tìm hiểu piston động cơ đốt trong
Piston là một bộ phận quan trọng trong động cơ có nhiệm vụ nhận lực của khí lực trong kì nổ để làm quay trục khuỷu rồi nhận lực quán tính của trục khuỷu được tích lũy trong bánh đà thông qua hệ thống thanh truyền để chuyển động lên xuống trong xylanh.
Piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy sản phẩm cháy nhiệt độ cao chịu lực khí thể lớn, vì thế mà vật liệu chế tạo piston cần phải chịu được mài mòn, sức bền lớn, nhẹ để hạn chế lực quán tính, hệ số giãn nở theo chiều ngang nhỏ chống bó cứng trong xylanh khi động cơ làm việc nhiệt độ cao. Vật liệu chế tạo piston thường là:
-gang: hệ số giãn nở nhỏ, chịu lực tốt nhưng nặng, hệ số dẫn nhiệt nhỏ nên nhiệt độ đầu piston cao khó làm mát thường dùng cho động cơ thấp tốc công suất nhỏ.
-thép: sức bền cao nhẹ nhưng khó đúc, dẫn nhiệt kém nên ít dùng.
-hợp kim nhôm: nhẹ hệ số dẫn nhiệt tốt, dễ đúc, hệ số ma sát với xylanh bằng gang nhỏ nhưng hệ số giãn nở lớn nên phải làm khe hở lớn gây dễ lọt khí, giá thành cao.
Lưu ý:inox là vật liệu rất tốt để chống ăn mòn, chịu lực tốt, nhẹ, giá thành không cao lắm, dẫn nhiệt tốt nhưng hệ sô giãn nở lớn nên không được làm vật liệu chế tạo piston.
Cấu tạo
a) Đỉnh piston: có nhiều hình dạng khác nhau phù hợp cho từng cơ chế của máy:
-đỉnh bằng: Diện tích tiếp xúc nhiệt nhỏ dùng cho các động cơ
- đỉnh lồi: đỉnh chịu lực thường thấy động cơ hai kì, đỉnh lồi lệch một bên còn đóng vai trò như van đóng mở cửa thải.
- đỉnh lõm: đỉnh này chịu lực kém nhưng tạo được xoáy lốc, buồng cháy nhỏ gọn sử dụng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình có buồng cháy thành phần.
- đỉnh chứa buồng cháy: thường lõm vào hình omega, denta...thường dùng cho động cơ diezel do tạo đc xoáy tạo điều kiện cho hòa hợp khí và nhiên liệu, buồng cháy nhỏ gọn,.
b) đầu piston: chứa các rãnh xéc măng, riêng xéc măng ở dưới cùng của xec măng dầu có khoan những lỗ nhỏ xuyên thủng vào bên trong là để cho dầu bôi trơn từ xy lanh được xéc măng gạt chảy vào trong piston vừa là để làm mát vừa là để bôi trơn giữa chốt khuỷu với piston chốt khuỷu với thanh truyền, tạo điều kiện thoát dầu nhanh hơn; ngược lại trong một số trường hợp dầu bôi trơn lại chảy từ piston chảy ra xy lanh để bôi trơn do vòi phun phun vào thành xy lanh nhưng bị vướng thân đuôi piston.
c) thân piston:tiết diện thân piston không phải có dạng tròn như ta nhìn bên ngoài mà có dạng hình ô van vát hai đầu chiều dài nhất theo chiều của piston mục đích là để khi piston làm việc sinh ra lực ngang vuông góc với chốt piston làm cho piston biến dạng và nhờ thiết kế đó mà piston không bị bó kẹt trong lòng xylanh. Thân piston còn chứa lỗ lắp chốt được chế tạo sát với đầu piston và lệch sang bên trái(cùng chiều với lực ngang N) để giảm tiếng gõ động cơ. Lỗ chốt có một rãnh để lắp phanh ngăn cho chốt piston lao ra ngoài khi làm việc dùng cho loại chốt piston xoay cả trong lỗ chốt piston và lỗ thanh truyền.
Giải thích một chút về tiếng gõ dộng cơ: khi động cơ làm việc piston di chuyển lên DCT nhờ lực đẩy của thanh truyền thì piston có xu hướng bị đấy lệch sang bên phải và khi di chuyển xuống DCD piston bị lực ngang đẩy lệch sang bên trái, do lực khí thế nhanh mạnh sự va đập này gây nên tiếng gõ động cơ vì vậy muốn giảm tiếng gõ thì khi lên tới DCT piston đã phải nằm bên trái thành xy lanh.
d) đuôi piston (áo (váy) piston): có đường kính lớn hơn đầu đỉnh piston dạng vành để tăng độ cứng và cân bằng trọng lượng piston cho từng xy lanh.
Piston tiếp xúc trực tiếp với khí cháy sản phẩm cháy nhiệt độ cao chịu lực khí thể lớn, vì thế mà vật liệu chế tạo piston cần phải chịu được mài mòn, sức bền lớn, nhẹ để hạn chế lực quán tính, hệ số giãn nở theo chiều ngang nhỏ chống bó cứng trong xylanh khi động cơ làm việc nhiệt độ cao. Vật liệu chế tạo piston thường là:
-gang: hệ số giãn nở nhỏ, chịu lực tốt nhưng nặng, hệ số dẫn nhiệt nhỏ nên nhiệt độ đầu piston cao khó làm mát thường dùng cho động cơ thấp tốc công suất nhỏ.
-thép: sức bền cao nhẹ nhưng khó đúc, dẫn nhiệt kém nên ít dùng.
-hợp kim nhôm: nhẹ hệ số dẫn nhiệt tốt, dễ đúc, hệ số ma sát với xylanh bằng gang nhỏ nhưng hệ số giãn nở lớn nên phải làm khe hở lớn gây dễ lọt khí, giá thành cao.
Lưu ý:inox là vật liệu rất tốt để chống ăn mòn, chịu lực tốt, nhẹ, giá thành không cao lắm, dẫn nhiệt tốt nhưng hệ sô giãn nở lớn nên không được làm vật liệu chế tạo piston.
Cấu tạo
a) Đỉnh piston: có nhiều hình dạng khác nhau phù hợp cho từng cơ chế của máy:
-đỉnh bằng: Diện tích tiếp xúc nhiệt nhỏ dùng cho các động cơ
- đỉnh lồi: đỉnh chịu lực thường thấy động cơ hai kì, đỉnh lồi lệch một bên còn đóng vai trò như van đóng mở cửa thải.
- đỉnh lõm: đỉnh này chịu lực kém nhưng tạo được xoáy lốc, buồng cháy nhỏ gọn sử dụng cho động cơ cỡ nhỏ và trung bình có buồng cháy thành phần.
- đỉnh chứa buồng cháy: thường lõm vào hình omega, denta...thường dùng cho động cơ diezel do tạo đc xoáy tạo điều kiện cho hòa hợp khí và nhiên liệu, buồng cháy nhỏ gọn,.
b) đầu piston: chứa các rãnh xéc măng, riêng xéc măng ở dưới cùng của xec măng dầu có khoan những lỗ nhỏ xuyên thủng vào bên trong là để cho dầu bôi trơn từ xy lanh được xéc măng gạt chảy vào trong piston vừa là để làm mát vừa là để bôi trơn giữa chốt khuỷu với piston chốt khuỷu với thanh truyền, tạo điều kiện thoát dầu nhanh hơn; ngược lại trong một số trường hợp dầu bôi trơn lại chảy từ piston chảy ra xy lanh để bôi trơn do vòi phun phun vào thành xy lanh nhưng bị vướng thân đuôi piston.
c) thân piston:tiết diện thân piston không phải có dạng tròn như ta nhìn bên ngoài mà có dạng hình ô van vát hai đầu chiều dài nhất theo chiều của piston mục đích là để khi piston làm việc sinh ra lực ngang vuông góc với chốt piston làm cho piston biến dạng và nhờ thiết kế đó mà piston không bị bó kẹt trong lòng xylanh. Thân piston còn chứa lỗ lắp chốt được chế tạo sát với đầu piston và lệch sang bên trái(cùng chiều với lực ngang N) để giảm tiếng gõ động cơ. Lỗ chốt có một rãnh để lắp phanh ngăn cho chốt piston lao ra ngoài khi làm việc dùng cho loại chốt piston xoay cả trong lỗ chốt piston và lỗ thanh truyền.
Giải thích một chút về tiếng gõ dộng cơ: khi động cơ làm việc piston di chuyển lên DCT nhờ lực đẩy của thanh truyền thì piston có xu hướng bị đấy lệch sang bên phải và khi di chuyển xuống DCD piston bị lực ngang đẩy lệch sang bên trái, do lực khí thế nhanh mạnh sự va đập này gây nên tiếng gõ động cơ vì vậy muốn giảm tiếng gõ thì khi lên tới DCT piston đã phải nằm bên trái thành xy lanh.
d) đuôi piston (áo (váy) piston): có đường kính lớn hơn đầu đỉnh piston dạng vành để tăng độ cứng và cân bằng trọng lượng piston cho từng xy lanh.
Ngoài ra còn có piston quay nhưng loại này hiếm gặp và ít dùng do khó chế tạo sửa chữa. Tạo ra tiếng gõ mạnh và độ kín khít kém.
Chú ý khi lắp piston vào trong lòng xy lanh:
-cần lắp đúng piston vào xy lanh theo thứ tự khi vừa mới tháo bởi độ mòn giữa xy lanh với xecmang của mỗi máy là khác nhau; lắp sai sẽ xảy ra lọt khí mài mòn nhanh hơn.
-kiểm tra miệng xéc măng xem có trùng nhau không thường thì cách nhau một khoảng 120 độ(hoặc hai xec măng gần nhau thì lệch nhau 180độ) với loại ba xéc măng và tránh miệng xéc măng trùng với lỗ chốt piston để tránh lọt khí lọt dầu.
-để ý dấu trên piston để lắp piston đúng chiều thường là mũi tên, dấu chấm.
Nhận xét
Đăng nhận xét