Piston mesin: perangkat, tujuan, dimensi

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:02

Meskipun semakin populernya kendaraan listrik, mesin pembakaran internal masih menjadi jenis utama mesin mobil. Unit ini memiliki singkatan ICE, dan merupakan mesin kalor yang mengubah energi pembakaran bahan bakar menjadi kerja mekanis. Komponen utama dari mesin pembakaran dalam adalah mekanisme engkol. Ini termasuk poros engkol, liner, batang penghubung, dan piston. Kita akan membicarakan yang terakhir hari ini.

Karakteristik

Apa elemen ini? Piston adalah komponen utama dari mekanisme engkol, yang melakukan beberapa fungsi sekaligus:

• Merespon tekanan gas.
• Memancarkan gaya ke batang penghubung.
• Menyegel ruang bakar.
• Menghilangkan panas dari pembakaran bahan bakar.

Dengan demikian, berkat piston, proses termodinamika mesin terwujud.

Bahan

Perlu diperhatikanbahwa elemen ini dikenai beban ekstrem, dan beroperasi di bawah tekanan dan suhu tinggi. Mengingat hal ini, bahan khusus digunakan untuk pembuatan piston mesin. Agar elemen tidak meleleh dari suhu tinggi dan tidak berubah bentuk akibat guncangan benturan, itu terbuat dari paduan aluminium. Dalam kasus yang jarang terjadi, piston mesin terbuat dari baja. Elemen ini dibuat dengan dua metode - dengan stamping (piston tempa) atau cetakan injeksi. Metode terakhir digunakan dalam 90 persen kasus.

Perangkat

Desain piston mesin melibatkan keberadaan elemen yang saling berhubungan. Ini termasuk:

• kepala;
• pin piston;
• bos;
• menahan cincin;
• batang penghubung kepala piston;
• sisipan baja;
• rok piston;
• kompresi dan cincin pengikis oli.

Bentuk

Piston adalah elemen padat, biasanya dibagi menjadi dua bagian. Rok ini dan bagian bawah (kepala) piston. Bentuk dan desainnya mengulangi ruang bakar itu sendiri. Perhatikan juga bahwa pada mesin bensin, piston memiliki permukaan kepala yang hampir rata. Dalam kasus yang jarang terjadi, alur mungkin ada di bagian bawah untuk membuka katup sepenuhnya (ini disebut piston plugless). Seringkali ini digunakan pada VAZ ("Priora", "Kalina", "Grant" dan seterusnya). Pada kebanyakan mobil asing berbahan bakar bensin, bagian bawah piston memiliki permukaan yang benar-benar rata.

Jika kita berbicara tentang mesin diesel, di sinidesainnya sedikit berbeda. Mesin ini menggunakan piston dengan ruang bakar dengan bentuk tertentu. Berkat itu, pembentukan campuran yang lebih baik dipastikan (karena turbulensi yang baik). Pada piston ini bentuk bagian bawahnya tidak rata.

Namun terlepas dari apakah itu mesin diesel atau bensin, selalu ada lekukan pada piston untuk memasang cincin. Roknya sendiri memiliki bentuk kerucut atau tong. Hal ini dilakukan untuk mengkompensasi ekspansi piston saat dipanaskan. Perhatikan bahwa lapisan grafit atau molibdenum disulfida juga diterapkan pada permukaan rok. Komponen-komponen ini bertindak sebagai bahan anti-gesekan. Di bagian skirt juga terdapat lubang untuk memasang pin piston. Mereka juga disebut bos.

Pendingin

Kami mengatakan sebelumnya bahwa piston silinder mesin mengalami tekanan yang ekstrim. Secara khusus, bagian bawah dan rok menahan beban suhu tinggi. Untuk mencegah bahan dari panas berlebih, pendinginan oli disediakan. Bisa jadi:

• Minyak kabut dalam silinder.
• Sirkulasi pelumas melalui koil kepala piston.
• Percikan oli melalui nozzle, saluran di area ring atau lubang khusus di connecting rod.

Menyemprotkan cairan di bawah tekanan. Itu bisa mencapai empat atmosfer, tergantung pada kecepatan mesin. Dengan demikian, oli mesin tidak hanya melakukan fungsi pelumasan, tetapi juga pembuangan panas.

Cincin

Elemen-elemen ini selalu dipasang pada piston. Tugas utama mereka adalah memastikan hubungan yang erat antara piston dandinding ruang bakar mesin. Cincin terbuat dari besi cor kelas khusus. Perlu dicatat bahwa elemen-elemen ini adalah sumber utama gesekan di pembangkit listrik. Kerugian dapat mencapai hingga 25 persen dari semua beban mekanis di mesin pembakaran internal.

Lokasi cincin dan nomornya mungkin berbeda. Tetapi dalam 90 persen kasus, skema ini digunakan: dua kompresi dan satu cincin pengikis oli. Yang pertama berfungsi untuk mencegah masuknya gas dari chamber ke dalam crankcase mesin saat campuran dinyalakan dan mesin hidup. Cincin kompresi pertama memiliki bentuk trapesium. Yang kedua berbentuk kerucut dengan undercut kecil. Pengikis oli juga memiliki pegas ekspander dan lubang drainase.

Perhatikan bahwa sisipan logam dipasang pada mesin diesel, yang berkontribusi pada penerapan rasio kompresi maksimum.

Dan jika cincin kompresi berfungsi untuk mencegah masuknya gas, maka pengikis oli memastikan penghilangan oli dari permukaan dinding silinder mesin pembakaran internal. Ini mencegah pelumas masuk ke ruang bakar. Tetapi pada mobil dengan jarak tempuh tinggi, cincin tidak memberikan segel itu, dan beberapa pelumas merembes ke dalam bilik. Akibatnya, konsumsi oli meningkat dan asap biru khas dari pipa knalpot.

Gunung

Bagaimana piston mesin terhubung ke batang penghubung? Itu diikat dengan jari baja berbentuk tabung. Biasanya pada mesin pembakaran internal modern digunakan jari mengambang. Itu bisa berputar di kepala piston dan bos saat mesin berjalan, dan untuk menghilangkan perpindahan, elemendipasang di kedua sisi dengan cincin penahan.

Pengikatan kaku pada ujung jari sangat jarang digunakan. Desainnya, yang meliputi piston, pin, dan ring, disebut "grup piston". Pada gilirannya, ini merupakan bagian integral dari engkol.

VAZ-2110 piston: spesifikasi

Akhirnya kami memberikan data tentang piston mobil VAZ dari keluarga kesepuluh. Elemen-elemen ini memiliki permukaan bawah yang rata dan terbuat dari aluminium. Diameter normalnya adalah 82 mm. Ukuran perbaikan 0,4 mm lebih tinggi. Perhatikan bahwa ada dua ukuran seperti itu. Perbaikan kedua memiliki diameter 82,8 milimeter. Ukuran zona panas adalah 7,5 milimeter. Diameter pin piston adalah 22 mm. Volume sampel dalam piston adalah 11,8 sentimeter kubik. Tinggi kompresi - 37,9 mm.

Jadi, kami menemukan apa itu piston, cara kerjanya, terbuat dari apa.