Mootori kolb

Kolvi ressurss

Kaks peamist probleemi, mida kolb-sisepõlemismootorite puhul lahendatakse, on kolvi kulumine ja läbipõlemine.

Kolvi esimese, sund- (tavaliselt õli) jahutuse kõrvaldamiseks korraldatakse kolvi kõvadust tõstes räni osakaalu suurendamisega, abrasiivse kulumise vähendamiseks kasutatakse töökindlaid õhupuhastajaid, kolvi temperatuuri alandamiseks muudetakse mootori töötsükli parameetreid. ülemise rõnga keskosa ja piirkond (näiteks ülelaadimisega diiselmootorites suurendage liigse õhu koefitsienti või suurendage kattuvaid klappe), kasutage ülemise rõnga jaoks sisestusi, kvaliteetseid kolvirõngaid hea sobivuse tagamiseks kohe pärast sissesõitu, kiirendage tehas töötab spetsiaalsete õlidega, parandab mootoriõlide kvaliteeti, et vältida rõnga koksimist ja usaldusväärset soojusülekannet põhjast, mõnikord kasutatakse kolvi- või komposiitmaterjalide katteid. Jaapani praktikas olid võimalused keraamilise kattega plastkolbide jaoks. Eluea pikendamiseks kasutatakse juhiku ja isegi kolvi leegipinna hõõrdumist takistavat katet. Võltsitud kolbide kiirendatud või hädaolukorras kulumine on põhjustatud sepistamise/valu, selle materjali mõõtmete ja/või kvaliteedi rikkumisest. Ühendusvarras suri välja, hülsi või selle pesa viltu põhjustab kolvi kiire kinnikiilumine. Kahetaktilistel sisepõlemismootoritel võib ummistumise põhjuseks olla õlipuudus kütuses.

Kolvi läbipõlemise põhjuseks võivad olla konstruktsioonilised või talitluslikud põhjused. Esimesel juhul ületatakse arvutatud lubatud põhjatemperatuur ja kõik selle mudeli mootorid lähevad kiiresti rikki (võimalik on ka teine põhjus – võltskolvid: need ei talu koormusi). Nendel juhtudel läbipõlemisohu välistamiseks kasutatakse mehaanilise pinge ja kolvi temperatuuri alandamist (suurem ribistamine, jahutus, vähendatakse soojusülekannet kolvile tsükli parameetrite muutmisega). Isegi veevarustust silindrisse saab kasutada põlemistemperatuuri alandamiseks.

Läbipõlemise tööpõhjused võivad olla: sissepritse/süüte edasiliikumise nurga rikkumine, düüsi rike (ummistus), detonatsioon (bensiin), liigne forsseerimine, üldine ülekuumenemine termostaadi rikke tõttu, antifriisi kadu, kinni kiilunud ventiilid, bensiin. madal oktaanarv, mis põhjustab detonatsiooni, pikaajalist süttimist. See toob kaasa põhja temperatuuri tõusu ja selle võimaliku läbipõlemise. Detonatsioonipõlemisel võib lisaks tekkida pinna killustik, mis viib selle edasiarenguni, kolvi läbipõlemiseni või rõngaste vaheseinte purunemiseni, rõngaste purunemiseni. Seetõttu on vaja järgida juhiseid – kasutada õiget kütust, õigesti seadistada süüte/sissepritse ajastus, lõpetada koheselt koputava otsikuga vigase diiselmootori või ülekuumenenud mootori töö.

Sepistatud kolvid. Kerged kolvid.

Mootori sundimisel, nagu teada

Mootori kolb selle võimsus suureneb ja võimsuse suurenemisega suureneb selle tööosade koormus ja ülekuumenemise oht. Turbo-, sportsüüte- ja toitesüsteemi paigaldamisel või kiibi häälestamisel ei pea standardosad alati koormuse suurenemisele vastu. Seetõttu on meil mootoritäienduste kasvava nõudluse tõttu nüüd mitmesuguseid sportmootoritele sobiva jõudlusega mootori asendusosi. Tänapäeval saate peaaegu igale mootorile valida või paigaldada häälestusosi.

Saate hõlpsasti leida spetsialiste, kes paigaldavad teie mootorile suurendatud vändaraadiusega modifitseeritud väntvõlli, sportlikud H-kujulised kepsud, turbolaaduri, modifitseeritud silindripea ja loomulikult sepistatud kolvid, millest räägitakse edasi.

Tõenäoliselt oleme kõik sepistatud kolbidest kuulnud rohkem kui korra, aga miks need paremad on, millisele mootorile neid paigaldada ja millisele mitte ning millist mõju avaldab sepistatud kolbide paigaldamine tavamootorile. Alustuseks selgitame välja, millise tehnoloogiaga ja millistest materjalidest valmistatakse sepistatud kolvid. Sepistatud kolvid on külm sepistatud madala ränisisaldusega alumiiniumisulamist (umbes 15%, iga tootja on erinev). Räni võimaldab suurendada sepistatud kolbide tugevust ja vähendab oluliselt detaili paisumisastet töötemperatuurini kuumutamisel. Ränialumiiniumist toorik asetatakse spetsiaalsesse vormi, maatriksisse, kus töödeldav detail kuumutatakse plastiliini meenutavasse olekusse ja kinnitatakse maatriksisse. Selle tulemusena võtab kuumutatud metall vaevata tulevase osa kuju. Pärast seda läbib kolb veel palju lihvimis-, puurimis- jne protseduure, enne kui sellest saab see, mida nad meile poodides müüvad, kuid edasine töötlemistehnoloogia on juba iga tootja saladus. Kuna sepistatud kolvid kipuvad kuumutamisel paisuma ja muutuma kolvipoldi teljega paralleelselt mitte ümmargusteks, vaid ovaalseteks, teevad arenenud sepistatud kolbide tootjad need kolvipoldi teljega risti ovaalseteks, nii et kolb muutub. kuumutamisel ümmargune. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. igav jne, enne kui sellest saab see, mida nad meile poodides müüvad, aga edasine töötlemistehnoloogia on juba iga tootja saladus. Kuna sepistatud kolvid kipuvad kuumutamisel paisuma ja muutuma kolvipoldi teljega paralleelselt mitte ümmargusteks, vaid ovaalseteks, teevad arenenud sepistatud kolbide tootjad need kolvipoldi teljega risti ovaalseteks, nii et kolb muutub. kuumutamisel ümmargune. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. igav jne, enne kui sellest saab see, mida nad meile poodides müüvad, aga edasine töötlemistehnoloogia on juba iga tootja saladus. Kuna sepistatud kolvid kipuvad kuumutamisel paisuma ja muutuma kolvipoldi teljega paralleelselt mitte ümmargusteks, vaid ovaalseteks, teevad arenenud sepistatud kolbide tootjad need kolvipoldi teljega risti ovaalseteks, nii et kolb muutub. kuumutamisel ümmargune. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. kuid edasise töötlemise tehnoloogia on iga tootja saladus. Kuna sepistatud kolvid kipuvad kuumutamisel paisuma ja muutuma kolvipoldi teljega paralleelselt mitte ümmargusteks, vaid ovaalseteks, teevad arenenud sepistatud kolbide tootjad need kolvipoldi teljega risti ovaalseteks, nii et kolb muutub. kuumutamisel ümmargune. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. kuid edasise töötlemise tehnoloogia on iga tootja saladus. Kuna sepistatud kolvid kipuvad kuumutamisel paisuma ja muutuma kolvipoldi teljega paralleelselt mitte ümmargusteks, vaid ovaalseteks, teevad arenenud sepistatud kolbide tootjad need kolvipoldi teljega risti ovaalseteks, nii et kolb muutub. kuumutamisel ümmargune. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. arenenud sepistatud kolbide tootjad muudavad need algselt kolvitihvti teljega risti ovaalseteks, nii et kuumutamisel muutub kolb ümaraks. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal. arenenud sepistatud kolbide tootjad muudavad need algselt kolvitihvti teljega risti ovaalseteks, nii et kuumutamisel muutub kolb ümaraks. See tootmistehnoloogia võimaldab piirata nii palju kui võimalik gaaside sisenemist põlemiskambrist karterisse ja jaotada koormust kogu kolvi ümbermõõdule, mitte koondada seda kolvipeade piirkonda. . Sepistatud kolbide teine eelis lisaks suuremale tugevusele, kuuma- ja kulumiskindlusele on nende kaal.

Sepistatud kolbide komplekt, näiteks neljasilindrilise VAZ-mootori jaoks, kaalub umbes 400–600 grammi vähem kui tavaliste valatud kolbide komplekt. Selline kolbide kaalu vähendamine pole tingimustes kaugeltki tähtsusetu

suurenenud koormused sundmootori töö ajal ja võimaldab teil vähendada väntmehhanismi muude tööosade, nagu ühendusvardad, väntvõll ja vooderdised, maksimaalseid inertsiaalseid koormusi, mis omakorda võimaldab pikendada nende osade tööiga. . Sepistatud kolvid võlgnevad selle kaalu vähendamise tänu nende kujule – enamikul sepistatud kolbidel on T-profiil, mis ühendab suurepäraselt kõik ülaltoodud eelised.

Sepistatud kolbide ainus puudus on nende kõrge hind.

Sepistatud kolbide valimisel pöörake tähelepanu ka rõngakujuliste deflektorite paksusele, kuna kolvirõngad tihendavad põlemiskambrit ja palju sõltub rõngakujuliste deflektorite töökindlusest. Mida paksemad need on, seda parem.

Kui paigaldasite oma mootorile turboülelaaduri ja soovite paigaldada sepistatud kolvid, siis võtke vaevaks väntvõlli ja ühendusvardad täieliku efekti saavutamiseks modifitseerida või ostke spetsiaalsed ühendusvardad, mida kasutatakse mootorite häälestamisel, nn H-kujulised. ühendusvardad. Nendel kepsudel on suurepärased omadused ja väiksem kaal, mis omakorda koos kergete sepistatud kolbidega vähendab mootori inertsiaalkoormust, mis tähendab tööea pikenemist ja mootori võimsuse optimaalset tõstmist. Kõigi nende omaduste tõttu kasutatakse sepistatud kolbe laialdaselt boksermootoritel, mis on üks mootori võimsuse suurendamise viise. Teine oluline nõue sepistatud kolbide paigaldamisel on hoida kroon ja seelik jahedad. Seda on võimalik saavutada õlipihustite paigaldamisega.

Kolvi disain

Mootori kolvil on üsna lihtne disain, mis koosneb järgmistest osadest:

Volkswagen AG

ICE kolvipea
kolvi tihvt
Kinnitusrõngas
Ülemus
ühendusvarras
Seelik
Terasest sisestus
Surverõngas üks
Teine surverõngas
Õli kaabitsa rõngas

Kolvi konstruktsioonilised omadused sõltuvad enamikul juhtudel mootori tüübist, selle põlemiskambri kujust ja kasutatavast kütusetüübist.

Altpoolt

Põhi võib olla erineva kujuga, sõltuvalt selle funktsioonidest – tasane, nõgus ja kumer. Põhja nõgus kuju tagab põlemiskambri tõhusama töö, kuid see aitab kaasa rohkemate sademete tekkele kütuse põlemisel. Põhja kumer kuju parandab kolvi jõudlust, kuid samal ajal vähendab kambris oleva kütusesegu põlemisprotsessi efektiivsust.

Kolvi rõngad

Põhja all on spetsiaalsed sooned (sooned) kolvirõngaste paigaldamiseks . Kaugust põhjast esimese surverõngani nimetatakse lasketsooniks.

Kolvirõngad vastutavad usaldusväärse ühenduse eest silindri ja kolvi vahel. Need tagavad usaldusväärse tiheduse tänu tihedale kinnitusele silindri seintele, millega kaasneb intensiivne hõõrdeprotsess. Hõõrdumise vähendamiseks kasutatakse mootoriõli. Kolvirõngad on valmistatud malmist.

Kolvisse paigaldatavate kolvirõngaste arv sõltub kasutatava mootori tüübist ja otstarbest. Sageli paigaldatakse ühe õlikaabitsa rõnga ja kahe surverõngaga (esimene ja teine) süsteemid.

Õli kaabitsarõngas ja surverõngad

Õli kaabitsarõngas tagab liigse õli õigeaegse eemaldamise silindri siseseintelt ning surverõngad takistavad gaaside sattumist karterisse.

Esimesena asuv surverõngas võtab kolvi töö ajal vastu suurema osa inertsiaalsetest koormustest.

Paljude mootorite koormuste vähendamiseks paigaldatakse rõngakujulisse soonde terasest sisetükk, mis suurendab rõnga tugevust ja surveastet. Survetüüpi rõngaid saab valmistada trapetsi, tünni, koonuse, väljalõikega.

Õlikaabitsa rõngas on enamikul juhtudel varustatud paljude aukudega õli äravooluks, mõnikord ka vedrulaiendiga.

kolvi tihvt

See on torukujuline osa, mis vastutab kolvi usaldusväärse ühendamise eest ühendusvardaga. Valmistatud terase sulamist. Kolvitihvti paigaldamisel ülemustesse kinnitatakse see tihedalt spetsiaalsete kinnitusrõngastega.

Kolb, kolvitihvt ja rõngad moodustavad koos nn mootori kolvirühma.

Seelik

Kolbseadme juhtosa, mida saab valmistada koonuse või silindri kujul. Kolviäär on varustatud kahe ülaosaga ühendamiseks kolvitihvtiga.

Hõõrdekadude vähendamiseks kantakse seeliku pinnale õhuke kiht hõõrdumisevastast ainet (sageli kasutatakse grafiiti või molübdeendisulfiidi). Seeliku alumine osa on varustatud õlikaabitsa rõngaga.

Kolbseadme töö kohustuslik protsess on selle jahutamine, mida saab läbi viia järgmiste meetoditega:

õli pihustamine läbi ühendusvarda või otsiku aukude;
õli liikumine mööda mähist kolvipeas;
õli tarnimine rõngaste piirkonda läbi rõngakujulise kanali;
õli udu

Tihendusosa

Tihendusosa ja põhi on ühendatud kolvipea kujul. Seadme selles osas on kolvirõngad – õlikaabits ja kompressioon. Rõngaste kanalitel on väikesed augud, mille kaudu kolvi siseneb kasutatud õli ja seejärel voolab karterisse.

Üldiselt on sisepõlemismootori kolb üks kõige suurema koormusega osi, mis on allutatud tugevale dünaamilisele ja samal ajal termilisele mõjule. See seab kõrgendatud nõuded nii kolbide tootmisel kasutatavatele materjalidele kui ka nende valmistamise kvaliteedile.

Kolb täidab mitmeid olulisi funktsioone

tagab mehaaniliste jõudude ülekandumise ühendusvardale;
vastutab kütuse põlemiskambri tihendamise eest;
tagab liigse soojuse õigeaegse eemaldamise põlemiskambrist

Kolvi töö toimub keerulistes ja paljuski ohtlikes tingimustes – kõrgendatud temperatuuride ja suurenenud koormuste juures, seetõttu on eriti oluline, et mootorite kolvid eristuksid efektiivsuse, töökindluse ja kulumiskindluse poolest. Seetõttu kasutatakse nende tootmiseks kergeid, kuid vastupidavaid materjale – kuumakindlaid alumiiniumi- või terassulameid.

Kolvid valmistatakse kahel viisil – valamine või stantsimine.