Pít-tông là một đĩa hoặc xi-lanh ngắn lắp khít với xi-lanh động cơ, trong đó nó chuyển động lên và xuống so với chất lỏng hoặc khí, được sử dụng trong động cơ đốt trong để tạo ra chuyển động hoặc trong một máy bơm để truyền chuyển động.
Piston là một thành phần của động cơ pittông, máy bơm pittông, máy nén khí, xi lanh thủy lực và xi lanh khí nén, trong số các cơ cấu tương tự khác. Nó là thành phần chuyển động được bao bọc trong một xi lanh và được làm kín khí bằng các vòng piston.
Trong động cơ, mục đích của nó là truyền lực từ khí đang giãn nở trong xi lanh đến trục khuỷu thông qua thanh piston và / hoặc thanh kết nối.
Trong động cơ ô tô bốn thì (động cơ xăng và diesel), các quá trình nạp, nén, đốt cháy và xả diễn ra phía trên pít-tông trong đầu xi-lanh, điều này buộc pít-tông di chuyển lên xuống (hoặc ra vào theo chiều phẳng. động cơ). bên trong xi lanh, và làm cho trục khuỷu quay.
Trong máy bơm, chức năng được đảo ngược và lực được truyền từ trục khuỷu đến piston nhằm mục đích nén hoặc đẩy chất lỏng trong xi lanh ra. Trong một số động cơ, piston cũng hoạt động như một van bằng cách che và mở các cổng trong xi lanh.
Các bộ phận của động cơ cần phải được gia công chắc chắn để có tuổi thọ và trọng lượng nhẹ để nâng cao hiệu suất.
Do đó, các piston thường được làm từ hợp kim nhôm nhưng các vòng piston (thường bao gồm, từ trên xuống dưới, một vòng nén, một vòng gạt nước và một vòng dầu) được làm từ gang hoặc thép.
Vòng dầu gạt dầu khỏi thành xi lanh khi piston chuyển động nhưng theo thời gian, nó và các vòng khác có thể bị mòn, cho phép dầu từ cacte di chuyển vào buồng đốt.
Mức tiêu thụ dầu quá mức và khói trắng từ ống xả cho thấy sự mòn vòng pít-tông.
Động cơ đốt trong có thể hoạt động với một xi-lanh đơn - và do đó một piston (xe máy và máy cắt cỏ chạy xăng) hoặc nhiều nhất là 12, nhưng hầu hết ô tô có bốn hoặc sáu.
Động cơ hướng tâm, thường được sử dụng trong máy bay dẫn động bằng cánh quạt, có số lượng xi lanh và piston lẻ để hoạt động trơn tru hơn.
Pít-tông cũng có trong động cơ đốt ngoài, còn được gọi là động cơ hơi nước, nơi nước được làm nóng trong nồi hơi và hơi nước tạo thành được sử dụng để đẩy một cặp pít-tông (thông thường) trong các xi-lanh bên ngoài, sau đó dẫn động các bánh xe. Động cơ quay không có xi lanh hoặc piston.
Piston với vai trò là bộ phận chuyển động của buồng đốt, có nhiệm vụ biến năng lượng đã giải phóng này thành công cơ học. Cấu trúc cơ bản của piston là một hình trụ rỗng, được đóng ở một bên, với các phân đoạn đỉnh piston với đai vòng, chốt chặn và váy.
Các bộ phận chính của piston và chức năng của chúng:
Các vòng piston duy trì sự nén khí giữa piston và thành xylanh. Các vòng piston làm kín xi lanh để khí đốt sinh ra tại thời điểm đánh lửa không lọt vào khe hở giữa piston và xi lanh.
Thường có 3 loại vòng piston trong động cơ ô tô điển hình:
THÊM: Piston Ring là gì?
Váy của một piston đề cập đến vật liệu hình trụ được gắn trên phần tròn của một piston. Bộ phận này thường được làm bằng gang do khả năng chống mài mòn tuyệt vời và đặc tính tự bôi trơn. Váy chứa các rãnh để lắp vòng dầu piston và các vòng nén. Váy piston có nhiều kiểu dáng khác nhau để đáp ứng các ứng dụng cụ thể.
Có hai loại váy piston chính:
Chốt piston còn được gọi là chốt cổ tay hoặc chốt Gudgeon, được sử dụng để kết nối piston với thanh kết nối và cung cấp vòng bi cho thanh kết nối quay khi piston di chuyển.
Trong các thiết kế động cơ rất sơ khai, bao gồm cả động cơ truyền động bằng hơi nước và nhiều động cơ tĩnh hoặc động cơ thủy rất lớn, chốt gudgeon được đặt trong một đầu trượt kết nối với pít-tông thông qua một thanh truyền.
Chốt gudgeon thường là một thanh rỗng ngắn được rèn làm bằng hợp kim thép có độ bền và độ cứng cao, có thể tách biệt vật lý khỏi cả thanh kết nối và pít-tông hoặc đầu cắt.
Thiết kế chốt piston, đặc biệt là trong các động cơ ô tô nhỏ, vòng tua cao, là một thách thức. Chốt piston phải hoạt động dưới một số nhiệt độ cao nhất gặp phải trong động cơ và vị trí của nó khó bôi trơn trong khi vẫn nhỏ và nhẹ để vừa với đường kính piston và không làm tăng quá mức khối lượng piston.
Các yêu cầu về độ nhẹ và độ chắc chắn yêu cầu thanh có đường kính nhỏ chịu tải trọng cắt và uốn cao và có một số tải trọng nén cao nhất so với bất kỳ ổ trục nào trong toàn bộ động cơ.
Để khắc phục những vấn đề này, vật liệu chế tạo chốt piston và cách chế tạo nó là một trong những thành phần cơ khí tinh vi nhất trong các loại động cơ đốt trong.
Những điều này làm phát sinh các loại chân sau.
Nó còn được gọi là đỉnh hoặc mái vòm của piston, đầu của piston là đỉnh của nó. Nó là bộ phận tiếp xúc với khí cháy. Điều này làm nóng nó đến nhiệt độ cực cao. Để tránh nóng chảy, các bộ phận đầu piston được làm từ các hợp kim đặc biệt, bao gồm cả hợp kim thép.
Đầu piston thường được chế tạo với các kênh và hốc. Điều này giúp tạo ra một vòng xoáy giúp cải thiện quá trình đốt cháy. Các loại đầu piston khác nhau được sử dụng trong các động cơ khác nhau. Lý do cho sự khác biệt khác nhau. Thiết kế đầu piston được ưa thích phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như hiệu suất mong đợi và loại động cơ.
Một thanh truyền còn được gọi là con rod, là một bộ phận của động cơ piston kết nối piston với trục khuỷu. Cùng với tay quay, thanh truyền biến chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của trục khuỷu.
THÊM: Thanh kết nối là gì?
Vòng bi là bộ phận pít-tông nằm ở những điểm xảy ra chuyển động quay của trục. Đây thường là những miếng kim loại có hình bán nguyệt sẽ lắp vào các lỗ trên các điểm này. Các ổ trục piston bao gồm các cốc ở đầu lớn nơi thanh truyền được nối với trục khuỷu. Ngoài ra còn có các ổ trục ở đầu nhỏ nơi thanh nối với pít-tông.
Vòng bi piston thường được làm từ các kim loại composite như đồng chì, nhôm silicon, và các loại khác. Vòng bi thường được phủ để cải thiện độ cứng và hỗ trợ tải trọng từ các chuyển động của piston và thanh kết nối.
Có ba loại piston, mỗi loại được đặt tên theo hình dạng của nó:đỉnh phẳng, vòm và đĩa.
Nghe đơn giản, một pít-tông đỉnh phẳng có một đỉnh phẳng. Các piston đỉnh phẳng có khoảng không gian bề mặt nhỏ nhất; điều này cho phép họ tạo ra nhiều lực nhất. Loại piston này lý tưởng để tạo ra quá trình đốt cháy hiệu quả.
Các piston có đầu phẳng tạo ra sự phân bố ngọn lửa đồng đều nhất. Khó khăn đi kèm với điều này là nó có thể tạo ra quá nhiều lực nén cho các buồng đốt nhỏ hơn.
Các pít-tông bát đĩa gây ra ít vấn đề nhất cho các kỹ sư. Đó là do nơi chúng được sử dụng hơn bất kỳ tài sản nào mà chúng tự nắm giữ.
Chúng có hình dạng giống như một chiếc đĩa với các cạnh bên ngoài hơi cuộn lại. Thông thường, piston bát đĩa được sử dụng trong các ứng dụng nâng cao không yêu cầu trục cam nâng cao hoặc tỷ số nén cao.
Trái ngược với khái niệm về các pít-tông đĩa, những bong bóng ở giữa này giống như đỉnh của một sân vận động. Điều này được thực hiện để tăng diện tích bề mặt có sẵn trên đỉnh của piston. Diện tích bề mặt nhiều hơn đồng nghĩa với việc nén ít hơn.
Mặc dù nhiều lực nén hơn có nghĩa là nhiều lực được tạo ra hơn, nhưng có một giới hạn trên của những gì mà mỗi buồng đốt có thể xử lý. Giảm tốc độ nén theo cách này về cơ bản ngăn động cơ tự tách rời.
Đó chỉ là một công cụ giúp hạn chế lượng lực tạo ra đối với những gì động cơ có thể xử lý một cách an toàn.
Nếu bạn mới bắt đầu, đây chỉ là bước khởi đầu. Bạn không thể hiểu toàn bộ câu đố nếu không đặt các mảnh vào ngữ cảnh với nhau.
Vì vậy, trong khi điều này giải thích những gì các piston làm và sự khác biệt về hình dạng vật chất như thế nào, nó cần phải được hiểu trong bối cảnh của toàn bộ động cơ để có được bức tranh đầy đủ. Hãy tiếp tục học tập và bạn sẽ trên con đường của mình.
Sau đây là các loại piston:
Các piston thân dài so với đường kính của chúng. Chúng hoạt động như một piston và đầu cắt hình trụ. Khi thanh kết nối nghiêng đi phần lớn chuyển động quay của nó, nên cũng có một lực phụ tác dụng dọc theo mặt bên của piston lên thành xi lanh. Một piston dài hơn giúp hỗ trợ điều này.
Piston thân là một thiết kế phổ biến của piston kể từ những ngày đầu của động cơ đốt trong kiểu pittông. Chúng được sử dụng cho cả động cơ xăng và động cơ diesel, mặc dù các động cơ tốc độ cao hiện đã sử dụng piston có trọng lượng nhẹ hơn.
Một đặc điểm của hầu hết các piston trục, đặc biệt đối với động cơ diesel, là chúng có rãnh cho vòng dầu bên dưới chốt gudgeon, ngoài các vòng giữa chốt gudgeon và núm vặn.
Cái tên 'pit-tông cốp' bắt nguồn từ 'cốp động cơ', một thiết kế sơ khai của động cơ hơi nước hàng hải.
Để làm cho những thứ này nhỏ gọn hơn, họ đã tránh sử dụng cần piston thông thường của động cơ hơi nước bằng một đầu cắt riêng và thay vào đó là thiết kế động cơ đầu tiên đặt chốt gudgeon trực tiếp bên trong piston.
Mặt khác, các piston của động cơ thân này có chút giống với piston của thân; chúng có đường kính cực lớn và hoạt động kép. 'Thân' của chúng là một hình trụ hẹp được gắn ở tâm của pít-tông.
Động cơ Diesel tốc độ chậm lớn có thể yêu cầu hỗ trợ thêm cho các lực bên trên piston. Những động cơ này thường sử dụng piston.
Piston chính có một cần piston lớn kéo dài xuống từ piston đến hiệu quả là một piston thứ hai có đường kính nhỏ hơn. Piston chính có nhiệm vụ làm kín khí và mang các vòng piston.
Piston nhỏ hơn hoàn toàn là một thanh dẫn cơ học. Nó chạy trong một hình trụ nhỏ như một thanh dẫn hướng thân và cũng mang chốt gudgeon.
Bôi trơn đầu chữ thập có ưu điểm hơn so với piston thân vì dầu bôi trơn của nó không chịu nhiệt của quá trình đốt cháy:dầu không bị ô nhiễm bởi các hạt muội cháy, nó không bị phân hủy do nhiệt và dầu loãng hơn, ít nhớt hơn. có thể được sử dụng.
Ma sát của cả piston và đầu chéo có thể chỉ bằng một nửa đối với piston thân. Do trọng lượng bổ sung của các piston này, chúng không được sử dụng cho động cơ tốc độ cao.
Pít tông trượt là một pít tông dùng cho động cơ xăng đã được giảm kích thước và trọng lượng càng nhiều càng tốt.
Trong trường hợp cực đoan, chúng được giảm xuống đỉnh piston, hỗ trợ cho các vòng piston, và chỉ đủ để váy piston còn lại hai vùng đất để ngăn piston chuyển động trong lỗ khoan.
Các mặt của váy piston xung quanh chốt gudgeon được giảm bớt khỏi thành xi lanh.
Mục đích chủ yếu là giảm khối lượng của pittông, do đó giúp động cơ cân bằng dễ dàng hơn và cho phép đạt tốc độ cao. Trong các ứng dụng đua xe, váy piston trượt có thể được định cấu hình để có trọng lượng cực nhẹ trong khi vẫn duy trì độ cứng và độ bền của váy hoàn chỉnh.
Quán tính giảm cũng cải thiện hiệu suất cơ học của động cơ:lực cần thiết để tăng tốc và giảm tốc của các bộ phận chuyển động qua lại gây ra ma sát giữa piston với thành xylanh nhiều hơn áp suất chất lỏng lên đầu piston.
Lợi ích thứ hai có thể là giảm một số ma sát với thành xi lanh, vì diện tích của váy trượt lên và xuống trong xi lanh giảm đi một nửa. Tuy nhiên, phần lớn ma sát là do vòng piston, đây là những bộ phận thực sự vừa khít nhất trong lỗ khoan và bề mặt chịu lực của chốt cổ tay, và do đó lợi ích bị giảm đi.
Các pít tông làm lệch hướng được sử dụng trong động cơ hai kỳ có cacte nén, trong đó dòng khí bên trong xi lanh phải được điều hướng cẩn thận để cung cấp hiệu quả lọc cặn.
Với tính năng quét chéo, cửa chuyển (đầu vào xi lanh) và các cổng xả nằm trên các mặt đối diện trực tiếp của thành xi lanh.
Để ngăn hỗn hợp đi vào không đi thẳng qua cổng này sang cổng khác, piston có một đường gân nhô lên trên đỉnh của nó. Điều này nhằm mục đích làm lệch hướng hỗn hợp đi lên phía trên, xung quanh buồng đốt.
Nhiều nỗ lực và nhiều thiết kế khác nhau của núm vặn piston đã đi vào việc phát triển tính năng nhặt rác cải tiến. Thân xe phát triển từ một đường gân đơn giản thành một khối phồng lớn không đối xứng, thường có mặt dốc ở phía hút gió và một đường cong nhẹ nhàng trên ống xả.
Mặc dù vậy, việc nhặt rác không bao giờ hiệu quả như mong đợi. Hầu hết các động cơ ngày nay sử dụng cổng Schnoodle để thay thế. Điều này đặt một cặp cổng chuyển ở các cạnh của hình trụ và khuyến khích dòng khí quay quanh trục thẳng đứng, thay vì trục ngang.
Trong động cơ xe đua, độ bền và độ cứng của pít-tông thường cao hơn nhiều so với động cơ xe du lịch, trong khi trọng lượng lại nhỏ hơn nhiều, để đạt được RPM động cơ cao cần thiết trong cuộc đua.
Các nhiệm vụ quan trọng nhất mà các piston phải hoàn thành là:
Khi công suất cụ thể của động cơ tăng lên, đồng thời các yêu cầu đối với piston cũng tăng theo.
Ứng dụng chính của Pistons là:
Những ưu điểm chính của Piston là:
Những nhược điểm chính của Piston là:
Piston là một thành phần của động cơ pittông, máy bơm pittông, máy nén khí, xi lanh thủy lực và xi lanh khí nén, trong số các cơ cấu tương tự khác. Nó là thành phần chuyển động được chứa trong một xi lanh và được làm kín khí bằng các vòng piston.
Các bộ phận chính của piston:
Có ba loại piston, mỗi loại được đặt tên theo hình dạng của nó:đỉnh phẳng, vòm và đĩa.
Piston là trọng tâm của động cơ pittông. Nó bao gồm một miếng kim loại hình tròn chuyển động với các vòng piston để đạt được sự bịt kín không khí khi nó được lắp vào trong xi lanh động cơ. Pít-tông được gắn qua chốt pít-tông / gudgeon vào một thanh kết nối, lần lượt được kết nối với trục khuỷu.
Trong động cơ ô tô bốn kỳ (xăng và diesel), quá trình nạp, nén, đốt cháy và xả diễn ra phía trên pít-tông trong đầu xi-lanh, điều này buộc pít-tông di chuyển lên xuống (hoặc ra vào trong động cơ phẳng. ) trong xi lanh, do đó làm cho trục khuỷu quay.
Piston là một đĩa chuyển động nằm trong một xylanh được làm kín khí bởi các vòng piston. Đĩa chuyển động bên trong xylanh khi chất lỏng hoặc khí bên trong xylanh nở ra và co lại. Một piston hỗ trợ quá trình biến đổi nhiệt năng thành công cơ học và ngược lại.
Một trong những chức năng chính của piston và các vòng piston là làm kín buồng đốt có điều áp ra khỏi cacte. Do khe hở giữa pít-tông và xi lanh, khí cháy (thổi qua) có thể đi vào cacte trong quá trình chuyển động động học.
Piston được gắn qua chốt cổ tay vào một thanh truyền, đến lượt nó được nối với trục khuỷu, chúng cùng nhau biến chuyển động lên xuống (chuyển động qua lại) thành chuyển động quay tròn (quay tròn) để dẫn động các bánh xe. Vụ nổ tạo ra lực đẩy piston đi xuống, tạo ra khí thải.
Có ba loại piston, mỗi loại được đặt tên theo hình dạng của nó:đỉnh phẳng, vòm và đĩa.
Các thành phần chính của động cơ đốt trong. Các xi lanh cũng được trang bị van cho phép không khí và nhiên liệu vào, đồng thời cho phép khí thải thoát ra ngoài. Nhiên liệu bên trong động cơ được đánh lửa bằng bugi và quá trình đốt cháy này cung cấp năng lượng cho chuyển động của các pít-tông.
Pít-tông là một bộ phận thiết yếu của động cơ đốt trong, có vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi nhiên liệu bạn sử dụng để nạp vào xe thành năng lượng để đưa xe về phía trước. Nó là một bộ phận chuyển động được sử dụng để truyền lực từ khí nở ra trong xi lanh đến trục khuỷu để làm quay các bánh xe.
Các chức năng của piston như sau:
Các vết nứt trên đỉnh pít-tông (núm vặn) trong động cơ xăng thường là kết quả của áp suất đốt cháy quá cao do nén quá mức hoặc thời điểm đánh lửa quá cao. Sự thay đổi mạnh mẽ liên tục về nhiệt độ đốt cháy cuối cùng dẫn đến các vết nứt nhiệt của đỉnh piston.
Các piston là một trong những bộ phận quan trọng nhất của động cơ vì chúng là cơ cấu chứa năng lượng của động cơ. Các piston nằm trong khối xi lanh. Số lượng xi lanh trong động cơ có thể thay đổi. Bên trong xi lanh, hỗn hợp nhiên liệu và không khí được bơm vào qua van nạp.
Piston được làm từ thép cacbon thấp hoặc hợp kim nhôm. Piston chịu nhiệt, quán tính, rung động và ma sát cao. Thép carbon giảm thiểu ảnh hưởng của sự giãn nở nhiệt chênh lệch giữa piston và thành xi lanh.
Con số điển hình là từ 500 vòng / phút đến 7000 vòng / phút. Vì mỗi xi lanh phải lên và xuống một lần cho mỗi vòng quay, chúng rõ ràng sẽ di chuyển nhanh hơn khi bạn nhấn bàn đạp ga xuống sâu hơn.
Một động cơ ô tô điển hình chạy không tải ở khoảng 700 vòng / phút và chuyển hướng ở khoảng 7.000 vòng / phút. Điều này tương đương với việc một pít-tông đi lên và xuống khoảng 12 lần mỗi giây ở chế độ không tải và 120 lần mỗi giây ở vạch đỏ.
Trục cam điều khiển việc đóng mở các van. Nhà phân phối làm cho bugi đánh lửa, đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu và không khí. Vụ nổ kết quả buộc một piston di chuyển xuống, do đó làm cho trục khuỷu quay.
Hỏng pít-tông hoặc mòn pít-tông là nguyên nhân chính dẫn đến hỏng động cơ. Nó dẫn đến mất khả năng nén, tăng lượng khí thải, rò rỉ khí từ buồng đốt và mất khả năng bôi trơn. Khi hư hỏng liên quan đến vòng piston, điều đó có nghĩa là dầu sẽ tìm đường vào buồng đốt.
Cylinder Liner là gì? - Chức năng và loại
Sprocket là gì? - Định nghĩa, Loại và Thuật ngữ
Bánh đà là gì? - Định nghĩa, Bộ phận, Loại và Chức năng
Phanh là gì? - Loại, Phụ tùng và Ứng dụng