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瑞格

科目:

  • 一般
  • 活塞底部
  • 用料
  • 活塞環
  • 活塞環的最終間隙
  • 活塞銷
  • 活塞銷脫軸
  • 活塞變形
  • 傾斜活塞
  • 科林

整體:
活塞在汽缸內作上下運動。 氣缸卡在引擎缸體中並且無法移動。 活塞在汽缸內不斷地從ODP(下止點)移動到TDC(上止點)。 燃燒發生在活塞頂部(稱為活塞底部)。 由於進氣門打開並且活塞移動,因此在進氣部分產生真空。 此真空將空氣(或燃料混合物)吸入氣缸。 在增壓引擎中(經由渦輪或壓縮機),進氣以一定的超壓被推入汽缸。
De 進氣閥 關閉,活塞向上移動。 空氣(或燃料混合物)被壓縮(壓縮),然後以 汽油引擎 馬上 蠟燭 並同時 柴油引擎 透過添加柴油來點燃。
由於混合物被點燃,活塞被強力向下推。 然後 排氣閥 打開,活塞在上沖程將燃燒後的氣體推入排氣裝置。

活塞必須滿足以下特性:

  • 盡可能低的質量,以保持 TDC 和 ODP 中的質量力盡可能低。 較小的質量力對軸承產生的應力較小,並允許較高的旋轉頻率。
  • 導熱性好; 活塞底部的溫度可超過攝氏400度。 為了防止活塞底座的溫度升得太高,用噴油嘴對底面持續冷卻。 較低的熱負荷導致較少的磨損和較少的油消耗。
  • 足夠的機械阻力。
  • 摩擦係數低。

活塞底部:
活塞的頂部稱為“冠”或“活塞底部”。 閥門的凹槽通常在活塞底座上研磨。

在直噴式柴油引擎中,活塞底部通常仍然是燃燒空間的一部分。 然後在活塞中磨出一個特殊的空腔,用來使空氣旋轉。 此空間中的空氣將進行旋渦運動,以便柴油在噴射過程中立即與空氣充分混合。

此圖顯示了活塞中帶有預渦流室的直噴式柴油引擎。 間接噴射式柴油引擎在汽缸蓋中有一個單獨的預渦流室。 那麼活塞底部就沒有燃燒空間。

材料:
活塞通常由鋁或鎂合金製成。 有時使用鍛造鋁活塞,活塞底座鍍鉻。 它們非常堅固且重量輕。 優點是,由於重量輕,氣缸壁上的機械負載也較低(因此磨損較少),而且它們可以用於高功率引擎。 由於生產專業化,價格比一般鋁活塞高出許多。

活塞側面也有小凹槽,與汽缸壁上的珩磨凹槽相當。 它們在上下移動時起到某種「攜帶」油的作用。 如果沒有提供小凹槽,油可能會簡單地流過它們並最終進入燃燒室。

活塞環:
活塞環必須確保汽缸內活塞之間的最佳氣體密封。 活塞環洩漏會導致以下問題:

  • 壓縮損失(從而還有功率損失)。
  • 通過燃燒室的油損失。
  • 油液過早老化污染; 由於洩漏氣體進入油中,這些氣體會與油混合,導致油老化。

活塞環槽和活塞環之間總是有一層油(見下圖)。 僅靠活塞環來負責密封是不可能的。 石油在這方面也扮演著重要角色。 事情是這樣的:

  • 當活塞上升時,活塞環會移動到活塞環槽的下部。 (見圖)
  • 汽缸壁上的油滲透到活塞環與活塞環槽之間。 這導致活塞被壓靠在氣缸壁上。

當刮油環磨損時,油會進入氣缸壁和刮油環之間,導致其最終進入燃燒室。 然後油燃燒,排氣中產生藍煙或黑煙。 藍煙是直接進入排氣管、未燃燒並蒸發的引擎油產生的。 在黑煙中,油參與了燃燒過程,燃燒後的油殘留物以(黑色)煙灰的形式排出廢氣。

活塞環的最終間隙:
槽隙是活塞環兩端之間的空間。 如果鎖定間隙太小,活塞環就沒有空間形成較小的直徑。 汽缸壁可能會損壞,活塞環可能會破裂。 如果鎖間隙太大,則端部之間的空間太大; 活塞環密封不充分,可能導致壓縮損失或油耗增加。

鎖間隙是用 塞尺。 透過上述測量,鎖定間隙應在0,35至0,55毫米之間。 厚度為0,5mm的塞尺可以在有一定阻力的情況下通過。 所以最後的戲還是不錯的。 欲了解更多信息,請參閱頁面“活塞環測量” 在標題下 機械測量.

活塞銷:
活塞銷用於將活塞可旋轉地附接至連桿。 活塞銷(理論上)安裝在活塞的中心,並用彈性擋圈固定。 實際上,活塞銷是偏心安裝的,這提高了性能。 有關此內容的更多信息,請參閱下一章:活塞銷脫軸。

活塞銷脫軸:
活塞銷的離軸位置意味著活塞銷沒有完全居中(如圖所示)。 當然,這些活塞也必須沿著特定方向安裝。 方向由箭頭指示,該箭頭標記在活塞底部。 此箭頭指向分配側。

將活塞銷偏離中心放置有一個重要目的; 減少汽缸壁的磨損並降低更換汽缸壁時活塞產生的噪音。 當活塞向上移動時,它壓在氣缸壁的左側;當活塞向下移動時,它壓在右側。 在每個動力衝程中,活塞都會受到巨大的力量從左側撞擊右側。
由於活塞銷偏離中心,連桿在上止點前就已經直立。 在動力衝程之前,活塞會移動到汽缸的右側。 當動力衝程發生時,活塞已經處於正確的位置,現在可以一次直線下降。 由於活塞銷偏心,活塞在動力衝程時不再撞擊汽缸壁,從而減少了噪音和磨損。

活塞變形:
熱引擎中的活塞形狀與冷引擎中的活塞形狀不同。 該材料因受熱而膨脹。 活塞的構造方式使得膨脹只發生在一個方向。 否則活塞可能會卡在汽缸中。

在圖的最左側可以看到處於正常狀態的活塞。 中間的圖片是汽缸中活塞處於工作溫度時的俯視圖。 所以引擎已經運轉了一段時間,導致活塞材料升溫並膨脹。 右圖是冷狀態的活塞。 現在它的形狀是橢圓形的。 上面和下面的箭頭表示尺寸的差異。 右圖中的活塞在寬度上進行了加固,並在長度上進行了精心構造,以便有擴展的空間。 原因是每種材料在加熱時都會膨脹。 為此也必須給活塞留出空間。

未膨脹的一側,即圖中活塞的左側和右側,在動力衝程期間被壓在汽缸壁上。 這一側吸收了滑道力(請參閱下面章節“傾斜活塞”中的圖像。當然是這樣構造的,因為否則在如此巨大的力的作用下,活塞和氣缸壁之間的空間太大。然後活塞引擎會被撞到汽缸壁上,因此使用壽命會很短。

儘管如此,引擎冷時和熱時的聲音仍然可能不同。 當引擎冷卻時,活塞和氣缸之間的間隙太大,仍然可能會聽到輕微的敲擊聲。 只要引擎預熱階段順利進行,根本不是問題。 我的意思是引擎必須緩慢預熱(速度不要太快,低速時當然也不要太多汽油)。 如果確實發生這種情況,則活塞尚未完全膨脹,油尚未達到至少 60 或 80 度的工作溫度。 引擎的使用壽命將大大縮短。 汽缸壁會磨損得更快,活塞側面也會磨損得更嚴重。 製造商還可以透過應用「脫氣」來降低活塞的噪音。 (參見上面的章節)。

傾斜活塞:
活塞在上下移動的同時,也在汽缸壁內沿著寬度方向輕微移動。 如果由於不正確使用引擎(例如在引擎冷時快速/高轉速行駛)而導致汽缸壁發生磨損,汽缸壁的部分(圖中紅色標記)可能會變得空心。 汽車製造商對材料的選擇不當也可能造成這種情況(想想 VAG 的某些 1.4 16v 引擎)。這意味著氣缸壁的寬度增加,因此活塞作為活塞有更多的運動自由度。滑道力的結果。 在這種情況下,我們稱之為「傾斜活塞」。 影像顯示活塞在汽缸中稍微扭曲。 情況稍顯誇張,但「傾斜活塞」的概念清晰可見。

活塞傾斜的結果是引擎發出大量滴答聲。 有時幾乎可以將其與柴油引擎產生的聲音進行比較。 這種聲音純粹是由於活塞在氣缸內有額外的空間而產生的撞擊氣缸壁的聲音。 因此,油耗通常會增加(由於密封不良),磨損通常也會增加。 對此唯一能做的就是檢修引擎。

冷卻:
活塞透過底部噴灑機油進行冷卻。 這可以使用噴油器(見下圖)或透過連桿上的孔來完成。 頁面上對此進行了描述,以及有關冷卻和潤滑的更多信息 潤滑系統.