Pistoni motore: dispositivo, scopo, dimensioni

2024 Autore: Erin Ralphs | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-19 17:04

Nonostante la crescente popolarità dei veicoli elettrici, il motore a combustione interna è ancora il principale tipo di motore per auto. Questa unità ha l'abbreviazione ICE, ed è un motore termico che converte l'energia della combustione del carburante in lavoro meccanico. Il componente principale del motore a combustione interna è il meccanismo a manovella. Include l'albero a gomiti, le camicie, le bielle e i pistoni. Parleremo di quest'ultimo oggi.

Caratteristica

Cos'è questo elemento? Il pistone è il componente principale del meccanismo a manovella, che svolge diverse funzioni contemporaneamente:

• Risponde alla pressione del gas.
• Trasmette le forze alla biella.
• Sigilla la camera di combustione.
• Rimuove il calore dalla combustione del carburante.

Così, grazie al pistone, si realizza il processo termodinamico del motore.

Materiale

Vale la pena notareche questo elemento sia soggetto a carichi estremi e funzioni ad alta pressione e temperatura. In considerazione di ciò, per la fabbricazione dei pistoni del motore vengono utilizzati materiali speciali. In modo che l'elemento non si sciolga dalle alte temperature e non si deformi dagli urti, è realizzato in lega di alluminio. In rari casi, i pistoni del motore sono realizzati in acciaio. Questo elemento è realizzato con due metodi: stampaggio (pistoni forgiati) o stampaggio a iniezione. Quest'ultimo metodo viene utilizzato nel 90% dei casi.

Dispositivo

Il design del pistone del motore prevede la presenza di elementi interconnessi. Questi includono:

• testa;
• spinotto;
• capi;
• anelli di fissaggio;
• biella testa pistone;
• inserto in acciaio;
• gonna a pistone;
• anelli a compressione e raschiaolio.

Forma

Il pistone è un elemento solido, convenzionalmente diviso in due parti. Questa gonna e il fondo (testa) del pistone. La sua forma e il suo design ripetono la camera di combustione stessa. Si noti inoltre che sui motori a benzina, il pistone ha una superficie della testa quasi piatta. In rari casi possono essere presenti scanalature sul fondo per aprire completamente le valvole (questi sono i cosiddetti pistoni plugless). Spesso vengono utilizzati sui VAZ ("Priora", "Kalina", "Grant" e così via). Sulla maggior parte delle auto straniere a benzina, il fondo del pistone ha una superficie assolutamente piatta.

Se parliamo di motori diesel, quiil design è leggermente diverso. Questi motori utilizzano pistoni con una camera di combustione di una certa forma. Grazie ad esso, è assicurata una migliore formazione della miscela (grazie alla buona turbolenza). Su questi pistoni la forma del fondo non è piatta.

Ma indipendentemente dal fatto che si tratti di un motore diesel o benzina, ci sono sempre scanalature sul pistone per l'installazione degli anelli. La gonna stessa ha una forma a cono oa botte. Questo viene fatto per compensare l'espansione del pistone quando riscaldato. Si noti che uno strato di grafite o bisolfuro di molibdeno viene applicato in aggiunta sulla superficie del mantello. Questi componenti fungono da materiale antifrizione. Anche nella gonna sono presenti dei fori per il fissaggio dello spinotto del pistone. Sono anche chiamati boss.

Raffreddamento

Abbiamo detto prima che il pistone del cilindro di un motore è sottoposto a sollecitazioni estreme. In particolare, il fondo e il mantello sopportano carichi ad alta temperatura. Per evitare il surriscaldamento del materiale, è previsto il raffreddamento dell'olio. Potrebbe essere:

• Nebbia d'olio nel cilindro.
• Circolazione del lubrificante attraverso la bobina della testa del pistone.
• Spruzzare olio attraverso un ugello, un canale nella zona degli anelli o un foro speciale nella biella.

Spruzzare liquido sotto pressione. Può raggiungere quattro atmosfere, a seconda del regime del motore. Pertanto, l'olio motore svolge non solo la funzione di lubrificazione, ma anche di dissipazione del calore.

Anelli

Questi elementi sono sempre installati sui pistoni. Il loro compito principale è garantire una stretta connessione tra il pistone epareti della camera di combustione del motore. Gli anelli sono realizzati con gradi speciali di ghisa. Va notato che questi elementi sono la principale fonte di attrito nella centrale. Le perdite possono raggiungere fino al 25% di tutti i carichi meccanici nel motore a combustione interna.

La posizione degli anelli e il loro numero potrebbero essere diversi. Ma nel 90 percento dei casi viene utilizzato questo schema: due anelli di compressione e un anello raschiaolio. I primi servono ad impedire la penetrazione dei gas dalla camera nel basamento del motore quando la miscela viene accesa e il motore è in funzione. Il primo anello di compressione ha una forma trapezoidale. Il secondo è conico con un piccolo sottosquadro. I raschiaolio hanno anche un espansore a molla e fori di drenaggio.

Si noti che sui motori diesel è installato un inserto metallico, che contribuisce all'implementazione del rapporto di compressione massimo.

E se l'anello di compressione serve a prevenire la fuoriuscita di gas, allora il raschiaolio assicura la rimozione dell'olio dalla superficie delle pareti dei cilindri del motore a combustione interna. Ciò impedisce al lubrificante di entrare nella camera di combustione. Ma sulle auto ad alto chilometraggio, gli anelli non forniscono quella tenuta e parte del lubrificante filtra nella camera. Di conseguenza, un aumento del consumo di olio e un caratteristico fumo blu dal tubo di scarico.

Monta

Come si collega il pistone del motore alla biella? Si fissa con un dito tubolare in acciaio. Di solito sui moderni motori a combustione interna viene utilizzato un dito flottante. Può ruotare nella testa del pistone e nelle sporgenze quando il motore è in funzione e per eliminare lo spostamento, l'elementofissati su entrambi i lati con anelli di ritegno.

Il fissaggio rigido delle estremità del dito è usato molto raramente. Il design, che comprende il pistone, lo spinotto e gli anelli, è chiamato "gruppo pistone". A sua volta, è parte integrante della manovella.

Pistoni VAZ-2110: specifiche

Infine, diamo i dati sui pistoni dell'auto VAZ della decima famiglia. Questi elementi hanno una superficie inferiore piatta e sono realizzati in alluminio. Il diametro normale è di 82 mm. La dimensione di riparazione è superiore di 0,4 mm. Nota che ci sono due di queste dimensioni. La seconda riparazione ha un diametro di 82,8 millimetri. La dimensione della zona calda è di 7,5 millimetri. Il diametro dello spinotto del pistone è di 22 mm. Il volume dei campioni nel pistone è di 11,8 centimetri cubi. Altezza di compressione - 37,9 mm.

Quindi, abbiamo scoperto cos'è un pistone, come funziona, di cosa è fatto.