Буталото е част от автомобилния двигател. Устройство, подмяна, монтаж на буталото

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:27

Буталото е един от елементите на коляновия механизъм, на който се основава принципът на работа на много двигатели с вътрешно горене. Тази статия обсъжда дизайна и характеристиките на тези части.

Определение

Буталото е част, която извършва възвратно-постъпателни движения в цилиндъра и осигурява трансформирането на промените в налягането на газа в механична работа.

Дестинация

С участието на тези части се осъществява термодинамичният процес на двигателя. Тъй като буталото е един от елементите на коляновия механизъм, то възприема налягането, произведено от газовете, и прехвърля силата към свързващия прът. Освен това осигурява уплътняването на горивната камера и отвеждането на топлината от нея.

Дизайн

Буталото е част от три части, тоест дизайнът му включва три компонента, които изпълняват различни функции и две части: главата, която съчетава долната и уплътнителната част, и направляващата част, представена от пола.

Доло

Може да има различниформа в зависимост от много фактори. Например, конфигурацията на дъното на буталата на двигател с вътрешно горене се определя от разположението на други конструктивни елементи, като дюзи, свещи, клапани, формата на горивната камера, характеристиките на процесите, протичащи в нея, цялостната конструкция на двигателя и т.н. Във всеки случай той определя характеристиките на работа.

Има два основни типа конфигурация на короната на буталото: изпъкнала и вдлъбната. Първият осигурява по-голяма здравина, но влошава конфигурацията на горивната камера. С вдлъбнато дъно горивната камера, напротив, има оптимална форма, но въглеродните отлагания се отлагат по-интензивно. По-рядко (при двутактови двигатели) има бутала с дъно, представено от рефлекторна издатина. Това е необходимо при издухване за насоченото движение на продуктите от горенето. Частите на бензиновите двигатели обикновено имат плоско или почти плоско дъно. Понякога те имат канали за пълно отваряне на клапаните. При двигатели с директно впръскване буталата се характеризират с по-сложна конфигурация. При дизеловите двигатели те се отличават с наличието на горивна камера в долната част, която осигурява добро завихряне и подобрява образуването на смес.

Повечето бутала са едностранни, въпреки че има и двустранни версии, които имат две дъна.

Разстоянието между канала на първия компресионен пръстен и дъното се нарича зона на изпичане на буталото. Много е важна стойността на неговата височина, която е различна за части, изработени от различни материали. Във всеки случай, височината на огнения пръстен отвъдграниците на минималната допустима стойност могат да доведат до изгаряне на буталото и деформация на леглото на горния компресионен пръстен.

Уплътнителна част

Ето скрепер за масло и компресионни пръстени. При частите от първия тип каналите имат проходни отвори за маслото, отстранено от повърхността на цилиндъра, за да влезе в буталото, откъдето то влиза в масления съд. Някои имат джанта от неръждаема стомана с жлеб за горния компресионен пръстен.

Буталните пръстени, изработени от чугун, служат за създаване на плътно прилягане между буталото и цилиндъра. Следователно те са източник на най-голямо триене в двигателя, загубите от което възлизат на 25% от общите механични загуби в двигателя. Броят и местоположението на пръстените се определят от типа и предназначението на двигателя. Най-често използваните са 2 компресионни пръстена и 1 пръстен за скрепер за масло.

Компресионните пръстени изпълняват задачата да предотвратяват навлизането на газове в картера от горивната камера. Най-големите натоварвания падат върху първия от тях, следователно при някои двигатели жлебът му е подсилен със стоманена вложка. Компресионните пръстени могат да бъдат трапецовидни, конични, бъчвови. Някои от тях имат изрез.

Пръстенът за скрепване на маслото служи за отстраняване на излишното масло от цилиндъра и предотвратява навлизането му в горивната камера. Има дупки за това. Някои варианти имат пружинен разширител.

Направляваща част (пола)

Има бъчвовидна (криволинейна) или конична форма за компенсиране на термичното разширение. На неяима две уши за буталния щифт. В тези области полата има най-голяма маса. Освен това се наблюдават най-големи температурни деформации при нагряване. За намаляването им се използват различни мерки. Може да има пръстен за скрепер за масло в долната част на полата.

За прехвърляне на сила от буталото или към него най-често се използва манивела или прът. Буталният щифт служи за свързване на тази част към тях. Изработен е от стомана, има тръбна форма и може да се монтира по няколко начина. Най-често се използва плаващ пръст, който може да се върти по време на работа. За да се предотврати изместване, той е фиксиран със задържащи пръстени. Твърдото закрепване се използва много по-рядко. Пръчката действа като водач в някои случаи, замествайки полата на буталото.

Материали

Буталото на двигателя може да бъде съставено от различни материали. Във всеки случай те трябва да имат такива качества като висока якост, добра топлопроводимост, антифрикционни свойства, устойчивост на корозия и нисък коефициент на линейно разширение и плътност. За производството на бутала се използват алуминиеви сплави и чугун.

чугун

Отличава се с висока якост, устойчивост на износване и нисък коефициент на линейно разширение. Последното свойство позволява на такива бутала да работят с близки хлабини, като по този начин се постига добро уплътнение на цилиндъра. Въпреки това, поради значителното специфично тегло, частите от чугун се използват само в тези двигатели, където възвратно-постъпателните маси имат силиинерция, съставляваща не повече от една шеста от силите на натиск върху дъното на газовото бутало. Освен това, поради ниската топлопроводимост, нагряването на долната част на чугунените части по време на работа на двигателя достига 350-450 ° C, което е особено нежелателно за опциите на карбуратора, тъй като води до запалване.

Алуминий

Този материал се използва най-често за бутала. Това се дължи на ниското специфично тегло (алуминиевите части са с 30% по-леки от чугунените), високата топлопроводимост (3-4 пъти по-голяма от тази на чугуна), което гарантира, че дъното се нагрява до не повече от 250 ° C, което позволява да се увеличи степента на компресия и да се осигури по-добро пълнене на цилиндрите и високи антифрикционни свойства. В същото време алуминият има коефициент на линейно разширение, който е 2 пъти по-голям от този на чугуна, което принуждава да се правят големи пролуки със стените на цилиндъра, тоест размерите на алуминиевите бутала са по-малки от тези на чугуна за еднакви цилиндри. В допълнение, такива части имат по-ниска якост, особено при нагряване (при 300 ° C тя намалява с 50-55%, докато за чугун - с 10%).

За да се намали степента на триене, стените на буталата са покрити с антифрикционен материал, който се използва като графит и молибденов дисулфид.

Отопление

Както споменахме, по време на работа на двигателя буталата могат да се нагреят до 250-450 °C. Поради това е необходимо да се вземат мерки, насочени както към намаляване на нагряването, така и към компенсиране на причиненото от него топлинно разширение.подробности.

За охлаждане на буталата се използва масло, което се подава вътре в тях по различни начини: създават маслена мъгла в цилиндъра, разпръскват го през отвор в свързващия прът или с дюза, впръскват го в пръстеновиден канал, циркулира през тръбната намотка в дъното на буталото.

За да се компенсират температурните деформации в областите на приливите, полите се обръщат от двете страни на метала с дълбочина 0,5-1,5 мм под формата на U- или Т-образни прорези. Такава мярка подобрява смазването му и предотвратява появата на петна от температурни деформации, поради което тези вдлъбнатини се наричат хладилници. Използват се в комбинация с конична или бъчвовидна пола. Това компенсира линейното му разширение поради факта, че при нагряване полата придобива цилиндрична форма. Освен това се използват компенсационни вложки, така че диаметърът на буталото да изпитва ограничено термично разширение в равнината на завъртане на свързващия прът. Също така е възможно да се изолира водещата част от главата, която изпитва най-много топлина. И накрая, стените на полата получават еластични свойства чрез прилагане на косо изрязване по цялата й дължина.

Производствена технология

Според метода на производство буталата се делят на ляти и ковани (щамповани). Части от първия тип се използват при повечето автомобили, а замяната на буталата с ковани се използва при настройката. Кованите опции се характеризират с повишена здравина и издръжливост, както и по-ниско тегло. Следователно инсталирането на бутала от този тип повишава надеждността и производителността на двигателя. Това е особено важно за двигатели, работещи в условия на повишенитовари, докато отлятите части са достатъчни за ежедневна употреба.

Заявление

Буталото е многофункционална част. Поради това се използва не само в двигателите. Например, има бутало на спирачния апарат, тъй като функционира по подобен начин. Също така, маниловият механизъм се използва при някои модели компресори, помпи и друго оборудване.