Teemad:
- üld-
- Kolvi põhi
- Materjalid
- Kolvi rõngad
- Kolvirõngaste lõplik kliirens
- Kolvi tihvt
- Kolvi tihvti desakseerimine
- Kolvi moonutus
- Kallutav kolb
- Jahutus
Üldine:
Kolvid teevad silindris üles-alla liikumisi. Silinder on mootoriplokis kinni ja ei liigu. Kolb liigub silindris pidevalt ODP-st (Alumine surnud keskus) TDC-sse (Top Dead Center). Põlemine toimub kolvi ülaosas (nimetatakse kolvi põhjaks). Kuna sisselaskeklapid avanevad ja kolb liigub poole, tekib sisselaskeosasse vaakum. See vaakum imeb õhu (või kütusesegu) silindrisse. Ülelaadimisega mootoris (turbo või kompressori abil) surutakse sisselaskeõhk silindrisse teatud ülerõhuga.
De sisselaskeklapid sulgub ja kolb liigub üles. Õhk (või kütusesegu) surutakse kokku (surutakse kokku) seejärel a bensiinimootor kohe kott ja ühel diiselmootor süüdati diislikütuse lisamisel.
Kuna segu süttib, surutakse kolb suure jõuga alla. Siis väljalaskeklapid avaneb ja kolb surub üleskäigul põlenud gaasid heitgaasi.
Kolvid peavad vastama järgmistele omadustele:
- Väikseim võimalik mass, et hoida massijõud TDC-s ja ODP-s võimalikult madalal. Väikesed massijõud avaldavad laagritele vähem pinget ja võimaldavad kõrgemat pöörlemissagedust.
- Hea soojusjuhtivus; kolvi põhja temperatuur võib ületada 400 kraadi Celsiuse järgi. Et kolvipõhja temperatuur liiga kõrgeks ei tõuseks, jahutatakse seda pidevalt õlijoaga vastu alumist külge. Väiksem soojuskoormus toob kaasa väiksema kulumise ja väiksema õlikulu.
- Piisav mehaaniline vastupidavus.
- Madal hõõrdetegur.
Kolvi põhi:
Kolvi ülaosa nimetatakse "krooniks" või "kolvi põhjaks". Ventiilide süvendid on sageli lihvitud kolvi põhjas.
Otsesissepritsega diiselmootorites on kolvipõhi sageli endiselt osa põlemisruumist. Seejärel lihvitakse kolvis spetsiaalne õõnsus, mille ülesandeks on õhu keerutamine. Selles ruumis olev õhk teeb pöörleva liikumise, nii et diislikütus seguneb sissepritse ajal selle õhuga kohe hästi.
Pildil on otsesissepritsega diiselmootor, mille kolvis on eelpöörituskamber. Kaudsissepritsega diiselmootoril on silindripeas eraldi eelpööriskamber. Siis pole kolvi põhjas põlemisruumi.
Materjalid:
Kolvid on tavaliselt valmistatud alumiiniumi- või magneesiumisulamitest. Mõnikord kasutatakse sepistatud alumiiniumkolbe, mille kolvialused on kroomitud. Need on väga tugevad ja väikese kaaluga. Eeliseks on see, et tänu oma väikesele kaalule on neil ka väiksem mehaaniline koormus silindri seintele (ja seega ka väiksem kulumine), lisaks saab neid kasutada suure võimsusega mootorites. Spetsiaalse tootmise tõttu on hind palju kõrgem kui tavalistel alumiiniumkolbidel.
Kolvi küljele tehakse ka väikesed sooned, mis on võrreldavad silindri seina lihvimissoontega. Nende ülesanne on õli "kanda" üles-alla liikumisel. Kui väikseid sooni poleks ette nähtud, võib õli neist lihtsalt mööda liikuda ja sattuda põlemiskambrisse.
Kolvi rõngad:
Kolvirõngad peavad tagama parima võimaliku gaasitihendi silindri kolvi vahel. Lekked piki kolvirõngaid põhjustavad muu hulgas:
- Kompressioonikadu (seega ka võimsuskadu).
- Õli kadu läbi põlemiskambri.
- Õli enneaegne vananemine ja saastumine; Kuna lekkegaasid sisenevad õlisse, võivad need gaasid seguneda õliga, põhjustades õli vananemist.
Kolvirõnga soonte ja kolvirõngaste vahel on alati õlikiht (vt pilti allpool). Kolvirõngaste üksinda ei ole võimalik tihendamise eest hoolitseda. Ka õlil on selles oluline roll. See käib nii:
- Kolvi tõustes liiguvad kolvirõngad kolvirõnga soone alumisse ossa. (vaata pilti)
- Silindri seinal olev õli tungib kolvirõnga ja kolvirõnga soone vahele. See põhjustab kolvi surumise vastu silindri seina.
Kui õlikaabitsarõngad on kulunud, võib õli sattuda silindri seina ja õlikaabitsa rõnga vahele, mistõttu see jõuab põlemiskambrisse. Seejärel õli põletatakse, mille tulemusena tekib heitgaasist sinine või must suits. Sinine suits on mootoriõlist, mis siseneb otse heitgaasi, põlemata ja aurustub. Mustas suitsus on õli osalenud põlemisprotsessis ja põlenud õlijäägid väljuvad heitgaasist (musta) tahma kujul.
Kolvirõngaste lõplik kliirens:
Pilu vahe on kolvirõnga kahe otsa vaheline ruum. Kui luku kliirens on liiga väike, ei ole kolvirõngal ruumi väiksema läbimõõduga moodustamiseks. Silindri sein võib kahjustuda ja kolvirõngas puruneda. Kui lukuvahe on liiga suur, on otste vahel liiga palju ruumi; kolvirõngad ei tihenda piisavalt ja võivad põhjustada surve kadu või suuremat õlikulu.
Luku kliirensit mõõdetakse a kaliibrimõõtur. Ülaltoodud mõõtmise korral peaks luku kliirens olema vahemikus 0,35–0,55 mm. 0,5 mm paksuse kaliibri sai teatud takistusega läbi liigutada. Nii et lõplik kliirens on korras. Lisateabe saamiseks vaadake lehte "kolvirõnga mõõtmised” pealkirja all Mehaaniline mõõtmine.
Kolvi tihvt:
Kolvi tihvti kasutatakse kolvi pööratavalt ühendusvarda külge kinnitamiseks. Kolvi tihvt on (teoreetiliselt) paigaldatud kolvi keskele ja kinnitatud kinnitusrõngaga. Tegelikkuses on kolvi tihvt paigaldatud väljaspool keskpunkti, mis parandab jõudlust. Lisateavet selle kohta leiate allpool järgmisest peatükist: Kolvi poldi desakseerimine.
Kolvi tihvti desakseerimine:
Kolvitihvti teljeväline asend tähendab, et kolvitihvt ei ole täielikult keskel (nagu on näidatud joonisel). Need kolvid tuleb loomulikult ka kindlas suunas monteerida. Suuna näitab nool, mis on märgitud kolvi põhjas. See nool osutab jaotuspoolele.
Kolvitihvti asetamine keskpunktist väljapoole täidab olulist eesmärki; vähendada silindri seina kulumist ja vähendada silindri seinte vahetamisel kolvi tekitatavat müra. Kui kolb liigub üles, surutakse see vastu silindri seina vasakut külge ja alla liikudes surutakse see vastu paremat külge. Iga jõulöögiga lüüakse kolb vasakult küljelt vastu paremat külge tohutu jõuga.
Kuna kolvi tihvt on paigutatud väljaspool keskpunkti, on ühendusvarras juba enne TDC-d püsti. Kolb liigub enne jõutakti silindri paremale poole. Kui jõutakt nüüd toimub, on kolb juba õiges asendis ja saab nüüd ühe liigutusega otse alla minna. Keskelt väljas oleva kolvitihvti tõttu ei lööda kolb enam vastu silindri seina jõulöögi mõjul, mis vähendab müra ja kulumist.
Kolvi moonutus:
Kolb võtab sooja mootoriga teistsuguse kuju kui külma mootoriga. Materjal paisub kuumuse toimel. Kolb on konstrueeritud nii, et paisumine toimub ainult ühes suunas. Vastasel juhul võib kolb silindrisse kinni jääda.
Joonise vasakpoolses servas on normaalses seisukorras kolb näha. Keskmisel pildil on silindris olev kolb ülalt vaadatuna, kui see on töötemperatuuril. Seega on mootor mõnda aega töötanud, põhjustades kolvi materjali soojenemist ja paisumist. Paremal pildil on kolb külmas seisukorras. See on nüüd ovaalse kujuga. Nooled ülal ja all näitavad suuruse erinevust. Parempoolsel pildil olev kolb on tugevdatud laiuses ja sihilikult konstrueeritud pikkuses nii, et sellel oleks ruumi laieneda. Selle põhjuseks on asjaolu, et iga materjal paisub kuumutamisel. Selleks tuleb ka kolvile ruumi anda.
See külg, mis ei laiene, st joonisel kujutatud kolvi vasak ja parem külg, surutakse jõutakti ajal vastu silindri seina. See külg neelab libisemisjõu (vt pilti allolevas peatükis "kallutav kolb". See on muidugi niimoodi konstrueeritud, sest muidu on kolvi ja silindri seina vaheline ruum selle tohutu jõu juures liiga suur. Kolb siis mootor paiskub vastu silindri seina ja seetõttu on selle eluiga lühike.
Sellele vaatamata võib heli külma mootori korral olla erinev kui sooja mootori korral. Kui mootor on külm, on kolvi ja silindri vahel nii palju lõtku, et kerget koputamist võib siiski kuulda. See pole üldse probleem, kui mootori soojenemise faas kulgeb sujuvalt. Selle all pean silmas seda, et mootorit tuleb soojendada aeglaselt (mitte liiga suurtel pööretel ja kindlasti mitte liiga palju gaasi madalatel pööretel). Kui see siiski juhtub, pole kolb veel täielikult paisunud ja õli ei ole veel saavutanud töötemperatuuri vähemalt 60 või 80 kraadi. Mootori eluiga on siis oluliselt lühem. Silindri sein kulub kiiremini, nagu ka kolvi külg, mis kulub kõvasti. Kolvi müra saab tootja vähendada ka "desaxation" abil. (Vt ülaltoodud peatükki).
Kallutav kolb:
Üles-alla liikudes liigub kolb silindri seinas veidi ka laiuse suunas. Kui mootori vale kasutamise tõttu tekib silindri seina kulumine (mõelge külmale mootorile kiiresti / kõrgetel pööretel sõitmisele), võib silindri seina osa (pildil punaselt märgitud) õõnsaks muutuda. Suurt rolli võib selles mängida ka autotootja kehv materjalivalik (mõelge VAG-i teatud 1.4 16v mootoritele) See tähendab, et silindri seina laius suureneb ja seetõttu on kolbil suurem liikumisvabadus. libisemisjõu tulemus. Sel juhul räägime "kallutavatest kolbidest". Pildilt on näha, et kolb on silindris kergelt keerdunud. Veidi liialdatud olukord, kuid mõiste “kallutav kolb” on selgelt nähtav.
Kallutavate kolbide tagajärjeks on see, et mootor teeb palju tiksuvaid hääli. Mõnikord võib seda peaaegu võrrelda diiselmootori tekitatava heliga. Heli on puhtalt silindri seina löök, mis on tingitud kolvi silindris olevast lisaruumist. Selle tulemusena suureneb sageli õlikulu (halva tihenduse tõttu) ja sageli suureneb ka kulumine. Ainus, mida selles osas teha saab, on mootori kapitaalremont.
Jahutus:
Kolvi jahutatakse põhja pihustades mootoriõli. Seda saab teha õlipihustiga (vt allolevat pilti) või ühendusvarda augu kaudu. Seda koos täiendava teabega jahutamise ja määrimise kohta on kirjeldatud lehel määrimissüsteem.
