Mäntä on osa auton moottoria. Laite, vaihto, männän asennus

2024 Kirjoittaja: Erin Ralphs | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-02-19 15:14

Mäntä on yksi kampimekanismin osista, johon monien polttomoottorien toimintaperiaate perustuu. Tässä artikkelissa käsitellään näiden osien suunnittelua ja ominaisuuksia.

Määritelmä

Mäntä on osa, joka suorittaa edestakaisin liikkeitä sylinterissä ja varmistaa kaasun paineen muutosten muuttamisen mekaaniseksi työksi.

Kohde

Näiden osien osallistuessa moottorin termodynaaminen prosessi toteutuu. Koska mäntä on yksi kampimekanismin osista, se havaitsee kaasujen tuottaman paineen ja siirtää voiman kiertokankeen. Lisäksi se varmistaa palotilan tiiviyden ja lämmön poistumisen siitä.

Design

Mäntä on kolmiosainen osa, eli sen suunnittelussa on kolme eri toimintoa suorittavaa komponenttia ja kaksi osaa: pää, joka yhdistää pohjan ja tiivisteosan, sekä ohjausosa, jota edustaa hame.

Pohja

Voi olla erilainenmuoto riippuu monista tekijöistä. Esimerkiksi polttomoottorin mäntien pohjan kokoonpano määräytyy muiden rakenneosien, kuten suuttimien, kynttilöiden, venttiilien, sijainnin, polttokammion muodon, siinä tapahtuvien prosessien ominaisuuksien perusteella, moottorin yleinen rakenne jne. Se määrää joka tapauksessa toiminnan ominaisuudet.

Männän kruunua on kahta päätyyppiä: kupera ja kovera. Ensimmäinen tarjoaa suuremman lujuuden, mutta huonontaa palotilan rakennetta. Koveralla pohjalla polttokammiolla on päinvastoin optimaalinen muoto, mutta hiilikertymät kerrostuvat intensiivisemmin. Harvemmin (kaksitahtimoottoreissa) on mäntiä, joiden pohjaa edustaa heijastinuloke. Tämä on tarpeen puh altaessa palamistuotteiden suunnattua liikettä varten. Bensiinimoottorien osissa on yleensä tasainen tai lähes tasainen pohja. Joskus niissä on urat venttiilien avaamiseksi kokonaan. Suoraruiskutuksella varustetuissa moottoreissa männille on ominaista monimutkaisempi kokoonpano. Dieselmoottoreissa niille on ominaista polttokammio, joka tarjoaa hyvän pyörteen ja parantaa seoksen muodostumista.

Useimmat männät ovat yksipuolisia, vaikka on myös kaksipuolisia versioita, joissa on kaksi pohjaa.

Ensimmäisen puristusrenkaan uran ja pohjan välistä etäisyyttä kutsutaan männän laukaisualueeksi. Sen korkeuden arvo on erittäin tärkeä, mikä on erilainen eri materiaaleista valmistetuilla osilla. Joka tapauksessa tulirenkaan korkeus ylipienimmän sallitun arvon rajat voivat johtaa männän palamiseen ja ylemmän puristusrenkaan istukan muodonmuutokseen.

Sinetöintiosa

Tässä on öljykaavin ja puristusrenkaat. Ensimmäisen tyypin osissa kanavissa on läpimeneviä reikiä, joiden avulla sylinterin pinn alta poistettu öljy pääsee mäntään, josta se tulee öljypohjaan. Joissakin on ruostumattomasta teräksestä valmistettu vanne, jossa on ura yläpuristusrengasta varten.

Valurautaiset männänrenkaat luovat tiukan sovituksen männän ja sylinterin väliin. Siksi ne ovat moottorin suurimman kitkan lähde, jonka häviöt ovat 25 % moottorin mekaanisista häviöistä. Renkaiden lukumäärä ja sijainti määräytyvät moottorin tyypin ja käyttötarkoituksen mukaan. Yleisimmin käytettyjä ovat 2 puristusrengasta ja 1 öljykaavinrengas.

Puristusrenkaat estävät kaasujen pääsyn kampikammioon palokammiosta. Suurin kuormitus kohdistuu ensimmäiseen, joten joissakin moottoreissa sen ura on vahvistettu teräspalalla. Puristusrenkaat voivat olla puolisuunnikkaan muotoisia, kartiomaisia, piippumaisia. Joissakin niistä on aukko.

Öljynkaavinrengas poistaa ylimääräisen öljyn sylinteristä ja estää sen pääsyn palotilaan. Siinä on reikiä tätä varten. Joissakin versioissa on jousilaajennus.

Ohjeosa (hame)

Se on tynnyrin muotoinen (kaareva) tai kartiomainen muoto, joka kompensoi lämpölaajenemista. Hänellämännän tapille on kaksi korvaketta. Näillä alueilla hameella on suurin massa. Lisäksi kuumennuksen aikana havaitaan suurimmat lämpötilan muodonmuutokset. Niiden vähentämiseksi käytetään erilaisia toimenpiteitä. Hameen alaosassa voi olla öljynpoistorengas.

Voiman siirtämiseen männästä tai siihen käytetään useimmiten kampea tai tankoa. Männän tappi yhdistää tämän osan niihin. Se on valmistettu teräksestä, se on putkimainen ja voidaan asentaa useilla tavoilla. Useimmiten käytetään kelluvaa sormea, jota voidaan pyörittää käytön aikana. Siirtymisen estämiseksi se on kiinnitetty kiinnitysrenkailla. Jäykkää kiinnitystä käytetään paljon harvemmin. Varsi toimii joissakin tapauksissa ohjaimena ja korvaa männän helman.

Materiaalit

Moottorin mäntä voi koostua useista eri materiaaleista. Joka tapauksessa niillä on oltava sellaisia ominaisuuksia kuin korkea lujuus, hyvä lämmönjohtavuus, kitkanesto-ominaisuudet, korroosionkestävyys ja alhainen lineaarilaajenemiskerroin ja tiheys. Mäntien valmistukseen käytetään alumiiniseoksia ja valurautaa.

Valurauta

Sillä on korkea lujuus, kulutuskestävyys ja alhainen lineaarilaajenemiskerroin. Jälkimmäinen ominaisuus mahdollistaa tällaisten mäntien toiminnan pienillä välyksillä, jolloin saavutetaan hyvä sylinterin tiivistys. Merkittävästä ominaispainosta johtuen valurautaosia käytetään kuitenkin vain niissä moottoreissa, joissa edestakaisin liikkuvilla massoilla on voimiainertia, joka ei muodosta enempää kuin kuudesosan kaasumännän pohjaan kohdistuvista painevoimista. Lisäksi alhaisen lämmönjohtavuuden vuoksi valurautaosien pohjan kuumeneminen saavuttaa moottorin käytön aikana 350-450 °C, mikä ei ole erityisen toivottavaa kaasutinvaihtoehdoille, koska se johtaa hehkusytytykseen.

Alumiini

Tätä materiaalia käytetään yleisimmin männissä. Tämä johtuu alhaisesta ominaispainosta (alumiiniosat ovat 30 % kevyempiä kuin valurautaosat), korkeasta lämmönjohtavuudesta (3-4 kertaa suurempi kuin valuraudalla), mikä varmistaa, että pohja lämpenee enintään 250 asteeseen. C, mikä mahdollistaa puristussuhteen lisäämisen ja sylinterien paremman täytön sekä korkeat kitkanestoominaisuudet. Samaan aikaan alumiinin lineaarinen laajenemiskerroin on 2 kertaa suurempi kuin valuraudalla, mikä pakottaa tekemään suuria rakoja sylinterin seinämiin, eli alumiinimäntien mitat ovat pienempiä kuin valuraudalla. identtiset sylinterit. Lisäksi tällaisten osien lujuus on heikompi, varsinkin kuumennettaessa (300 °C:ssa se heikkenee 50-55%, kun taas valuraudalla - 10%).

Kitkaasteen vähentämiseksi mäntien seinämät on päällystetty kitkaa estävällä materiaalilla, jota käytetään grafiittina ja molybdeenidisulfidina.

Lämmitys

Kuten mainittiin, moottorin käytön aikana männät voivat lämmetä 250-450 °C:seen. Siksi on tarpeen ryhtyä toimenpiteisiin, joilla pyritään sekä vähentämään lämpenemistä että kompensoimaan sen aiheuttamaa lämpölaajenemista.tiedot.

Mäntien jäähdyttämiseen käytetään öljyä, jota syötetään niiden sisään eri tavoin: ne muodostavat öljysumun sylinteriin, suihkuttavat sitä kiertokangessa olevan reiän läpi tai suuttimella, ruiskuttavat sen sisään rengasmainen kanava, kiertää männän pohjassa olevan putkikierukan läpi.

Vuorovesialueiden lämpötilan muodonmuutosten kompensoimiseksi helmat käännetään metallin molemmille puolille 0,5-1,5 mm syvyyteen U- tai T-muotoisina rakoina. Tällainen toimenpide parantaa sen voitelua ja estää naarmujen esiintymisen lämpötilan muodonmuutoksista, joten näitä syvennyksiä kutsutaan jääkaapeiksi. Niitä käytetään yhdessä kartiomaisen tai piippumaisen hameen kanssa. Tämä kompensoi sen lineaarista laajenemista, joka johtuu siitä, että kuumennettaessa hame saa sylinterimäisen muodon. Lisäksi käytetään kompensointiosia, jotta männän halkaisija kokee rajoitetun lämpölaajenemisen kiertokangen kääntötasossa. Ohjainosa on myös mahdollista eristää eniten lämpöä kokevasta päästä. Lopuksi hameen seinät saavat joustavia ominaisuuksia tekemällä vino leikkaus koko pituudelta.

Tuotantotekniikka

Valmistusmenetelmän mukaan männät jaetaan valettuihin ja taottuihin (leimattuihin). Ensimmäisen tyypin osia käytetään useimmissa autoissa, ja virityksessä käytetään mäntien korvaamista taotuilla. Taotuille vaihtoehdoille on ominaista lisääntynyt lujuus ja kestävyys sekä pienempi paino. Siksi tämän tyyppisten mäntien asennus lisää moottorin luotettavuutta ja suorituskykyä. Tämä on erityisen tärkeää moottoreille, jotka toimivat lisääntyneissä olosuhteissakuormia, kun taas valetut osat riittävät jokapäiväiseen käyttöön.

Hakemus

Mäntä on monitoimiosa. Siksi sitä ei käytetä vain moottoreissa. Siellä on esimerkiksi jarrusatulan mäntä, koska se toimii samalla tavalla. Myös kampimekanismia käytetään joissakin kompressorimalleissa, pumppuissa ja muissa laitteissa.