Предмети:
- Общ
- Бутално дъно
- материали
- Бутални пръстени
- Окончателна хлабина на буталните пръстени
- Бутален болт
- Дезаксация на буталния болт
- Изкривяване на буталото
- Накланящо се бутало
- Охлаждане
цялостната:
Буталата извършват движения нагоре и надолу в цилиндъра. Цилиндърът е заседнал в блока на двигателя и не се движи. Буталото постоянно се движи от ODP (долна мъртва точка) до TDC (горна мъртва точка) в цилиндъра. Изгарянето се извършва в горната част на буталото (наречено дъно на буталото). Тъй като всмукателните клапани се отварят и буталото се движи към него, във всмукателната секция се създава вакуум. Този вакуум засмуква въздух (или горивна смес) в цилиндъра. В двигател с компресор (посредством турбо или компресор) входящият въздух се изтласква в цилиндъра с определено свръхналягане.
De всмукателни клапани затворете и буталото се движи нагоре. Въздухът (или горивната смес) се компресира (компресира) след това при a бензинов двигател с a восъчна свещ и на едно дизелов двигател се запалва чрез добавяне на дизелово гориво.
Тъй като сместа се запалва, буталото се натиска надолу с голяма сила. Тогава изпускателни клапани се отваря и буталото избутва изгорелите газове в изпускателната тръба при движение нагоре.
Буталата трябва да отговарят на следните характеристики:
- Най-ниската възможна маса за поддържане на силите на масата в TDC и ODP възможно най-ниски. Малките масови сили оказват по-малко напрежение върху лагерите и позволяват по-високи честоти на въртене.
- Добра топлопроводимост; температурата на дъното на буталото може да надвиши 400 градуса по Целзий. За да се предотврати прекалено високото повишаване на температурата на основата на буталото, тя се охлажда постоянно с маслена струя срещу долната страна. По-ниското термично натоварване води до по-малко износване и по-малко потребление на масло.
- Достатъчна механична устойчивост.
- Нисък коефициент на триене.
Долна част на буталото:
Горната част на буталото се нарича „корона“ или „долна част на буталото“. Вдлъбнатините за клапаните често се шлифоват в дъното на буталото.
При дизеловите двигатели с директно впръскване дъното на буталото често все още е част от горивното пространство. След това в буталото се шлифова специална кухина, която служи за завихряне на въздуха. Въздухът в това пространство ще направи въртеливо движение, така че дизеловото гориво незабавно да се смеси добре с този въздух по време на впръскване.
Изображението показва дизелов двигател с директно впръскване с предварително завихряща камера в буталото. Дизеловият двигател с индиректно впръскване има отделна камера за предварително завихряне в главата на цилиндъра. Тогава няма пространство за горене в дъното на буталото.
Материали:
Буталата обикновено са направени от алуминиеви или магнезиеви сплави. Понякога се използват ковани алуминиеви бутала с хромирани основи на буталата. Те са много здрави и имат ниско тегло. Предимството е, че поради ниското си тегло те имат и по-ниско механично натоварване върху стените на цилиндрите (и следователно по-малко износване), освен това могат да се използват в двигатели с голяма мощност. Поради специализираното производство, цената е много по-висока от нормалните алуминиеви бутала.
Малки канали също са направени отстрани на буталото, сравними с каналите за хонинговане в стената на цилиндъра. Те служат за вид "носене" на маслото при движение нагоре и надолу. Ако не бяха осигурени малки канали, маслото можеше просто да премине покрай тях и да попадне в горивната камера.
Бутални пръстени:
Буталните пръстени трябва да осигуряват възможно най-доброто газово уплътнение между буталото в цилиндъра. Течовете по протежение на буталните пръстени причиняват, наред с други неща:
- Загуба на компресия (оттук и загуба на мощност).
- Загуба на масло през горивната камера.
- Преждевременно стареене и замърсяване на маслото; Тъй като изтичащите газове навлизат в маслото, тези газове могат да се смесят с маслото, причинявайки стареене на маслото.
Винаги има слой масло между жлебовете на буталните пръстени и буталните пръстени (вижте изображението по-долу). Не е възможно само буталните пръстени да се грижат за уплътнението. Маслото също играе важна роля в това. Става така:
- Докато буталото се издига, буталните пръстени се придвижват към долната част на жлеба на буталния пръстен. (виж изображението)
- Маслото по стените на цилиндъра прониква между буталния пръстен и жлеба на буталния пръстен. Това води до притискане на буталото към стената на цилиндъра.
Когато пръстените за скрепиране на маслото са износени, маслото може да попадне между стената на цилиндъра и пръстена за скрепиране на маслото, което го кара да попадне в горивната камера. След това маслото се изгаря, което води до син или черен дим от ауспуха. Синият дим е от двигателно масло, което навлиза директно в отработените газове, не е изгоряло и се изпарява. При черния дим маслото е участвало в процеса на горене и изгорелите остатъци от масло напускат отработените газове под формата на (черни) сажди.
Окончателна хлабина на буталните пръстени:
Хлабината на слота е пространството между двата края на буталния пръстен. Ако хлабината на ключалката е твърде малка, буталния пръстен няма място за оформяне на по-малък диаметър. Стената на цилиндъра може да се повреди и буталния пръстен може да се счупи. Ако хлабината на ключалката е твърде голяма, има твърде много пространство между краищата; буталните пръстени не уплътняват достатъчно и могат да причинят загуба на компресия или увеличен разход на масло.
Хлабината на ключалката се измерва с a щуп. С горното измерване хлабината на ключалката трябва да бъде между 0,35 и 0,55 mm. Сензорът с дебелина 0,5 мм може да бъде преместен с известно съпротивление. Така че крайният клирънс е наред. За повече информация вижте страницата “измервания на бутални пръстени” под заглавието Измерване механично.
Бутален болт:
Буталния щифт се използва за завъртане на буталото към мотовилката. Буталния щифт е (теоретично) монтиран в центъра на буталото и е закрепен с пръстен. В действителност буталният болт е монтиран извън центъра, което подобрява производителността. Повече информация за това можете да намерите по-долу в следващата глава: Дезаксация на буталния болт.
Дезаксация на буталния болт:
Положението извън оста на буталния щифт означава, че буталния щифт не е напълно центриран (както е показано на фигурата). Разбира се, тези бутала също трябва да бъдат монтирани в определена посока. Посоката е обозначена със стрелка, която е отбелязана в долната част на буталото. Тази стрелка сочи към страната на разпространение.
Поставянето на буталния щифт извън центъра има важна цел; намаляване на износването на стените на цилиндъра и намаляване на шума, издаван от буталото при смяна на стените на цилиндъра. Когато буталото се движи нагоре, то се притиска към лявата страна на стената на цилиндъра, а когато се движи надолу, се притиска към дясната страна. При всеки силов удар буталото ще бъде ударено от лявата страна срещу дясната страна с огромна сила.
Тъй като буталния щифт е разположен извън центъра, мотовилката вече е изправена преди ГМТ. Буталото се придвижва към дясната страна на цилиндъра преди силовия ход. Когато сега се осъществи силовият ход, буталото вече е в правилната позиция и вече може да се спусне право надолу с едно движение. Благодарение на нецентралния бутален щифт, буталото вече не се удря в стената на цилиндъра от силовия ход, което намалява шума и износването.
Изкривяване на буталото:
Буталото има различна форма при горещ двигател, отколкото при студен двигател. Материалът се разширява поради топлината. Буталото е конструирано по такъв начин, че разширяването става само в една посока. В противен случай буталото може да се забие в цилиндъра.
Най-вляво на фигурата може да се види буталото в нормално състояние. Средната снимка е на буталото в цилиндъра, гледано отгоре, когато е на работна температура. Така че двигателят е работил известно време, причинявайки загряване и разширяване на материала на буталото. Дясната снимка е на буталото в студено състояние. Това вече е с овална форма. Стрелките отгоре и отдолу показват разликата в размера. Буталото в дясната снимка е подсилено по ширина и умишлено конструирано по дължина, така че да има място за разширяване. Причината за това е, че всеки материал се разширява при нагряване. Буталото също трябва да има място за това.
Страната, която не се разширява, т.е. лявата и дясната страна на буталото на илюстрацията, се притиска към стената на цилиндъра по време на силовия ход. Тази страна поема силата на плъзгане (вижте изображението в главата по-долу „накланящо се бутало“. Това, разбира се, е конструирано по този начин, защото в противен случай пространството между буталото и стената на цилиндъра е твърде голямо с тази огромна сила. След това буталото стане двигател се хвърля в стената на цилиндъра и следователно ще има кратък живот.
Въпреки това звукът все още може да е различен, когато двигателят е студен, отколкото когато двигателят е топъл. Когато двигателят е студен, има толкова много хлабина между буталото и цилиндъра, че все още може да се чуе леко почукване. Това изобщо не е проблем, стига фазата на загряване на двигателя да протича гладко. С това имам предвид, че двигателят трябва да се загрява бавно (не много високи обороти и със сигурност не много газ при ниски обороти). Ако това се случи, буталото все още не се е разширило напълно и маслото все още не е достигнало работната температура от поне 60 или 80 градуса. Тогава двигателят ще има значително по-кратък живот. Стената на цилиндъра ще се износва по-бързо, както и страната на буталото, която ще се износва трудно. Шумът на буталото също може да бъде намален от производителя чрез прилагане на „дезаксация“. (Вижте главата по-горе).
Накланящо се бутало:
Докато се движи нагоре и надолу, буталото също се движи леко в посока на ширина в стената на цилиндъра. Ако стената на цилиндъра се износи поради неправилно използване на двигателя (помислете за шофиране с бързи/високи обороти, когато двигателят е студен), частта от стената на цилиндъра (маркирана в червено на изображението) може да стане куха. Лошият избор на материали от производителя на автомобила също може да играе важна роля за това (помислете за определени двигатели 1.4 16v от VAG).Това означава, че ширината на стената на цилиндъра се увеличава и следователно буталото има повече свобода на движение като резултат от силата на плъзгача. В този случай говорим за „накланящи се бутала“. Изображението показва, че буталото е изтеглено леко усукано в цилиндъра. Малко преувеличена ситуация, но концепцията за „накланящо се бутало“ е ясно видима.
Резултатът от накланянето на буталата е, че двигателят издава много тиктакащи звуци. Понякога почти може да се сравни със звука, произведен от дизелов двигател. Звукът е чисто удар в стената на цилиндъра поради допълнителното пространство, което буталото има в цилиндъра. В резултат на това потреблението на масло често се увеличава (поради лошо уплътнение) и износването също често се увеличава. Единственото, което може да се направи по въпроса, е да се направи основен ремонт на двигателя.
охлаждане:
Буталото се охлажда чрез пръскане на двигателно масло отдолу. Това може да се направи с пръскачка за масло (вижте изображението по-долу) или през отвор в свързващия прът. Това, заедно с повече информация относно охлаждането и смазването, е описано на страницата система за смазване.
