zmes paliva a vzduchu. Rovný povrch dna predpokladá všetky mechanické namáhania.

Okrem tejto funkcie má táto časť ešte niekoľko ďalších vlastností:

• Utesňuje pracovnú komoru vo valci, vďaka čomu má účinnosť pri výbuchu maximálne percento (tento parameter závisí od stupňa stlačenia a množstva stlačenia). Ak sú O-krúžky opotrebované, trpí ich tesnosť a súčasne klesá výkon pohonnej jednotky;
• Chladí pracovnú komoru. Táto funkcia by si zaslúžila samostatný článok, ale skrátka pri zapálení vo vnútri valca teplota prudko stúpne na 2 tisíc stupňov. Aby ste zabránili roztaveniu časti z nej, je mimoriadne dôležité odvádzať teplo. Túto funkciu vykonávajú tesniace krúžky, piestny čap spolu s ojnicou. Ale hlavnými chladičmi sú olej a nová časť zmesi vzduchu a paliva.

Druhy piestov

Výrobcovia dodnes vyvinuli veľké množstvo rôznych modifikácií piestov. Hlavnou úlohou v tomto prípade je dosiahnuť „zlatý priemer“ medzi znížením opotrebenia dielov, produktivitou jednotky a dostatočným ochladením kontaktných prvkov.

Na lepšie ochladenie piestu sú potrebné širšie krúžky. Ale s tým klesá účinnosť motora, pretože časť energie pôjde na prekonanie väčšej trecej sily.

Podľa návrhu sú všetky piesty rozdelené do dvoch modifikácií:

• Pre dvojtaktné motory. Dno v nich má guľovitý tvar, ktorý zlepšuje odvod splodín horenia a plnenie pracovnej komory.
• Pre štvortaktné motory. V takýchto úpravách bude dno konkávne alebo ploché. Prvá kategória je bezpečnejšia, ak je posunuté časovanie ventilov - ani pri otvorenom ventile s ním piest nebude kolidovať, pretože sú v ňom zodpovedajúce drážky. Tieto prvky tiež poskytujú lepšie premiešanie zmesi v pracovnej komore.

Samostatnou kategóriou dielov sú piesty pre naftové motory. Po prvé, sú oveľa silnejšie ako analógy pre benzínové spaľovacie motory. Je to nevyhnutné, pretože vo vnútri valca musí byť vytvorený tlak presahujúci 20 atmosfér. Vďaka vysokým teplotám a obrovskému tlaku sa bežný piest ľahko zrúti.

Po druhé, také piesty majú často špeciálne vybrania, ktoré sa nazývajú piestové spaľovacie komory. Vytvárajú turbulencie na sacom zdvihu a zaisťujú lepšie chladenie horúceho spodku vozidla a efektívnejšie miešanie paliva a vzduchu.

Existuje aj ďalšia klasifikácia týchto prvkov:

• Obsadenie. Vyrábajú sa odlievaním do pevného polotovaru, ktorý sa následne spracováva na sústruhoch. Takéto modely sa používajú v ľahkých vozidlách;
• Národné tímy. Tieto diely sú zostavené z rôznych častí, čo umožňuje kombinovať materiály pre jednotlivé prvky piestu (napríklad plášť môže byť vyrobený z hliníkovej zliatiny a spodok môže byť vyrobený z liatiny alebo ocele). Z dôvodu vysokých nákladov a zložitosti konštrukcie nie sú takéto piesty inštalované v bežných motoroch. Hlavnou aplikáciou takejto úpravy sú veľké spaľovacie motory poháňané naftou.

Požiadavky na piesty motora

Aby piest zvládol svoju úlohu, musia byť pri jeho výrobe splnené nasledujúce požiadavky:

1. Musí vydržať vysoké teplotné zaťaženie, pričom sa nesmie deformovať pri mechanickom namáhaní, a aby účinnosť motora neklesla so zmenou teploty, nesmie mať materiál vysoký koeficient rozťažnosti;
2. Materiál, z ktorého je diel vyrobený, by sa nemal rýchlo opotrebovať v dôsledku výkonu funkcie klzného ložiska;
3. Piest by mal byť ľahký, pretože pri zvyšovaní hmotnosti v dôsledku zotrvačnosti sa zaťaženie ojnice a kľuky niekoľkonásobne zvyšuje.

Pri výbere nového piestu je nesmierne dôležité zohľadniť odporúčania výrobcu, inak bude motor vystavený ďalšiemu zaťaženiu alebo dokonca stratí stabilitu.

Otázky a odpovede:

Čo robia piesty v motore? Vo valcoch vykonávajú vratné pohyby v dôsledku spaľovania zmesi vzduch-palivo a nárazu na kľuku od susedných piestov pohybujúcich sa nadol.

Aké sú tam piesty? So symetrickými a asymetrickými sukňami s rôznou hrúbkou spodnej časti. Sú piesty riadenej expanzie, autotermické, autotermické, duotermické, s prepážkami, so skoseným okrajom, Evotec, kovaný hliník.

Aké sú konštrukčné vlastnosti piestu? Piesty sa líšia nielen tvarom, ale aj počtom štrbín na inštaláciu O-krúžkov. Plášť piestu môže byť kužeľovitý alebo súdkovitý.