पिस्टन कार के इंजन का एक हिस्सा है। डिवाइस, प्रतिस्थापन, पिस्टन स्थापना

2024 लेखक: Erin Ralphs | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-19 16:09

पिस्टन क्रैंक तंत्र के तत्वों में से एक है, जिस पर कई आंतरिक दहन इंजनों के संचालन का सिद्धांत आधारित है। यह लेख इन भागों के डिज़ाइन और विशेषताओं पर चर्चा करता है।

परिभाषा

पिस्टन एक ऐसा हिस्सा है जो एक सिलेंडर में पारस्परिक गति करता है और यांत्रिक कार्य में गैस के दबाव के परिवर्तन को सुनिश्चित करता है।

गंतव्य

इन भागों की भागीदारी के साथ, मोटर की थर्मोडायनामिक प्रक्रिया का एहसास होता है। चूंकि पिस्टन क्रैंक तंत्र के तत्वों में से एक है, यह गैसों द्वारा उत्पन्न दबाव को समझता है और बल को कनेक्टिंग रॉड में स्थानांतरित करता है। इसके अलावा, यह दहन कक्ष की सीलिंग और उसमें से गर्मी को दूर करना सुनिश्चित करता है।

डिजाइन

पिस्टन एक तीन-टुकड़ा हिस्सा है, अर्थात, इसके डिजाइन में तीन घटक शामिल हैं जो विभिन्न कार्य करते हैं, और दो भाग: सिर, जो नीचे और सीलिंग भाग को जोड़ती है, और गाइड भाग, द्वारा दर्शाया गया है स्कर्ट।

नीचे

अलग हो सकते हैंकई कारकों के आधार पर रूप। उदाहरण के लिए, एक आंतरिक दहन इंजन के पिस्टन के नीचे का विन्यास अन्य संरचनात्मक तत्वों के स्थान से निर्धारित होता है, जैसे कि नोजल, मोमबत्तियाँ, वाल्व, दहन कक्ष का आकार, इसमें होने वाली प्रक्रियाओं की विशेषताएं, इंजन का समग्र डिजाइन, आदि। किसी भी मामले में, यह संचालन की विशेषताओं को निर्धारित करता है।

पिस्टन क्राउन विन्यास के दो मुख्य प्रकार हैं: उत्तल और अवतल। पहला अधिक शक्ति प्रदान करता है, लेकिन दहन कक्ष के विन्यास को खराब करता है। अवतल तल के साथ, दहन कक्ष, इसके विपरीत, एक इष्टतम आकार होता है, लेकिन कार्बन जमा अधिक तीव्रता से जमा होते हैं। कम सामान्यतः (दो-स्ट्रोक इंजनों में) एक परावर्तक फलाव द्वारा दर्शाए गए तल के साथ पिस्टन होते हैं। दहन उत्पादों के निर्देशित आंदोलन के लिए उड़ाते समय यह आवश्यक है। गैसोलीन इंजन के कुछ हिस्सों में आमतौर पर एक सपाट या लगभग सपाट तल होता है। कभी-कभी उनके पास वाल्व को पूरी तरह से खोलने के लिए खांचे होते हैं। प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाले इंजनों में, पिस्टन को अधिक जटिल विन्यास की विशेषता होती है। डीजल इंजनों में, वे तल में एक दहन कक्ष की उपस्थिति से प्रतिष्ठित होते हैं, जो अच्छी घुमाव प्रदान करता है और मिश्रण गठन में सुधार करता है।

अधिकांश पिस्टन एक तरफा होते हैं, हालांकि दो तरफा संस्करण भी होते हैं जिनमें दो तल होते हैं।

पहली संपीड़न रिंग के खांचे और तल के बीच की दूरी को पिस्टन का फायरिंग ज़ोन कहा जाता है। इसकी ऊंचाई का मान बहुत महत्वपूर्ण है, जो विभिन्न सामग्रियों से बने भागों के लिए भिन्न होता है। किसी भी स्थिति में, रिंग ऑफ़ फायर की ऊँचाईन्यूनतम स्वीकार्य मूल्य की सीमा पिस्टन के जलने और ऊपरी संपीड़न रिंग की सीट के विरूपण का कारण बन सकती है।

सील भाग

यहाँ तेल खुरचनी और संपीड़न के छल्ले हैं। पहले प्रकार के भागों के लिए, चैनलों में छेद के माध्यम से सिलेंडर की सतह से निकाले गए तेल को पिस्टन में प्रवेश करने के लिए होता है, जहां से यह तेल पैन में प्रवेश करता है। कुछ में शीर्ष संपीड़न रिंग के लिए खांचे के साथ स्टेनलेस स्टील का रिम है।

पिस्टन के छल्ले, कच्चा लोहा से बने, पिस्टन और सिलेंडर के बीच एक सुखद फिट बनाने के लिए काम करते हैं। इसलिए, वे मोटर में सबसे बड़े घर्षण का स्रोत हैं, जिससे नुकसान मोटर में कुल यांत्रिक नुकसान का 25% है। अंगूठियों की संख्या और स्थान इंजन के प्रकार और उद्देश्य से निर्धारित होते हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले 2 संपीड़न रिंग और 1 तेल खुरचनी रिंग हैं।

संपीड़न के छल्ले गैसों को दहन कक्ष से क्रैंककेस में प्रवेश करने से रोकने का कार्य करते हैं। उनमें से पहले पर सबसे बड़ा भार पड़ता है, इसलिए, कुछ इंजनों में, इसके खांचे को स्टील डालने के साथ प्रबलित किया जाता है। संपीड़न के छल्ले ट्रेपोजॉइडल, शंक्वाकार, बैरल के आकार के हो सकते हैं। उनमें से कुछ का कटआउट है।

तेल खुरचनी की अंगूठी सिलेंडर से अतिरिक्त तेल को निकालने का काम करती है और इसे दहन कक्ष में प्रवेश करने से रोकती है। इसके लिए छेद हैं। कुछ प्रकारों में स्प्रिंग एक्सपैंडर होता है।

गाइड पार्ट (स्कर्ट)

थर्मल विस्तार की भरपाई के लिए बैरल के आकार का (वक्रीय) या शंक्वाकार आकार होता है। उस परपिस्टन पिन के लिए दो लग्स हैं। इन क्षेत्रों में, स्कर्ट का सबसे बड़ा द्रव्यमान होता है। इसके अलावा, हीटिंग के दौरान सबसे बड़ी तापमान विकृति देखी जाती है। इन्हें कम करने के लिए तरह-तरह के उपाय किए जाते हैं। स्कर्ट के नीचे तेल खुरचनी की अंगूठी हो सकती है।

पिस्टन से या उसमें बल स्थानांतरित करने के लिए, अक्सर क्रैंक या रॉड का उपयोग किया जाता है। पिस्टन पिन इस हिस्से को उनसे जोड़ने का काम करता है। यह स्टील से बना है, इसमें एक ट्यूबलर आकार है और इसे कई तरीकों से स्थापित किया जा सकता है। सबसे अधिक बार, एक तैरती हुई उंगली का उपयोग किया जाता है, जिसे ऑपरेशन के दौरान घुमाया जा सकता है। विस्थापन को रोकने के लिए, इसे बनाए रखने वाले छल्ले के साथ तय किया जाता है। कठोर बन्धन का उपयोग बहुत कम बार किया जाता है। रॉड कुछ मामलों में पिस्टन स्कर्ट की जगह एक गाइड के रूप में कार्य करता है।

सामग्री

इंजन पिस्टन विभिन्न सामग्रियों से बना हो सकता है। किसी भी मामले में, उनके पास उच्च शक्ति, अच्छी तापीय चालकता, घर्षण-विरोधी गुण, संक्षारण प्रतिरोध और रैखिक विस्तार और घनत्व के कम गुणांक जैसे गुण होने चाहिए। पिस्टन के उत्पादन के लिए एल्यूमीनियम मिश्र धातु और कच्चा लोहा का उपयोग किया जाता है।

कच्चा लोहा

इसमें उच्च शक्ति, पहनने के प्रतिरोध और रैखिक विस्तार के कम गुणांक की सुविधा है। बाद की संपत्ति ऐसे पिस्टन को निकट निकासी के साथ संचालित करने में सक्षम बनाती है, जिससे अच्छी सिलेंडर सीलिंग प्राप्त होती है। हालांकि, महत्वपूर्ण विशिष्ट गुरुत्व के कारण, कच्चा लोहा भागों का उपयोग केवल उन इंजनों में किया जाता है जहां पारस्परिक द्रव्यमान में बल होता हैजड़ता, गैस पिस्टन के तल पर दबाव बलों के छठे से अधिक का गठन नहीं करती है। इसके अलावा, कम तापीय चालकता के कारण, इंजन के संचालन के दौरान कच्चा लोहा भागों के तल का ताप 350-450 ° C तक पहुँच जाता है, जो कार्बोरेटर विकल्पों के लिए विशेष रूप से अवांछनीय है, क्योंकि यह चमक प्रज्वलन की ओर जाता है।

एल्यूमीनियम

इस सामग्री का सबसे अधिक उपयोग पिस्टन के लिए किया जाता है। यह कम विशिष्ट वजन (एल्यूमीनियम के हिस्से कच्चा लोहा भागों की तुलना में 30% हल्के होते हैं), उच्च तापीय चालकता (कच्चा लोहा की तुलना में 3-4 गुना अधिक) के कारण होता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि नीचे 250 ° से अधिक गर्म न हो। सी, जो संपीड़न अनुपात को बढ़ाना संभव बनाता है और सिलेंडरों की बेहतर फिलिंग, और उच्च एंटीफ्रिक्शन गुण प्रदान करता है। इसी समय, एल्यूमीनियम में एक रैखिक विस्तार गुणांक होता है जो कच्चा लोहा की तुलना में 2 गुना अधिक होता है, जो सिलेंडर की दीवारों के साथ बड़े अंतराल को बनाने के लिए मजबूर करता है, अर्थात एल्यूमीनियम पिस्टन के आयाम कच्चे लोहे की तुलना में छोटे होते हैं। समान सिलेंडर। इसके अलावा, ऐसे हिस्सों में कम ताकत होती है, खासकर जब गरम किया जाता है (300 डिग्री सेल्सियस पर, यह 50-55% कम हो जाता है, जबकि कच्चा लोहा - 10% तक)।

घर्षण की डिग्री को कम करने के लिए, पिस्टन की दीवारों को एक विरोधी घर्षण सामग्री के साथ लेपित किया जाता है, जिसका उपयोग ग्रेफाइट और मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड के रूप में किया जाता है।

हीटिंग

जैसा कि उल्लेख किया गया है, इंजन के संचालन के दौरान, पिस्टन 250-450 डिग्री सेल्सियस तक गर्म हो सकता है। इसलिए, हीटिंग को कम करने और इसके कारण होने वाले थर्मल विस्तार की भरपाई करने के उद्देश्य से उपाय करना आवश्यक है।विवरण।

पिस्टन को ठंडा करने के लिए, तेल का उपयोग किया जाता है, जो उनके अंदर विभिन्न तरीकों से आपूर्ति की जाती है: वे सिलेंडर में एक तेल धुंध बनाते हैं, इसे कनेक्टिंग रॉड में एक छेद के माध्यम से या नोजल के साथ स्प्रे करते हैं, इसे अंदर इंजेक्ट करते हैं कुंडलाकार चैनल, पिस्टन तल में ट्यूबलर कॉइल के माध्यम से प्रसारित करें।

ज्वार के क्षेत्रों में तापमान विकृतियों की भरपाई के लिए, स्कर्ट को धातु के दोनों किनारों पर 0.5-1.5 मिमी गहरे यू- या टी-आकार के स्लॉट के रूप में बदल दिया जाता है। इस तरह के उपाय से इसके स्नेहन में सुधार होता है और तापमान विकृतियों से स्कोरिंग की उपस्थिति को रोकता है, इसलिए इन अवकाशों को रेफ्रिजरेटर कहा जाता है। उनका उपयोग शंक्वाकार या बैरल के आकार की स्कर्ट के संयोजन में किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण इसके रैखिक विस्तार के लिए क्षतिपूर्ति करता है कि गर्म होने पर, स्कर्ट एक बेलनाकार आकार लेता है। इसके अलावा, क्षतिपूर्ति आवेषण का उपयोग किया जाता है ताकि पिस्टन व्यास कनेक्टिंग रॉड के स्विंग प्लेन में सीमित थर्मल विस्तार का अनुभव करे। सबसे अधिक गर्मी का अनुभव करने वाले सिर से गाइड वाले हिस्से को अलग करना भी संभव है। अंत में, स्कर्ट की दीवारों को इसकी पूरी लंबाई के साथ एक तिरछा कट लगाकर स्प्रिंगदार गुण दिए गए हैं।

उत्पादन तकनीक

निर्माण विधि के अनुसार, पिस्टन को कास्ट और जाली (मुद्रांकित) में विभाजित किया जाता है। अधिकांश कारों पर पहले प्रकार के भागों का उपयोग किया जाता है, और पिस्टन को जाली वाले के साथ बदलने का उपयोग ट्यूनिंग में किया जाता है। जाली विकल्पों को बढ़ी हुई ताकत और स्थायित्व के साथ-साथ कम वजन की विशेषता है। इसलिए, इस प्रकार के पिस्टन की स्थापना से इंजन की विश्वसनीयता और प्रदर्शन में वृद्धि होती है। यह विशेष रूप से बढ़ी हुई स्थितियों में चलने वाली मोटरों के लिए महत्वपूर्ण हैभार, जबकि कास्ट पार्ट्स रोजमर्रा के उपयोग के लिए पर्याप्त हैं।

आवेदन

पिस्टन एक बहुक्रियाशील भाग है। इसलिए, इसका उपयोग न केवल इंजनों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक ब्रेक कैलीपर पिस्टन है, क्योंकि यह एक समान तरीके से कार्य करता है। इसके अलावा, कम्प्रेसर, पंप और अन्य उपकरणों के कुछ मॉडलों पर क्रैंक तंत्र का उपयोग किया जाता है।