엔진 피스톤 - 정의 및 용도
현대의 내연 기관은 자동차 산업의 초기에 제조 된 아날로그에 비해 복잡한 디자인을 가지고 있습니다. 이는 제조업체가 안정성, 경제성 및 효율성을 보장하기 위해 전원 장치에 추가 전자 시스템을 설치하기 때문입니다.
전기 시스템의 미묘함에도 불구하고 ICE 장치는 거의 변하지 않았습니다. 장치의 주요 요소는 다음과 같습니다.
- 크랭크 메커니즘;
- 실린더 피스톤 그룹;
- 흡기 및 배기 매니 폴드;
- 가스 분배 메커니즘;
- 엔진 윤활 시스템.
크랭크 및 가스 분배와 같은 메커니즘은 동기화되어야합니다. 이것은 드라이브 덕분에 달성됩니다. 벨트 또는 체인 일 수 있습니다.
각 엔진 장치는 전원 장치의 안정적인 작동 (또는 일반적으로 작동)이 불가능한 중요한 기능을 수행합니다. 피스톤이 모터에서 수행하는 기능과 구조를 고려하십시오.
엔진 피스톤이란?
이 부품은 모든 내연 기관에 설치됩니다. 그것 없이는 크랭크 샤프트의 회전을 보장하는 것이 불가능합니다. 장치의 수정 (XNUMX 행정 또는 XNUMX 행정)에 관계없이 피스톤의 작동은 변경되지 않습니다.
이 원통형 조각은 커넥팅로드에 부착되어 차례로 크랭크 샤프트 크랭크에 고정됩니다. 연소의 결과로 방출 된 에너지를 변환 할 수 있습니다.
피스톤 위의 공간을 작업실이라고합니다. 자동차 엔진의 모든 스트로크가 그 안에서 발생합니다 (XNUMX 스트로크 수정의 예).
- 흡기 밸브가 열리고 연료와 혼합 된 공기 (대기 기화기 모델) 또는 공기 자체가 흡입됩니다 (예 : 공기는 디젤 엔진에서 흡입되고 볼륨이 원하는 정도로 압축 된 후 연료가 공급 됨).
- 피스톤이 위로 움직이면 모든 밸브가 닫히고 혼합물은 갈 곳이 없으며 압축됩니다.
- 가장 높은 지점 (죽음이라고도 함)에서 압축 공기-연료 혼합물에 스파크가 공급됩니다. 캐비티에서 급격한 에너지 방출이 형성되어 (혼합물이 점화 됨) 피스톤이 아래쪽으로 이동하는 팽창을 유발합니다.
- 가장 낮은 지점에 도달하자마자 배기 밸브가 열리고 배기 매니 폴드를 통해 배기 가스가 제거됩니다.
크랭크 샤프트의 부드러운 회전을 보장하는 특정 변위로만 엔진 피스톤 그룹의 모든 요소에 의해 동일한 사이클이 수행됩니다.
실린더 벽과 피스톤 O- 링 사이의 단단함으로 인해 압력이 생성되어이 요소가 하사 점으로 이동합니다. 인접한 실린더의 피스톤이 크랭크 샤프트를 계속 회전하기 때문에 첫 번째 실린더는 실린더에서 상사 점으로 이동합니다. 이것이 왕복 운동이 발생하는 방식입니다.
피스톤 디자인
어떤 사람들은 피스톤을 크랭크 샤프트에 부착 된 부품 모음이라고합니다. 실제로 이것은 압축 행정이 끝날 때 연료와 공기 혼합물의 미세 폭발 중에 기계적 부하를받는 원통형 요소입니다.
피스톤 장치에는 다음이 포함됩니다.
- 바닥;
- O- 링 홈;
- 치마.
피스톤은 강철 핀으로 커넥팅로드에 부착됩니다. 각 요소에는 자체 기능이 있습니다.
바닥
부품의이 부분은 기계적 및 열적 스트레스를받습니다. 위의 모든 단계가 수행되는 작업 챔버의 하단 경계입니다. 바닥이 항상 균등하지는 않습니다. 그 모양은 설치된 모터의 모델에 따라 다릅니다.
씰링 부분
이 부분에는 오일 스크레이퍼와 압축 링이 설치됩니다. 그들은 시간이 지남에 따라 엔진의 주요 요소가 아니라 교체 가능한 링이 마모되는 실린더 블록의 실린더 사이에 최대의 견고성을 제공합니다.
가장 일반적인 수정은 XNUMX 개의 O- 링 (압축 링 XNUMX 개와 오일 스크레이퍼 XNUMX 개)입니다. 후자는 실린더 벽의 윤활을 조절합니다. 바닥과 밀봉 부분의 세트는 종종 자동차 기계공에서 피스톤 헤드라고 불립니다.
치마
부품의이 부분은 안정적인 수직 위치를 보장합니다. 스커트 벽은 피스톤을 안내하고 피스톤이 구르는 것을 방지하여 기계적 부하가 실린더 벽을 따라 고르게 분산되는 것을 방지합니다.
주요 피스톤 기능
피스톤의 주요 기능은 커넥팅로드를 눌러 크랭크 샤프트를 추진하는 것입니다. 이 동작은 연료와 공기의 혼합물이 발화 할 때 발생합니다. 평평한 바닥 표면은 모든 기계적 스트레스를받습니다.
이 기능 외에도이 부분에는 몇 가지 추가 속성이 있습니다.
- 폭발로 인한 효율성이 최대 비율을 갖기 때문에 실린더의 작업 챔버를 밀봉합니다 (이 매개 변수는 압축 정도 및 압축 량에 따라 다름). O- 링이 마모되면 견고성이 저하되고 동시에 전원 장치의 성능이 저하됩니다.
- 작업 챔버를 냉각합니다. 이 기능은 별도의 기사가 필요하지만 간단히 말해 실린더 내부에서 점화되면 온도가 2 천도까지 급격히 상승합니다. 부품이 녹는 것을 방지하려면 열을 제거하는 것이 매우 중요합니다. 이 기능은 씰 링, 커넥팅로드와 함께 피스톤 핀에 의해 수행됩니다. 그러나 주요 방열 요소는 오일과 공기-연료 혼합물의 신선한 부분입니다.
피스톤의 종류
현재까지 제조업체는 다양한 피스톤 수정을 개발했습니다. 이 경우의 주된 임무는 부품 마모 감소, 장치 생산성 및 접촉 요소의 충분한 냉각 사이의 "황금 평균"에 도달하는 것입니다.
피스톤이 더 잘 냉각 되려면 더 넓은 링이 필요합니다. 그러나 이것으로 에너지의 일부가 더 큰 마찰력을 극복하기 때문에 모터의 효율이 감소합니다.
설계 상 모든 피스톤은 두 가지 수정으로 나뉩니다.
- XNUMX 행정 엔진 용. 바닥은 구형으로 연소 생성물의 제거와 작업 챔버의 충전을 향상시킵니다.
- XNUMX 행정 엔진 용. 이러한 수정에서 바닥은 오목하거나 평평합니다. 첫 번째 범주는 밸브 타이밍이 변위 될 때 더 안전합니다. 밸브가 열려 있어도 해당하는 홈이 있기 때문에 피스톤이 충돌하지 않습니다. 또한 이러한 요소는 작업 챔버에서 혼합물의 더 나은 혼합을 제공합니다.
디젤 엔진 용 피스톤은 별도의 부품 범주입니다. 첫째, 가솔린 내연 기관의 유사품보다 훨씬 강합니다. 이는 실린더 내부에 20 기압을 초과하는 압력이 생성되어야하기 때문에 필요합니다. 고온과 엄청난 압력으로 인해 기존 피스톤은 쉽게 붕괴됩니다.
둘째, 이러한 피스톤에는 종종 피스톤 연소실이라고하는 특별한 홈이 있습니다. 흡기 행정에 난류를 생성하여 뜨거운 차체의 냉각을 개선하고 연료 / 공기 혼합을보다 효율적으로 제공합니다.
이러한 요소에 대한 또 다른 분류도 있습니다.
- 캐스트. 그들은 단단한 블랭크로 캐스팅하여 만든 다음 선반에서 처리합니다. 이러한 모델은 경 자동차에 사용됩니다.
- 국가 대표팀. 이러한 부품은 서로 다른 부품으로 조립되어 피스톤의 개별 요소에 대한 재료를 결합 할 수 있습니다 (예 : 스커트는 알루미늄 합금으로 만들 수 있고 바닥은 주철 또는 강철로 만들 수 있음). 높은 비용과 설계의 복잡성으로 인해 이러한 피스톤은 기존 모터에 설치되지 않습니다. 이러한 수정의 주요 응용 분야는 디젤 연료로 작동하는 대형 내연 기관입니다.
엔진 피스톤에 대한 요구 사항
피스톤이 작업을 처리하려면 제조 중에 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
- 기계적 응력으로 인해 변형되지 않으면 서 고온 부하를 견뎌야하며 온도 변화에 따라 모터의 효율이 떨어지지 않도록 재료가 높은 팽창 계수를 가져서는 안됩니다.
- 부품이 만들어진 재료는 플레인 베어링의 기능을 수행 한 결과 빠르게 마모되어서는 안됩니다.
- 관성으로 인해 질량이 증가함에 따라 커넥팅로드와 크랭크의 부하가 여러 번 증가하기 때문에 피스톤은 가벼워 야합니다.
새 피스톤을 선택할 때 제조업체의 권장 사항을 고려하는 것이 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 엔진에 추가 부하가 발생하거나 안정성이 떨어집니다.
질의 응답 :
피스톤은 엔진에서 무엇을합니까? 실린더에서 그들은 공기-연료 혼합물의 연소와 아래쪽으로 움직이는 인접한 피스톤의 크랭크에 대한 충격으로 인해 왕복 운동을 수행합니다.
어떤 종류의 피스톤이 있습니까? 바닥 두께가 다른 대칭 및 비대칭 스커트. 조절식 팽창, 자동 열, 자동, 듀오텀, 배플, 경사 스커트, Evotec, 단조 알루미늄 피스톤이 있습니다.
피스톤의 디자인 특징은 무엇입니까? 피스톤은 모양이 다를 뿐만 아니라 O-링을 설치하기 위한 슬롯 수도 다릅니다. 피스톤 스커트는 테이퍼 또는 배럴 모양일 수 있습니다.
