ICE virzulis. Ierīce un mērķis

Degvielas maisījums, kas deg motora cilindrā, atbrīvo siltumenerģiju. Tad tas pārvēršas par mehānisku darbību, kas liek kloķvārpstai griezties. Šī procesa galvenais elements ir virzulis.

Šī detaļa nav tik primitīva, kā varētu šķist no pirmā acu uzmetiena. Būtu liela kļūda uzskatīt viņu par vienkāršu stūmēju.

Virzulis atrodas cilindrā, kur tas virzās atpakaļ.

Virzoties uz augšējo mirušo centru (TDC), virzulis saspiež degvielas maisījumu. Benzīna iekšdedzes dzinējā tas aizdegas brīdī, kas ir tuvu maksimālajam spiedienam. Dīzeļdzinējā aizdedze notiek tieši augstas kompresijas dēļ.

Palielināts gāzu spiediens, kas veidojas sadegšanas laikā, virzuli spiež pretējā virzienā. Kopā ar virzuli pārvietojas ar to savienotais savienojošais stienis, kas liek tam griezties. Tātad saspiesto gāzu enerģija tiek pārvērsta griezes momentā, kas caur transmisiju tiek pārsūtīta uz automašīnas riteņiem.

Degšanas laikā gāzu temperatūra sasniedz 2 tūkstošus grādu. Tā kā degšana ir sprādzienbīstama, virzulis tiek pakļauts spēcīgai trieciena slodzei.

Ekstrēmas slodzes un gandrīz ārkārtēju ekspluatācijas apstākļu gadījumā ir nepieciešamas īpašas prasības konstrukcijai un izgatavošanai izmantotajiem materiāliem.

Projektējot virzuļus, ir jāņem vērā vairāki svarīgi punkti:

• nepieciešamība nodrošināt ilgu kalpošanas laiku un līdz ar to samazināt detaļas nodilumu;
• novērstu virzuļa izdegšanu augstā temperatūrā;
• nodrošināt maksimālu blīvējumu, lai novērstu gāzes izplūdi;
• samazināt berzes radītos zaudējumus;
• nodrošināt efektīvu dzesēšanu.

Virzuļa materiālam jābūt ar vairākām specifiskām īpašībām:

• ievērojams spēks;
• maksimālā iespējamā siltumvadītspēja;
• karstumizturība un spēja izturēt pēkšņas temperatūras izmaiņas;
• termiskās izplešanās koeficientam jābūt mazam un pēc iespējas tuvākam atbilstošajam cilindra koeficientam, lai nodrošinātu labu blīvējumu;
• izturība pret koroziju;
• antifrikcijas īpašības;
• zems blīvums, lai daļa nebūtu pārāk smaga.

Tā kā materiāls, kas ideāli atbilst visām šīm prasībām, vēl nav izveidots, ir jāizmanto kompromisa iespējas. Iekšdedzes dzinēju virzuļi ir izgatavoti no pelēkā čuguna un alumīnija sakausējumiem ar silīciju (silumīnu). Kompozītmateriālu virzuļos dīzeļdzinējiem gadās, ka galva ir izgatavota no tērauda.

Čuguns ir diezgan izturīgs un nodilumizturīgs, labi panes spēcīgu karstumu, tam piemīt pretberzes īpašības un neliela termiskā izplešanās. Bet zemās siltumvadītspējas dēļ čuguna virzulis var uzkarst līdz 400°C. Benzīna dzinējā tas ir nepieņemami, jo tas var izraisīt priekšaizdegšanos.

Tāpēc vairumā gadījumu automobiļu iekšdedzes dzinēju virzuļi tiek izgatavoti, štancējot vai lejot no silumīna, kas satur vismaz 13% silīcija. Tīrs alumīnijs nav piemērots, jo karsējot tas pārāk izplešas, kas palielina berzi un berzi. Tie var būt viltojumi, ar kuriem varat saskarties, iegādājoties rezerves daļas apšaubāmās vietās. Lai tas nenotiktu, sazinieties ar uzticamajiem.

Alumīnija sakausējuma virzulis ir viegls un labi vada siltumu, tāpēc tā sildīšana nepārsniedz 250 ° C. Tas ir diezgan piemērots iekšdedzes dzinējiem, kas darbojas ar benzīnu. Silumīna pretberzes īpašības arī ir diezgan labas.

Tajā pašā laikā šim materiālam nav trūkumu. Temperatūrai paaugstinoties, tas kļūst mazāk izturīgs. Un tā kā karsējot ir ievērojama lineārā izplešanās, ir jāveic papildu pasākumi, lai saglabātu blīvējumu visā galvas perimetrā un nesamazinātu saspiešanu.

Šai daļai ir stikla forma un tā sastāv no galvas un vadotnes (svārkiem). Galvā savukārt var atšķirt dibenu un blīvējošo daļu.

Apakšā

Tā ir virzuļa galvenā darba virsma, tā uztver izplešanās gāzu spiedienu. Tās virsmu nosaka agregāta veids, sprauslu, sveču, vārstu izvietojums un konkrētā CPG ierīce. ICE, kas izmanto benzīnu, tas ir plakans vai ieliekts ar papildu izgriezumiem, lai izvairītos no vārstu defektiem. Izliektais dibens palielina izturību, bet palielina siltuma pārnesi, un tāpēc to izmanto reti. Ieliekts ļauj organizēt nelielu sadegšanas kameru un nodrošināt augstu kompresijas pakāpi, kas ir īpaši svarīgi dīzeļa agregātos.

Blīvēšanas daļa

Šī ir galvas puse. Tajā ap apkārtmēru ir izveidotas rievas virzuļa gredzeniem.

Kompresijas gredzeni pilda blīvējuma lomu, novēršot saspiesto gāzu noplūdi, un eļļas skrāpji noņem smērvielu no sienas, neļaujot tai iekļūt sadegšanas kamerā. Eļļa plūst zem virzuļa caur rievas atverēm un pēc tam atgriežas eļļas karterā.

Sānu malas posmu starp apakšas malu un augšējo gredzenu sauc par uguns vai karstuma zonu. Tas ir tas, kurš piedzīvo maksimālo termisko efektu. Lai novērstu virzuļa izdegšanu, šī josta ir izgatavota pietiekami plata.

Vadītāja daļa

Neļauj virzulim deformēties abpusējās kustības laikā.

Lai kompensētu siltuma izplešanos, svārki tiek veidoti izliekti vai konusveida. Sānos parasti tiek uzklāts pretberzes pārklājums.

Iekšpusē ir priekšējie - divi pieplūdumi ar atverēm virzuļa tapai, uz kuras tiek uzlikta galva.

Sānos, izciļņu zonā, ir izveidoti nelieli ievilkumi, lai novērstu termiskās deformācijas un skrāpējumu rašanos.

Tā kā virzuļa temperatūras režīms ir ļoti saspringts, jautājums par tā dzesēšanu ir ļoti svarīgs.

Virzuļa gredzeni ir galvenais siltuma noņemšanas veids. Caur tiem tiek noņemta vismaz puse no liekās siltumenerģijas, kas tiek pārnesta uz cilindra sienu un pēc tam uz dzesēšanas apvalku.

Vēl viens svarīgs siltuma izlietnes kanāls ir eļļošana. Tiek izmantota eļļas migla cilindrā, eļļošana caur savienojošā stieņa atveri, piespiedu izsmidzināšana ar eļļas sprauslu un citas metodes. Vairāk nekā vienu trešdaļu siltuma var noņemt, cirkulējot eļļu.

Turklāt daļa siltumenerģijas tiek tērēta, lai uzsildītu svaigu degmaisījuma daļu, kas ir nonākusi cilindrā.

Gredzeni uztur vēlamo kompresijas apjomu cilindros un noņem lauvas tiesu no siltuma. Un tie veido apmēram ceturto daļu no visiem iekšdedzes dzinēja berzes zudumiem. Tāpēc diez vai var pārvērtēt virzuļu gredzenu kvalitātes un stāvokļa nozīmi iekšdedzes dzinēja stabilai darbībai.

Parasti ir trīs gredzeni - divi kompresijas gredzeni augšpusē un viens eļļas skrāpis apakšā. Bet ir iespējas ar atšķirīgu gredzenu skaitu - no diviem līdz sešiem.

Augšējā gredzena rieva silumīnā Gadās, ka tas tiek darīts ar tērauda ieliktni, kas palielina nodilumizturību.

Gredzeni ir izgatavoti no īpašas kategorijas čuguna. Šādiem gredzeniem ir raksturīga augsta izturība, elastība, nodilumizturība, zems berzes koeficients un tie saglabā savas īpašības ilgu laiku. Molibdēna, volframa un dažu citu metālu piedevas virzuļa gredzeniem nodrošina papildu karstumizturību.

Jaunas ir jāieslīpē. Ja esat nomainījis gredzenus, noteikti kādu laiku darbiniet iekšdedzes dzinēju, izvairoties no intensīviem darbības apstākļiem. Pretējā gadījumā gredzeni var pārkarst un zaudēt elastību, kā arī dažos gadījumos pat saplīst. Rezultāts var būt blīvējuma bojājums, jaudas zudums, smērvielas iekļūšana sadegšanas kamerā, pārkaršana un virzuļa izdegšana.