Tárgyak:
- Általános
- Dugattyús alsó
- anyagok
- Dugattyúgyűrűk
- A dugattyúgyűrűk végső hézaga
- Dugattyúcsap
- A dugattyúcsap deszaxálása
- Dugattyútorzítás
- Dönthető dugattyú
- Hűtés
összesen:
A dugattyúk fel-le mozgást végeznek a hengerben. A henger beszorult a motorblokkba és nem mozdul. A dugattyú folyamatosan az ODP-ből (alsó holtpont) a TDC-be (felső holtpont) mozog a hengerben. Az égés a dugattyú tetején (az úgynevezett dugattyú alján) megy végbe. Mivel a szívószelepek kinyílnak és a dugattyú felé mozdul, vákuum keletkezik a szívórészben. Ez a vákuum levegőt (vagy üzemanyag-keveréket) szív be a hengerbe. A feltöltött motorban (turbóval vagy kompresszorral) a beszívott levegőt bizonyos túlnyomással a hengerbe nyomják.
De szívószelepek zárja be és a dugattyú felfelé mozdul. A levegőt (vagy üzemanyag-keveréket) összenyomják (sűrítik), majd a benzinmotor a vékony katéter és egynél dízel motor gázolaj hozzáadásával meggyulladt.
Mivel a keverék meggyullad, a dugattyú nagy erővel lenyomódik. Aztán a kipufogószelepek kinyílik, és a dugattyú az égett gázokat a kipufogóba nyomja felfelé.
A dugattyúknak meg kell felelniük a következő tulajdonságoknak:
- A lehető legkisebb tömeg, hogy a TDC-ben és az ODP-ben a tömegerők a lehető legalacsonyabbak legyenek. A kis tömegerők kisebb terhelést jelentenek a csapágyakra, és nagyobb forgási frekvenciákat tesznek lehetővé.
- Jó hővezetés; a dugattyúfenék hőmérséklete meghaladhatja a 400 Celsius fokot. Annak elkerülése érdekében, hogy a dugattyú aljának hőmérséklete túl magasra emelkedjen, folyamatosan olajsugárral hűtik az alsó része felé. Az alacsonyabb hőterhelés kisebb kopást és kisebb olajfogyasztást eredményez.
- Megfelelő mechanikai ellenállás.
- Alacsony súrlódási együttható.
Dugattyú alja:
A dugattyú tetejét „koronának” vagy „dugattyú aljának” nevezik. A szelepek mélyedései gyakran a dugattyú aljában vannak köszörülve.
A közvetlen befecskendezéses dízelmotoroknál a dugattyúfenék gyakran még mindig az égéstér része. Ezután egy speciális üreget köszörülnek a dugattyúban, amely a levegő örvénylésére szolgál. A levegő ebben a térben örvénylő mozgást fog végezni, így a dízel üzemanyag azonnal jól elkeveredik ezzel a levegővel a befecskendezés során.
A képen egy közvetlen befecskendezéses dízelmotor látható, a dugattyúban előörvénykamrával. A közvetett befecskendezéses dízelmotor hengerfejében külön előörvénykamra van. Ekkor a dugattyú aljában nincs égéstér.
Anyagok:
A dugattyúk általában alumíniumból vagy magnéziumötvözetből készülnek. Néha kovácsolt alumínium dugattyúkat használnak krómozott dugattyútalppal. Ezek nagyon erősek és alacsony súlyúak. Előnye, hogy kis súlyuk miatt kisebb mechanikai terhelést is érnek a hengerfalakon (és ezáltal kisebb a kopás), ráadásul nagy teljesítményű motorokban is használhatóak. A speciális gyártásnak köszönhetően az ára jóval magasabb, mint a normál alumíniumdugattyúké.
A dugattyú oldalán kis hornyok is készülnek, hasonlóak a hengerfalon lévő hónoló hornyokhoz. Ezek arra szolgálnak, hogy "hordják" az olajat, amikor fel-le mozognak. Ha nem tartalmaznak kis hornyokat, az olaj egyszerűen elhaladhat mellettük, és az égéstérbe kerülhet.
Dugattyúgyűrűk:
A dugattyúgyűrűknek biztosítaniuk kell a lehető legjobb gáztömítést a hengerben lévő dugattyúk között. A dugattyúgyűrűk mentén lévő szivárgások többek között a következőket okozzák:
- Kompressziós veszteség (ezáltal teljesítményvesztés is).
- Olajveszteség az égéskamrán keresztül.
- Az olaj idő előtti öregedése és szennyeződése; Mivel a szivárgó gázok belépnek az olajba, ezek a gázok keveredhetnek az olajjal, ami az olaj öregedését okozza.
A dugattyúgyűrű hornyai és a dugattyúgyűrűk között mindig van egy olajréteg (lásd az alábbi képet). Nem lehetséges, hogy a dugattyúgyűrűk egyedül gondoskodjanak a tömítésről. Ebben az olaj is fontos szerepet játszik. Ez így megy:
- Ahogy a dugattyú felemelkedik, a dugattyúgyűrűk a dugattyúgyűrű-horony alsó részéhez mozdulnak el. (lásd a képet)
- A hengerfalon lévő olaj behatol a dugattyúgyűrű és a dugattyúgyűrű hornya közé. Ez azt okozza, hogy a dugattyú a henger falához nyomódik.
Ha az olajkaparó gyűrűk elkoptak, az olaj a hengerfal és az olajkaparó gyűrű közé kerülhet, és az égéstérbe kerül. Az olaj ezután elégetik, ami kék vagy fekete füstöt eredményez a kipufogóból. A kék füst a motorolajból származik, amely közvetlenül a kipufogóba kerül, nem ég el és elpárolog. A fekete füstben az olaj részt vett az égési folyamatban, és az égett olajmaradványok (fekete) korom formájában hagyják el a kipufogót.
A dugattyúgyűrűk végső hézaga:
A réshézag a dugattyúgyűrű két vége közötti tér. Ha a zárhézag túl kicsi, a dugattyúgyűrűnek nincs helye kisebb átmérőre formálni. A hengerfal megsérülhet, a dugattyúgyűrű pedig eltörhet. Ha a zárhézag túl nagy, túl sok hely van a végei között; a dugattyúgyűrűk nem tömítenek kellően, és kompresszióvesztést vagy megnövekedett olajfogyasztást okozhatnak.
A zárhézag mérése a hézagmérőt. A fenti mérés mellett a zárhézagnak 0,35 és 0,55 mm között kell lennie. A 0,5 mm vastag hézagmérőt némi ellenállással át lehetett mozgatni. Tehát a végső engedély rendben van. További információkért lásd a "dugattyúgyűrű mérések” címszó alatt Mechanikai mérés.
Dugattyúcsap:
A dugattyúcsap a dugattyúnak a hajtórúdhoz való forgatható rögzítésére szolgál. A dugattyúcsap (elméletileg) a dugattyú közepére van felszerelve, és rögzítőgyűrűvel van rögzítve. A valóságban a dugattyúcsap a középponttól eltérően van felszerelve, ami javítja a teljesítményt. Erről további információt a következő fejezetben találhat: A dugattyúcsap deszaxálása.
A dugattyúcsap deszaxálása:
A dugattyúcsap tengelyen kívüli helyzete azt jelenti, hogy a dugattyúcsap nincs teljesen középre igazítva (az ábrán látható módon). Ezeket a dugattyúkat természetesen egy bizonyos irányban is fel kell szerelni. Az irányt egy nyíl jelzi, amely a dugattyú alján van jelölve. Ez a nyíl az elosztási oldal felé mutat.
A dugattyúcsap középponttól eltérő elhelyezése fontos célt szolgál; csökkenti a hengerfal kopását és csökkenti a dugattyú által keltett zajt a hengerfalak cseréjekor. Amikor a dugattyú felfelé mozog, a hengerfal bal oldalához, lefelé haladva pedig a jobb oldalához nyomódik. Minden egyes erőlöketnél a dugattyú bal oldalról a jobb oldalra ütközik hatalmas erővel.
Mivel a dugattyúcsap nem középen van elhelyezve, a hajtórúd a TDC előtt már függőlegesen áll. A dugattyú a henger jobb oldalára mozog a teljesítménylöket előtt. Amikor az erőlöket megtörténik, a dugattyú már a megfelelő helyzetben van, és most egy mozdulattal egyenesen lefelé tud menni. Az off-center dugattyúcsapnak köszönhetően a dugattyú már nem ütközik a hengerfalnak az erőlökettől, ami csökkenti a zajt és a kopást.
Dugattyútorzítás:
A dugattyú meleg motorban más formát ölt, mint hideg motorban. Az anyag a hő hatására kitágul. A dugattyú úgy van megépítve, hogy a tágulás csak egy irányban megy végbe. Ellenkező esetben a dugattyú beszorulhat a hengerbe.
Az ábra bal szélén a dugattyú normál állapotban látható. A középső kép a hengerben lévő dugattyú felülről nézve, üzemi hőmérsékleten. Tehát a motor egy ideje járt, amitől a dugattyú anyaga felmelegszik és kitágul. A jobb oldali képen a dugattyú hideg állapotban látható. Ez most ovális alakú. A fenti és lenti nyilak jelzik a méretkülönbséget. A jobb oldali képen látható dugattyú szélességében meg lett erősítve, hosszában pedig szándékosan megszerkesztve, hogy legyen helye a tágulásra. Ennek az az oka, hogy melegítés hatására minden anyag kitágul. Ehhez a dugattyúnak is helyet kell adni.
Az az oldal, amelyik nem tágul, azaz az ábrán a dugattyú bal és jobb oldala a teljesítménylöket során a hengerfalhoz nyomódik. Ez az oldal veszi fel a csúszóerőt (lásd a lenti "billentődugattyú" fejezet képét. Ez természetesen így van megépítve, mert különben túl nagy a tér a dugattyú és a hengerfal között ennél a hatalmas erőnél. A dugattyú akkor lesz a motor a hengerfalnak ütközik, és ezért rövid élettartamú lesz.
Ennek ellenére a hang még mindig más lehet, amikor a motor hideg, mint amikor a motor meleg. Hideg motornál akkora játék van a dugattyú és a henger között, hogy enyhe kopogás hallható. Ez egyáltalán nem probléma, amíg a motor bemelegítési szakasza zökkenőmentesen megy végbe. Ez alatt azt értem, hogy a motort lassan kell felmelegíteni (nem túl nagy fordulatszámon és persze nem túl sok gázon alacsony fordulatszámon). Ha ez megtörténik, akkor a dugattyú még nem tágul ki teljesen, és az olaj még nem érte el a legalább 60 vagy 80 fokos üzemi hőmérsékletet. Ekkor a motor élettartama lényegesen rövidebb lesz. A hengerfal gyorsabban kopik, ahogy a dugattyú oldala is, amely keményen kopik. A dugattyú zaját a gyártó „deszaxáció” alkalmazásával is csökkentheti. (Lásd a fenti fejezetet).
Dönthető dugattyú:
Fel-le mozgás közben a dugattyú enyhén szélességi irányban is elmozdul a hengerfalban. Ha a motor helytelen használata miatt kopás lép fel a hengerfalban (gondoljon gyorsan / magas fordulatszámon hideg motornál), akkor a hengerfal (a képen pirossal jelölt) része üregessé válhat. Ebben nagy szerepet játszhat az autógyártó rossz anyagválasztása is (gondoljunk csak a VAG bizonyos 1.4-es 16V-os motorjaira) Ez azt jelenti, hogy megnő a hengerfal szélessége, így a dugattyú nagyobb mozgási szabadságot kap. a csúszó erő eredménye. Ebben az esetben „billentő dugattyúról” beszélünk. A képen látható, hogy a dugattyú enyhén megcsavarodott a hengerben. Kissé eltúlzott helyzet, de jól látható a „dönthető dugattyú” fogalma.
A billenő dugattyúk eredménye, hogy a motor sok ketyegő hangot ad ki. Néha szinte egy dízelmotor által keltett hanghoz hasonlítható. A hang pusztán a hengerfal ütése a dugattyúnak a hengerben lévő extra hely miatt. Ennek eredményeként gyakran nő az olajfogyasztás (a rossz tömítés miatt), és gyakran a kopás is nő. Az egyetlen dolog, amit ez ellen tenni lehet, az a motor nagyjavítása.
hűtés:
A dugattyú hűtése motorolaj permetezéssel történik az alján. Ez megtehető olajpermetezővel (lásd az alábbi képet), vagy a hajtórúdon lévő lyukon keresztül. Ezt a hűtéssel és kenéssel kapcsolatos további információkkal együtt az oldalon ismertetjük kenőrendszer.
