Kolb on auto mootori osa. Seade, vahetus, kolvi paigaldus

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:38

Kolb on üks väntmehhanismi elemente, millel põhineb paljude sisepõlemismootorite tööpõhimõte. Selles artiklis käsitletakse nende osade disaini ja funktsioone.

Definitsioon

Kolb on osa, mis teeb silindris edasi-tagasi liigutusi ja tagab gaasirõhu muutuste muutumise mehaaniliseks tööks.

Sihtkoht

Nende osade osalusel realiseeritakse mootori termodünaamiline protsess. Kuna kolb on üks väntmehhanismi elemente, tajub see gaaside tekitatud rõhku ja kannab jõu üle ühendusvardale. Lisaks tagab see põlemiskambri tiheduse ja soojuse eemaldamise sellest.

Disain

Kolb on kolmeosaline osa, see tähendab, et selle disain sisaldab kolme erinevat funktsiooni täitvat komponenti ja kahte osa: pea, mis ühendab põhja ja tihendusosa, ning juhtosa, mida esindab seelik.

Alumine

Võib olla erinevvorm sõltub paljudest teguritest. Näiteks sisepõlemismootori kolbide põhja konfiguratsiooni määrab teiste konstruktsioonielementide, nagu düüsid, küünlad, ventiilid, asukoht, põlemiskambri kuju, selles toimuvate protsesside iseärasused, mootori üldine konstruktsioon jne. Igal juhul määrab see töö omadused.

Kolvikroonide konfiguratsiooni on kahte peamist tüüpi: kumer ja nõgus. Esimene annab suurema tugevuse, kuid halvendab põlemiskambri konfiguratsiooni. Nõgusa põhjaga põlemiskambril on vastupidi optimaalne kuju, kuid süsiniku ladestused ladestuvad intensiivsem alt. Harvem (kahetaktilistes mootorites) on kolvid, mille põhja on tähistatud helkuri eendiga. See on vajalik puhumisel põlemisproduktide suunatud liikumiseks. Bensiinimootorite osadel on tavaliselt lame või peaaegu tasane põhi. Mõnikord on neil ventiilide täielikuks avamiseks sooned. Otsesissepritsega mootorites iseloomustab kolbe keerulisem konfiguratsioon. Diiselmootorite puhul eristatakse neid põhjas oleva põlemiskambri olemasoluga, mis tagab hea keerise ja parandab segu moodustumist.

Enamik kolbe on ühepoolsed, kuigi on ka kahepoolseid versioone, millel on kaks põhja.

Esimese surverõnga soone ja põhja vahelist kaugust nimetatakse kolvi süütealaks. Väga oluline on selle kõrguse väärtus, mis on erinevatest materjalidest valmistatud osade puhul erinev. Igal juhul tulerõnga kõrgus kaugemaleminimaalse lubatud väärtuse piirid võivad põhjustada kolvi läbipõlemist ja ülemise surverõnga pesa deformatsiooni.

Tihendiosa

Siin on õlikaabits ja surverõngad. Esimest tüüpi osade puhul on kanalitel läbivad avad silindri pinn alt eemaldatud õli kolvi sisenemiseks, kust see siseneb õlivanni. Mõnel on roostevabast terasest velg koos soonega ülemise surverõnga jaoks.

Malmist valmistatud kolvirõngad loovad kolvi ja silindri vahel tiheda koha. Seetõttu on need mootori suurima hõõrdumise allikaks, millest tulenevad kaod moodustavad 25% mootori mehaanilistest kogukadudest. Rõngaste arvu ja asukoha määrab mootori tüüp ja eesmärk. Kõige sagedamini kasutatakse 2 surverõngast ja 1 õlikaabitsat rõngast.

Tihustusrõngad täidavad ülesannet takistada gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse. Suurim koormus langeb neist esimesele, seetõttu on mõnes mootoris selle soont tugevdatud terasest sisetükiga. Surverõngad võivad olla trapetsikujulised, koonilised, tünnikujulised. Mõnel neist on väljalõige.

Õli kaabitsarõngas eemaldab silindrist liigse õli ja takistab selle sisenemist põlemiskambrisse. Sellel on selleks augud. Mõnel variandil on vedrulaiend.

Juhendosa (seelik)

Sellel on tünnikujuline (kõverjooneline) või kooniline kuju, et kompenseerida soojuspaisumist. Tema pealkolvitihvti jaoks on kaks kõrva. Nendes piirkondades on seelikul suurim mass. Lisaks täheldatakse kuumutamisel suurimaid temperatuurideformatsioone. Nende vähendamiseks kasutatakse erinevaid meetmeid. Seeliku allosas võib olla õlikaabitsa rõngas.

Jõu ülekandmiseks kolbilt või sellele kasutatakse enamasti vänta või varda. Kolvi tihvt on mõeldud selle osa ühendamiseks nendega. See on valmistatud terasest, on torukujuline ja seda saab paigaldada mitmel viisil. Kõige sagedamini kasutatakse ujuvat sõrme, mida saab töö ajal pöörata. Nihutamise vältimiseks kinnitatakse see kinnitusrõngastega. Jäika kinnitust kasutatakse palju harvemini. Varras toimib mõnel juhul juhina, asendades kolviäärise.

Materjalid

Mootori kolb võib olla valmistatud erinevatest materjalidest. Igal juhul peavad neil olema sellised omadused nagu kõrge tugevus, hea soojusjuhtivus, hõõrdevastased omadused, korrosioonikindlus ning madal joonpaisumise ja tiheduse koefitsient. Kolbide tootmiseks kasutatakse alumiiniumisulameid ja malmi.

malm

Sellel on kõrge tugevus, kulumiskindlus ja madal lineaarpaisumise koefitsient. Viimane omadus võimaldab sellistel kolbidel töötada väikeste vahedega, saavutades seeläbi hea silindrite tiheduse. Märkimisväärse erikaalu tõttu kasutatakse malmist detaile aga ainult nendes mootorites, kus edasi-tagasi liikuvatel massidel on jõudinerts, mis ei moodusta rohkem kui kuuendikku gaasikolvi põhja mõjuvatest survejõududest. Lisaks ulatub madala soojusjuhtivuse tõttu malmist osade põhja kuumenemine mootori töötamise ajal 350–450 °C-ni, mis on karburaatorivalikute puhul eriti ebasoovitav, kuna põhjustab hõõguvat süttimist.

Alumiinium

Seda materjali kasutatakse kõige sagedamini kolbide jaoks. Selle põhjuseks on madal erikaal (alumiiniumosad on 30% kergemad kui malmist), kõrge soojusjuhtivus (3-4 korda suurem kui malm), mis tagab põhja kuumutamise kuni 250 °. C, mis võimaldab suurendada surveastet ja pakkuda silindrite paremat täitmist ning kõrgeid hõõrdevastaseid omadusi. Samas on alumiiniumil 2 korda suurem joonpaisumiskoefitsient kui malmil, mis sunnib silindri seintega suuri vahesid tekitama, st alumiiniumkolbide mõõtmed on väiksemad kui malmi omad. identsed silindrid. Lisaks on sellistel osadel madalam tugevus, eriti kuumutamisel (300 ° C juures väheneb see 50–55%, malmi puhul aga 10%).

Hõõrdumise vähendamiseks kaetakse kolbide seinad hõõrdumist takistava materjaliga, mida kasutatakse grafiidi ja molübdeendisulfiidina.

Küte

Nagu mainitud, võivad kolvid mootori töötamise ajal kuumeneda kuni 250–450 °C. Seetõttu on vaja võtta meetmeid, mis on suunatud nii kütmise vähendamisele kui ka sellest põhjustatud soojuspaisumise kompenseerimisele.üksikasjad.

Kolbide jahutamiseks kasutatakse õli, mida tarnitakse nende sisse mitmel viisil: tekitavad silindrisse õliudu, pihustavad seda läbi ühendusvarda ava või otsikuga, süstivad rõngakujuline kanal, ringlege läbi kolvi põhjas oleva torukujulise mähise.

Temperatuurideformatsioonide kompenseerimiseks loodete piirkondades keeratakse äärised metalli mõlemale küljele 0,5-1,5 mm sügavusele U- või T-kujuliste pilude kujul. Selline meede parandab selle määrimist ja hoiab ära temperatuuride deformatsioonidest tingitud punktide ilmnemise, seetõttu nimetatakse neid süvendeid külmikuteks. Neid kasutatakse koos koonilise või tünnikujulise seelikuga. See kompenseerib selle lineaarset laienemist, kuna kuumutamisel omandab seelik silindrilise kuju. Lisaks kasutatakse kompenseerivaid sisestusi, nii et kolvi läbimõõt kogeb ühendusvarda pöördetasandis piiratud soojuspaisumist. Juhtosa on võimalik isoleerida ka kõige rohkem kuumust kogevast peast. Lõpuks antakse seeliku seintele vetruvad omadused, rakendades kogu pikkuses kaldus lõiget.

Tootmistehnoloogia

Valmistamismeetodi järgi jaotatakse kolvid valatud ja sepistatud (tembeldatud). Esimest tüüpi osi kasutatakse enamikel autodel ja tuuningul kasutatakse kolbide asendamist sepistatud omadega. Sepistatud variante iseloomustab suurenenud tugevus ja vastupidavus ning väiksem kaal. Seetõttu suurendab seda tüüpi kolbide paigaldamine mootori töökindlust ja jõudlust. See on eriti oluline mootorite puhul, mis töötavad suurenenud tingimusteskoormusi, samas kui valatud osadest piisab igapäevaseks kasutamiseks.

Rakendus

Kolb on multifunktsionaalne osa. Seetõttu kasutatakse seda mitte ainult mootorites. Näiteks on olemas pidurisadula kolb, kuna see toimib sarnaselt. Samuti kasutatakse väntmehhanismi mõnel kompressorite, pumpade ja muude seadmete mudelitel.