مما تتكون مكابس السيارة؟ مجموعة المكبس

لذلك، مهمتنا الأولى هي أن نفهم ما هو عليه محرك. نتيجة تشغيل المحرك هيوجود عزم الدوران على العمود المرفقي.

يتكون المحرك منآليتين:

1- كرنك- قضيب التوصيل الآلية (KShM، آلية الكرنك)مصمم لتحويل الحركة الترددية للمكبس الموجود في الأسطوانة إلى الحركة الدورانية للعمود المرفقي للمحرك.

2 — آلية توزيع الغاز (GRM، آلية توزيع الغاز)مصمم لتزويد المحرك بخليط قابل للاحتراق في الوقت المناسب، وكذلك لإطلاق غازات العادم.

في هذا الجزء سوف نقوم بتحليل أجزاء المحرك التي تتعلق بالعمود المرفقي. واستشرافًا للمستقبل، سأعلن عن القائمة الكاملة للأجزاء التي تتكون منها KShM.

لذا، تتكون آلية الكرنك من:

• دولاب الموازنة
• المكابس مع الخواتم والأصابع
• كتلة اسطوانة مع علبة المرافق
• الاسطوانات،
• وعاء زيت المحرك

إذا كانت نتيجة العمل وجود عزم الدوران على العمود المرفقي، فإن أحد أجزاء المحرك هو العمود المرفقي.

1. العمود المرفقي (العمود المرفقي)

يظهر العمود المرفقي في الشكل أدناه:

يتكون العمود المرفقي للمحرك مع دولاب الموازنة من:
1 - العمود المرفقي للمحرك. 2 — دولاب الموازنة مع حلقة مسننة.
3 - مجلة قضيب التوصيل؛ 4 - جذر (دعم) الرقبة. 5 - ثقل الموازنة

دولاب الموازنة- هذا قرص معدني ضخم مثبت على العمود المرفقي للمحرك. تحاول دولاب الموازنة دائمًا الحفاظ على الحالة التي تمت إزالتها منها. يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لاكتساب الزخم، وبالتالي تسهيل القفزات. كما يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يتباطأ. باختصار، بفضل القصور الذاتي، فإنه يخلق سلاسة في التحولات من سرعة دوران إلى أخرى. بالإضافة إلى ذلك، يلعب القصور الذاتي دور تراكم الطاقة. حسنا، إذا قمت بتدوير دولاب الموازنة، وقضاء العمل، فهي قادرة على القيام بنفس العمل حتى تتوقف. بشكل تقريبي، هذا نوع من المثبت الذي يحمي المحرك من الارتفاعات والصدمات.

الآن، دعونا ننتبه العمود المرفقي. يحمل هذا الاسم لأنه يتم ربط قضيب التوصيل به.

2. ربط قضيب

ربط قضيب- جزء متحرك من آلية كرنك المحرك الذي يربط المكبس والعمود المرفقي وينقل القوة من المكبس إلى العمود المرفقي لمحرك الاحتراق الداخلي (ICE)، مما يحول الحركة الانتقالية للمكبس إلى حركة دورانية للعمود المرفقي.

يظهر الشكل أدناه العمود المرفقي وأجزاء من مجموعة قضيب التوصيل والمكبس:

1 - العمود المرفقي. 2 - غلاف محمل قضيب التوصيل ؛ 3 - ربط غطاء قضيب الترباس. 4 - دبوس المكبس. 5 - حلقة الاحتفاظ؛ 6 - جلبة رأس قضيب التوصيل؛ 7 - ربط قضيب؛ 8 - غطاء قضيب التوصيل؛ 9 – ربط غطاء قضيب الجوز التثبيت

وهذا يعني أن قضيب التوصيل متصل بالعمود المرفقي. ويتم توصيل قضيب التوصيل بدوره بالمكبس.

3. المكبس

المكبس هو جزء من آلية كرنك المحرك الذي يتلقى الضغط مباشرة من خليط العمل المحترق في الأسطوانة

يظهر المكبس في الشكل أدناه:

يحتوي رأس الأسطوانة على غرف احتراق ومنافذ سحب وعادم وفتحات ملولبة لتثبيت شمعات الإشعال وممرات لسائل التبريد. يتم إدخال مقاعد وأدلة الصمامات، المصنوعة من حديد الزهر الخاص المقاوم للحرارة، في الرأس المسخن مسبقًا أثناء التبريد، مما يضمن التوتر العالي في الاتصال بعد معادلة درجة الحرارة.

لذلك اكتشفنا ما يسمى جزء قلب السيارة آلية الكرنك. نحن نعلم الآن أن المحرك يتكون من علبة المرافق التي يتم فيها تثبيت العمود المرفقي مع دولاب الموازنة. يتم توصيل قضبان التوصيل بالعمود المرفقي، ويتم توصيل المكابس بقضبان التوصيل. تعمل المكابس بدورها في بطانات الأسطوانة. هذا الهيكل بأكمله مغطى برأس الأسطوانة. هذا الأخير بمثابة بداية قصة حول الجانب الآخر من المحرك - آلية توزيع الغاز. سأكتب عنها في الرسالة القادمة.

أوصي بهذا الفيديو للتثبيت:

ملاحظة. وإنني أتطلع إلى رغباتكم واقتراحاتكم وآرائكم وتعليقاتكم.

مكبس

في المحرك ثنائي الشوط، يلعب المكبس دور البكرة. تحركاته ليست موحدة. المادة التي يصنع منها المكبس هي سبائك دورالومين أو سبائك الحديد الزهر، والتي تستخدم في المحركات منخفضة السرعة.

متطلبات المكبس:

• معامل التمدد الخطي المنخفض

• تآكل منخفض

• عند تسخينها، هناك انخفاض طفيف في القوة

• سعر منخفض

جهاز المكبس

ميزات هندسة المكبس هي أن قطر الرأس أصغر من قطر التنورة، والتنورة لها شكل مخروطي إهليلجي أو بيضاوي الشكل.

ميزات تصميم أجزاء المكبس:

يحتوي الجزء السفلي على أضلاع صلبة من الداخل. الشكل السفلي لـ M - 412 مسطح أو محدب، أما بالنسبة لمحركات الديزل فهو محدب، وبالنسبة لمحركات الديزل ثنائية الشوط فهو ذو حاجب.

قد يحتوي رأس المكبس على إدخالات من الحديد الزهر. قد يحتوي الرأس على فتحات لحلقات مكشطة الزيت. يحدث أن يتم عمل أخدود في الجزء العلوي من الرأس لتحسين تبديد الحرارة من الأسفل إلى الحلقة العلوية.

تنورة المكبس. لتقليل احتمالية تشويش المكبس، يتم إجراء تخفيضات رأسية على التنورة، دون احتساب محركات الاحتراق الداخلي ذات القطر الصغير. يبلغ حجم التنورة البيضاوي 0.15-0.29 ملم، والتفتق 0.02-0.04 ملم.

العروات

عند النظر إليها من جانب المبرد، يتم إزاحة الزعماء إلى اليسار. يتم عمل ثقب داخل الرئيس باستخدام أخاديد لحلقات التثبيت.

تركيب المكبس في الاسطوانة:يجب أن تكون المكابس متساوية الوزن، ويتم وضع القطع الموجود على حافة المكبس على الجانب الأيسر من السيارة.

حلقات المكبس

يعتمد عدد حلقات المكبس على نوع محرك الاحتراق الداخلي والسرعة الزاوية للعمود المرفقي. قطر الحلقة أكبر من قطر المكبس، لكن الحلقة مثبتة في المكبس بسبب خصائصها المرنة والفجوة الموجودة في القفل والتي يجب أن تكون 0.15 - 0.55 ملم.

لزيادة مقاومة التآكل للحلقات، يتم إجراء طلاء الكروم أو معالجة الموليبدينوم. ومن الواعد أيضًا تصنيع الحلقات على شكل نابض فولاذي مصبوب، أو على شكل مجموعة من الحلقات الفولاذية.

توفر حلقات المكبس اتصالاً مفصليًا بالمكبس. تصميمدبابيس المكبس عبارة عن أنبوب مجوف مصنوع من الفولاذ.

عند حدوث الإزاحة المحورية، يتم قفل الأصابع بواسطة حلقات. نظرًا للاختلاف في تمدد درجة حرارة المكبس والمسامير، فمن المحتمل حدوث طرق في المحرك، لأن تظهر فجوة. لذلك، لتجنب ذلك، تحتاج إلى تسخين المكبس إلى 70-80 درجة قبل الضغط.

حلقات مكشطة الزيت

يدخل الزيت إلى الأسطوانة بسبب اختلاف الضغط في الأسطوانة وعلبة المرافق وقت السحب. حلقات مكشطة الزيت مصنوعة من الحديد الزهر والفولاذ.

تصميم:

• موسع دائري,

• الموسع المحوري

• حلقتين.

مزاياحلقات مركبة تتكيف مع الشكل المشوه للأسطوانة أثناء التآكل. عند التثبيت، يجب أن يكون هناك فجوة في حلقة مكشطة الزيت بين الحلقة والتزوير في الارتفاع< 0.08 мм, встык 0,2 — 0,5 мм, а замки примыкающих колец должны быть сдвинуты на угол 180 градусов.

قضيب التوصيل

يربط قضيب التوصيل المكبس بالعمود المرفقي. يتكون قضيب التوصيل من رأس علوي وسفلي وقضيب. يسمى موصل رأس قضيب التوصيل السفلي بالغطاء. الأغطية من قضبان التوصيل المختلفة غير قابلة للتبديل.

العمود المرفقي

يعمل العمود المرفقي على نقل القوة من المكبس إلى الصندوق. العناصر الرئيسية للعمود المرفقي هي قضبان التوصيل والمجلات الرئيسية وأثقال الموازنة والخدين.

يُطلق على العمود المرفقي اسم العمود المرفقي ذو الدعم الكامل.، والتي لها أعناق رئيسية بين كل عنق قضيب متصل. يتم تثبيت شفة تثبيت دولاب الموازنة في الجزء الخلفي من العمود المرفقي، ويتم وضع إصبع القدم في المقدمة.

الخدين هما مكانا الانتقال من الرقبة الرئيسية إلى عنق القضيب المتصل.

يتم تثبيت أثقال الموازنة على العمود المرفقي لتحسين الخصائص الديناميكية.

يوجد تجويف لزيت التنظيف داخل عنق قضيب التوصيل. تحتوي العديد من المحركات على خيط في مقدمة العمود المرفقي لتثبيت السقاطة. يتم تثبيت ترس محرك عمود الحدبات في الطرف الأمامي من العمود المرفقي.

دولاب الموازنة

تعمل دولاب الموازنة على تجميع الطاقة اللازمة لأداء ضربات مساعدة وموازنة تشغيل محرك الاحتراق الداخلي. يتم تثبيت دولاب الموازنة في الجزء الخلفي من العمود المرفقي في موضع محدد. لبدء تشغيل المحرك من مشغل كهربائي، يتم إنتاج ترس حلقي على دولاب الموازنة. تعتبر دولاب الموازنة أيضًا جزءًا من آلية القابض.

لن أطيل المقدمة، سأخبرك بإيجاز عن موضوع هذا المقال الكبير. وهكذا نحن نتحدث عن أنواع المكابس والبنزين رباعي الأشواط والديزل وثنائي الأشواط.المهمة الرئيسية للجميع أنواع المكابس، وذلك للتحكم في التمدد الحراري ومقاومة حمل معين، وفيما يلي سنتعرف على كيفية حل هذه المشكلة.

مكابس للبنزين رباعي الأشواطالمحركات

تستخدم محركات البنزين الحديثة مكابس ذات تنورة متماثلة أو غير متماثلة.
بسماكات مختلفة للقاع وتنورة المكبس.

مكابس التوسع التي تسيطر عليها

مكابس ذات ملحق حلقي يتحكم في التمدد الحراري.
الإدخالات مصنوعة من الحديد الزهر الرمادي. الغرض الرئيسي من هذه الحلقة هو تقليل التمدد الحراري لسبائك الألومنيوم للمكبس، نظرًا لأن الحديد الزهر له تمدد صغير نسبيًا وموصلية حرارية منخفضة، وبالتالي فإن الإدخال يقيد المعدن مع الحفاظ على شكله. يعد إنتاج هذه المكابس أكثر تكلفة، وسعر المنتج النهائي أعلى في المقابل. العيب الرئيسي هو استحالة تصنيع مكبس مزور، ضروري جدًا للمحركات ذات الشاحن التوربيني، والكتلة الكبيرة للمكبس. هذا النوع من المكابس أصبح شيئًا من الماضي.

المكابس الحرارية التلقائية

تحتوي المكابس الحرارية الأوتوماتيكية على فاصل (قطع) بين الحزام الحلقي والتنورة في الأخدود حلقة مكشطة الزيت، يتم عقد التنورة في منطقة الرؤساء. وهذا يقلل من انتقال الحرارة من حلقة المكبس إلى حافتها، وبالتالي تحقيق شكل تنورة أكثر ثباتًا. تتحكم الحشوة الفولاذية في منطقة الرئيس في التمدد الحراري وتزيد من القوة. هذه المكابس غير قادرة على تحمل الأحمال الهائلة بسبب "القطع"، فهي تتميز بانخفاض مستوى الضجيج أثناء التشغيل وتنتمي إلى أنواع أكثر حداثة.

المكابس الأوتوماتيكية الحرارية

إنهم يعملون على نفس مبدأ السيارات.
المكابس الحرارية، ولكن ليس لديها قطع في أخدود مكشطة الزيت. لديهم أيضًا ألواح فولاذية في منطقة الرؤساء. أكثر متانة بسبب سلامة الحزام الحلقي والتنورة، وتتحمل الأحمال الجانبية بشكل أفضل مقارنة بالخيار الأول. يتم استخدامها في كل من محركات البنزين والديزل جزئيًا.

إنها تشبه إلى حد ما السيارات الحرارية، ولكن بدلاً من قطع التنورة، تحتوي على ملحق فولاذي بطول القطر بالكامل. وبالتالي الحد من انتقال درجة الحرارة من الحزام الدائري إلى التنورة والتحكم في الشكل على طول المحيط بأكمله.

يحتوي هذا النوع من المكابس على مبرد كبير وشكل تنورة ضيق وغالبًا ما يكون بيضاويًا. تم تصميم المكبس بحيث مع التمدد الحراري يغير شكله من البيضاوي إلى الدائري العادي.

بالإضافة إلى هذا النوع من المكابس، هناك أيضًا خيار ذو حافة مشطوفة باتجاه الجزء العلوي من المكبس. يحتوي على جزء أوسع من التنورة في الأسفل، يتناقص نحو الحزام الدائري.

يمكن أن تحتوي مكابس المحركات ذات الطاقة الإنتاجية العالية جدًا (أكثر من 100 كيلووات/لتر) على قناة تبريد.

تكمن أكبر إمكانية لتقليل كتلة المكبس في محركات البنزين رباعية الأشواط في مكابس EVOTEC®، حيث تجدر الإشارة أولاً وقبل كل شيء إلى الدعم شبه المنحرف للرؤوس، والذي يسمح بوضع الدبوس عميقًا بشكل خاص، بالقرب من الجزء السفلي، مما يقلل من طول وكتلة المكبس بالكامل. في هذا المنصب لقد تحدثنا بالفعل عن كتلة المكبس وعن ميزة ترتيب الدبوس هذا. يتيح هذا الترتيب لجدران التنورة تقوية الجزء العلوي من الرؤوس بشكل جيد للغاية بسماكة صغيرة من الأقسام وتفتيح الجزء السفلي عن طريق جعل المكبس ذو شكل غير متماثل. التنورة ضيقة جدًا ولها أقسام قوية عند الحواف تذهب إلى الرؤساء، وهذه أيضًا ميزة إضافية كبيرة. يمنع هذا الترتيب للمكبس بشكل جيد الأحمال الجانبية، واحتمال تشوه التنورة منخفض، وسمك التنورة أصغر بكثير من المكبس التقليدي، مما يقلل أيضًا من الوزن الإجمالي. على الرغم من كل المزايا المذكورة أعلاه، أصبح المكبس أرق بشكل ملحوظ، مما يسمح بجعل الرؤساء أرق، لأن الحمل بالقصور الذاتي على الجدران السفلية للرؤساء أصبح أقل.

مكابس الألومنيوم مزورة

في المحركات ذات الأحمال النوعية العالية جدًا - مثل الشحن التوربيني أو حقن أكسيد النيتروز - يُستخدم المكابس مزورة. الميزة هي بلا شك قوة سبائك الألومنيوم المزورة. يتحمل درجات الحرارة المرتفعة ولديه مقاومة أفضل للانفجار. تشمل العيوب السعر الأعلى وعدم القدرة على استخدام تقنيات معينة، على سبيل المثال، بعض تلك المذكورة أعلاه بسبب عملية التصنيع.

مكبس مزورة للفورمولا 1

في المنشور التالي سنتحدث عن المكابس ثنائية الشوط و محركات الديزلحيث يكون الحمل ودرجة الحرارة أكبر.

مجموعة المكبس عبارة عن مكبس ومجموعة من حلقات الختم. ويشمل أيضًا دبوس المكبس وأجزاء التثبيت. يجدر النظر في الغرض من هذه الآلية.

بسبب ذلك، يتم إدراكه ونقله عبر قضيب التوصيل إلى العمود المرفقي. وأيضًا، بفضل آلية مثل مجموعة المكبس، يتم إغلاق تجويف الأسطوانة الموجود فوق المكبس. بهذه الطريقة سيتم حمايته من دخول زيت التشحيم والغازات الزائدة إلى علبة المرافق. هذه الوظيفة ذات أهمية كبيرة للأداء الجيد للمحرك. يتم الحكم على الحالة الفنية التي هي فيها من خلال قدرتها على الختم. على سبيل المثال، في محركات الآلات لا يجوز أن يزيد استهلاك الزيت على ثلاثة بالمائة من استهلاك الوقود.

تقوم مجموعة المكبس أيضًا بعملها في الظروف المناخية الصعبة. ولهذا السبب تتميز أجزاء هذه الآلية بإجهاد حراري عالي، ويؤخذ ذلك في الاعتبار عند اختيار المواد والتصميم لها. يقوم المصنعون عادة بتطوير عناصرهم، مع الأخذ بعين الاعتبار نوع المحرك والغرض (النقل، الثابت، الديزل، المشكل، إلخ). ومع ذلك، فإن الهيكل العام لا يزال هو نفسه. لذا، يجب علينا أن نفكر في المادة التي تتكون منها مجموعة المكبس.

يُطلق على جزء الجذع (الدليل) أيضًا اسم تنورة المكبس. تحتوي على رؤوس من الداخل، مع ثقوب محفورة فيها لدبوس المكبس. غالبًا ما تُستخدم الحافة السفلية للتنورة كقاعدة تكنولوجية عند تصنيع المكبس. ولهذا الغرض فهي مجهزة بياقة مملة. بالإضافة إلى ذلك، فإن جدران التنورة لا تزال تستقبل قوى الضغط الجانبي، وهذا يزيد من احتكاكها بجدران الأسطوانة ويزيد من تسخين الأسطوانة والمكبس.

يحمل رأس المكبس حلقات المكبسولها قاع. يحتوي الأخدود السفلي على فتحات تصريف يخرج من خلالها زيت التشحييمحتى لا يدخل إلى غرفة الاحتراق عن طريق الخطأ. قاعها هو أحد جدران الغرفة. يستشعر ضغطًا كبيرًا للغاز. يمكن أن يكون الجزء السفلي نفسه مسطحًا أو مقعرًا أو محدبًا أو على شكل. ومرة أخرى، يتم اختيار شكله مع الأخذ بعين الاعتبار نوع المحرك وغرفة الاحتراق.

من المستحيل عدم ذكر آلية مثل مجموعة المكبس الأسطواني. العيوب الرئيسية في كتل الأسطوانات هي الشقوق والرقائق والتآكل. يتم تحديد هذه الأخطاء بعد إجراء فحص شامل للأسطوانة وتجعيدها وقياسها. في هذه العملية، تحتاج إلى تثبيت رأس أو لوح من الحديد الزهر على الكتلة (يلزم وجود حشية مطاطية). بشكل عام، تتميز هذه المجموعة بالفولاذ المقاوم للحرارة والتبريد بالزيت، والذي يتم بسبب الدوران المشترك لمحرك الديزل الرئيسي. إذا قمت بتوفير رعاية جيدة للآلية وزيت عالي الجودة، فيمكنك بسهولة زيادة عمر المكابس والأسطوانات.

وآلية أخرى - قضيب التوصيل ومجموعة المكبس. المكبس مصبوب والألومنيوم. السطح الخارجي له شكل معقد للغاية. دبوس المكبس مجوف وصلب ويدور بحرية في جلبة قضيب التوصيل ورؤوس المكبس. وحلقات المكبس مصنوعة من الحديد الزهر. وبالطبع فإن قضيب التوصيل مصنوع من الفولاذ. يحتوي رأسه العلوي على جلبة مصنوعة من خليط من الفولاذ والبرونز مما له تأثير إيجابي على عمل المجموعة بأكملها.