Σε κάθε κινητήρα εσωτερικής καύσης με έμβολο υπάρχει ένα εξάρτημα που συνδέει το έμβολο με την άνω κεφαλή της μπιέλας - τον πείρο του εμβόλου.Τα πάντα σχετικά με τους πείρους εμβόλου, τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού και τις μεθόδους εγκατάστασης τους, καθώς και τη σωστή επιλογή και αντικατάσταση διαφόρων τύπων ακίδων περιγράφονται λεπτομερώς στο άρθρο.
Τι είναι ο πείρος εμβόλου
Ο πείρος εμβόλου (PP) είναι ένα στοιχείο της ομάδας εμβόλων του κινητήρα εσωτερικής καύσης.χαλύβδινος κοίλος κύλινδρος, με τη βοήθεια του οποίου αρθρώνεται το έμβολο και η μπιέλα.
Στις παλινδρομικές μηχανές εσωτερικής καύσης, η μετάδοση και η μετατροπή των δυνάμεων που προκύπτουν από την καύση του μείγματος καυσίμου-αέρα στον κύλινδρο πραγματοποιείται από μια ομάδα εμβόλων και έναν μηχανισμό στροφάλου.Τα κύρια μέρη αυτών των συστημάτων περιλαμβάνουν ένα έμβολο και μια ράβδο σύνδεσης με αρθρωτή άρθρωση, λόγω των οποίων είναι δυνατή η απόκλιση του άξονα της μπιέλας από τον άξονα του εμβόλου όταν βρίσκεται μεταξύ του άνω και του κάτω νεκρού κέντρου (TDC και TDC).Η σύνδεση μεντεσέδων του εμβόλου και της μπιέλας πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα απλό εξάρτημα - έναν πείρο εμβόλου.
Ο πείρος του εμβόλου επιλύει δύο βασικές εργασίες:
● Λειτουργεί ως άρθρωση μεταξύ του εμβόλου και της μπιέλας.
● Παρέχει τη μεταφορά δυνάμεων και ροπών από τη μπιέλα στο έμβολο κατά την εκκίνηση του κινητήρα και από το έμβολο στη μπιέλα όταν ο κινητήρας λειτουργεί.
Δηλαδή, το PP όχι μόνο συνδέει το έμβολο και τη μπιέλα σε ένα ενιαίο σύστημα (το οποίο περιλαμβάνει επίσης τον στροφαλοφόρο άξονα), αλλά και γενικά εξασφαλίζει τη συντονισμένη λειτουργία της ομάδας εμβόλων και του μηχανισμού στροφάλου του κινητήρα.Επομένως, τυχόν δυσλειτουργίες ή φθορά του δακτύλου επηρεάζουν δυσμενώς τη λειτουργία ολόκληρης της μονάδας ισχύος, απαιτώντας ταχεία επισκευή.Αλλά πριν αγοράσετε νέους πείρους εμβόλου, θα πρέπει να κατανοήσετε το σχεδιασμό τους και ορισμένα χαρακτηριστικά.
Τύποι, συσκευή και χαρακτηριστικά ακίδων εμβόλου
Όλοι οι πείροι εμβόλου που χρησιμοποιούνται σήμερα έχουν ουσιαστικά τον ίδιο σχεδιασμό: γενικά, είναι μια κούφια χαλύβδινη ράβδος με σχετικά λεπτά τοιχώματα τοποθετημένα στις κεφαλές του εμβόλου και στην επάνω κεφαλή της μπιέλας.Στα άκρα του πείρου αφαιρούνται λοξοτομές (εξωτερικές και εσωτερικές), οι οποίες εξασφαλίζουν την εύκολη τοποθέτηση του εξαρτήματος στο έμβολο ή τη ράβδο σύνδεσης και επίσης αποτρέπουν τη ζημιά σε άλλα μέρη σε περίπτωση τυχαίας επαφής με αυτά.
Ταυτόχρονα, διάφορα βοηθητικά στοιχεία μπορούν να εκτελεστούν στα δάχτυλα:
● Φέρνοντας τα εσωτερικά τοιχώματα σε κώνο από το κέντρο προς τα έξω για να ελαφρύνετε το δάχτυλο διατηρώντας τη δύναμή του.
● Εσωτερικές ζώνες δακτυλίου στο κεντρικό τμήμα του δακτύλου για να το σκληρύνουν.
● Πλευρικές εγκάρσιες οπές για άκαμπτη στερέωση του πείρου στην κεφαλή του εμβόλου.
Οι πείροι εμβόλου είναι κατασκευασμένοι από μαλακό δομικό άνθρακα (15, 20, 45 και άλλοι) και μερικούς κραματοποιημένους (συνήθως χρώμιο 20X, 40X, 45X, 20HNZA και άλλους) χάλυβες.Η εξωτερική επιφάνεια και ένας μικρός ιμάντας στο άκρο των εξαρτημάτων από μαλακό χάλυβα ενανθράκονται και σβήνονται σε βάθος 1,5 mm έως ότου επιτευχθεί σκληρότητα 55-62 HRC (ενώ το εσωτερικό στρώμα έχει σκληρότητα στην περιοχή 22- 30 HRC).Τα μέρη από χάλυβες μεσαίου άνθρακα συνήθως σκληραίνουν με ρεύματα υψηλής συχνότητας.Μετά τη θερμική επεξεργασία, η εξωτερική επιφάνεια του PP υποβάλλεται σε λείανση.Η σκλήρυνση του εξαρτήματος παρέχει υψηλή αντίσταση της εξωτερικής του επιφάνειας στη φθορά, ενώ το ιξώδες των εσωτερικών στρωμάτων του τοίχου διατηρεί την ικανότητα του δακτύλου να αντέχει τα κρουστικά φορτία και τους κραδασμούς.Η επιφανειακή λείανση εξαλείφει περιοχές με επικίνδυνες καταπονήσεις, οι οποίες κατά τη λειτουργία του κινητήρα μπορεί να οδηγήσουν σε γδαρσίματα, σκλήρυνση ή ακόμα και καταστροφή εξαρτημάτων.
Τυπική σχεδίαση εμβόλου με μπιέλα
Όπως αναφέρθηκε ήδη, ο πείρος του εμβόλου βρίσκεται στο έμβολο και στην επάνω κεφαλή της μπιέλας, συνδέοντας αυτά τα μέρη σε ένα σύστημα.Στο έμβολο για αυτό το μέρος υπάρχουν δύο προεκτάσεις με εγκάρσιες οπές - μπόες.Υπάρχουν δύο επιλογές σχεδίασης για τον μεντεσέ μεταξύ του εμβόλου και της μπιέλας:
● Με ένα «αιωρούμενο» δάχτυλο.
● Με το δάχτυλο πιεσμένο στη μπιέλα.
Το δεύτερο σχήμα εφαρμόζεται πιο απλά: σε αυτή την περίπτωση, το PP πιέζεται στην επάνω (μονοκόμματη) κεφαλή της ράβδου σύνδεσης, η οποία εμποδίζει την αξονική μετατόπισή της και στα αγγεία του εμβόλου βρίσκεται με ένα ορισμένο κενό , το οποίο καθιστά δυνατή την περιστροφή του εμβόλου σε σχέση με το PP κατά τη λειτουργία της μονάδας ισχύος σε όλους τους τρόπους λειτουργίας.Επίσης, το διάκενο παρέχει λίπανση των εξαρτημάτων τριβής (αν και λόγω του μικρού κενού, το δάκτυλο και οι επιφάνειες των κεφαλών που έρχονται σε επαφή μαζί του λειτουργούν πάντα σε λειτουργία ανεπαρκούς λίπανσης).Αυτό το σχέδιο χρησιμοποιήθηκε σε εγχώρια αυτοκίνητα VAZ-2101, 2105, 2108, χρησιμοποιείται ευρέως σε σύγχρονα μοντέλα ξένης παραγωγής.
Το σχήμα των «αιωρούμενων» δακτύλων είναι πιο περίπλοκο, καθώς έχει πολλά βοηθητικά μέρη.Σε αυτό το σχήμα, το PP με ένα μικρό διάκενο είναι εγκατεστημένο και στα δύο μέρη - τόσο στις κεφαλές του εμβόλου όσο και στην επάνω κεφαλή της μπιέλας, αυτό εξασφαλίζει την ελεύθερη περιστροφή του κατά τη λειτουργία του κινητήρα.Για να αποφευχθεί η αξονική μετατόπιση του δακτύλου, χρησιμοποιούνται ελατηριωτοί δακτύλιοι συγκράτησης, που βρίσκονται κατά μήκος των οπών στις κεφαλές - χρησιμεύουν ως στάσεις για το PP, εμποδίζοντάς το να πέσει έξω.Οι δακτύλιοι μπορούν να είναι κατασκευασμένοι από σύρμα ελατηρίου με κυκλική διατομή ή στάμπα από λαμαρίνα.Στην τελευταία περίπτωση, τα εξαρτήματα έχουν ορθογώνια διατομή και υπάρχουν οπές για το εργαλείο στα δύο άκρα για ευκολία εγκατάστασης και αφαίρεσης των δακτυλίων.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται μύκητες ή βύσματα κλειδώματος, είναι κατασκευασμένα από μαλακό μέταλλο, ώστε να μην καταστρέφουν τον καθρέφτη του κυλίνδρου όταν έρχονται σε επαφή με αυτόν.Τα βύσματα χρησιμοποιούνται σε δίχρονους κινητήρες με συγκεκριμένη διάταξη παραθύρων εισαγωγής και εξαγωγής, αποτρέποντας την ανεπιθύμητη ροή αερίου μεταξύ τους.Μερικές φορές χρησιμοποιείται για τη στερέωση του εξαρτήματος με μια βίδα που βιδώνεται στο κάτω μέρος της κεφαλής και στην τρύπα στο άκρο του PP.
Σταθεροί και αιωρούμενοι πείροι εμβόλου
Το PP, ανεξάρτητα από τη μέθοδο εγκατάστασής του, μπορεί να έχει μετατόπιση σε σχέση με τον άξονα του εμβόλου, που φτάνει το ενάμισι ή περισσότερα χιλιοστά.Αυτή η μετατόπιση στοχεύει στη μείωση των δυναμικών φορτίων στα οποία υπόκεινται το έμβολο, η PP και η κεφαλή της μπιέλας κατά τη διάρκεια TDC και TDC.Το έμβολο κατά την κίνησή του προς το TDC και το TDC πιέζεται πάνω σε ένα τοίχωμα του κυλίνδρου, το οποίο οδηγεί επίσης στην πίεση του PP σε ένα τοίχωμα των οπών μέσα στις προεξοχές.Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν δυνάμεις που δυσκολεύουν την περιστροφή του PP στα ζευγαρωτικά μέρη και όταν περνάτε TDC και TDC, η στροφή μπορεί να συμβεί απότομα - αυτό συμβαίνει με ένα χτύπημα, το οποίο εκδηλώνεται με ένα χαρακτηριστικό χτύπημα.Αυτοί οι παράγοντες εξαλείφονται ακριβώς με την εγκατάσταση PP στο έμβολο με κάποια μετατόπιση άξονα.
Πώς να επιλέξετε και να αντικαταστήσετε τον πείρο του εμβόλου
Κατά τη λειτουργία του κινητήρα, ειδικά σε εναλλασσόμενες λειτουργίες, τα δάχτυλα υπόκεινται σε σημαντικά φορτία, φθείρονται, μπορούν να παραμορφωθούν και απαιτούν αντικατάσταση.Η ανάγκη αντικατάστασης των δακτύλων υποδηλώνεται από την επιδείνωση της συμπίεσης και τη μείωση των δυναμικών χαρακτηριστικών του κινητήρα, η οποία εκδηλώνεται επιπλέον με ένα χαρακτηριστικό χτύπημα.
Η επισκευή της μονάδας ισχύος σε αυτή την περίπτωση μειώνεται στην αντικατάσταση των δακτύλων, και μερικές φορές ζευγαρώματος εξαρτημάτων - δακτυλίων κεφαλής μπιέλας σε συστήματα με "πλωτό" PP, δαχτυλίδια και άλλα.Η επιλογή νέων δακτύλων και άλλων εξαρτημάτων πραγματοποιείται σύμφωνα με τις διαστάσεις επισκευής.Για παράδειγμα, για τους περισσότερους οικιακούς κινητήρες, προσφέρονται εξαρτήματα τριών μεγεθών επισκευής, που διαφέρουν κατά 0,004 mm (για παράδειγμα, οι κινητήρες VAZ χρησιμοποιούν συχνά καρφίτσες με διάμετρο 21,970-21,974 mm (1η κατηγορία), 21,974-21,978 mm (2η κατηγορία) και 21.978-21.982 χλστ. (3η κατηγορία)).Αυτό καθιστά δυνατή την επιλογή ακίδων διαφορετικών διαμέτρων, λαμβάνοντας υπόψη την αύξηση των διαμέτρων των οπών στα ζευγαρωτικά μέρη λόγω φθοράς και επακόλουθης διάτρησης.Η διάτρηση εκτελείται πάντα για τις ίδιες διαστάσεις επισκευής και εάν η φθορά των εξαρτημάτων υπερβαίνει τα καθορισμένα όρια, τότε πρέπει να αντικατασταθούν.
Κατά κανόνα, τα δάχτυλα πωλούνται σε σετ (2, 4 ή περισσότερα κομμάτια), μερικές φορές μαζί με δαχτυλίδια συγκράτησης και άλλα μέρη.
Πείροι εμβόλου διαφόρων τύπων και μέθοδοι στερέωσής τους στο έμβολο
Κατά την επισκευή μιας ομάδας εμβόλων με "πλωτούς" πείρους, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ειδικό εξοπλισμό - η εγκατάσταση εξαρτημάτων στις κεφαλές και στην κεφαλή της μπιέλας πραγματοποιείται με προσπάθεια χειρός.Εάν το δάχτυλο αλλάξει με στερέωση στη ράβδο σύνδεσης, τότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια ειδική συσκευή για το πάτημα και το πάτημα του PP (στην απλούστερη περίπτωση, αυτά μπορεί να είναι δακτύλιοι και ράβδοι, αλλά οι επαγγελματίες χρησιμοποιούν πιο σύνθετες μηχανοποιημένες συσκευές παρόμοιες με μια μέγγενη ).
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η εγκατάσταση του "πλωτού" PP στις μπόλες πραγματοποιείται επίσης σε παρεμβολές, γι 'αυτό το έμβολο θερμαίνεται σε νερό ή άλλο υγρό στους 55-70 ° C πριν από την εγκατάσταση.Το γεγονός είναι ότι ένα έμβολο αλουμινίου διαστέλλεται πιο γρήγορα από έναν ατσάλινο πείρο, επομένως σε έναν μη θερμαινόμενο κινητήρα, το κενό μεταξύ των εξαρτημάτων αυξάνεται και εμφανίζεται ένα χτύπημα.Κατά την εγκατάσταση του PP στην παρεμβολή, το κενό εμφανίζεται μόνο όταν ο κινητήρας θερμαίνεται, γεγονός που αποτρέπει την πρόσκρουση των εξαρτημάτων και, κατά συνέπεια, το χτύπημα.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η εργασία για την αντικατάσταση των ακίδων του εμβόλου απαιτεί σημαντική αποσυναρμολόγηση του κινητήρα, επομένως είναι καλύτερο να τις εκτελείτε με την κατάλληλη εμπειρία ή να εμπιστεύεστε επαγγελματίες.Μόνο με τη σωστή επιλογή των δακτύλων και την κατάλληλη επισκευή, η ομάδα εμβόλων θα λειτουργεί αξιόπιστα και αποτελεσματικά, εξασφαλίζοντας υψηλή απόδοση της μονάδας ισχύος.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-11-2023