ชุดก้านสูบลูกสูบมีส่วนประกอบอะไรบ้างแต่ละอย่างมีหน้าที่อย่างไร?

ชุดก้านสูบลูกสูบมีส่วนประกอบอะไรบ้างแต่ละอย่างมีหน้าที่อย่างไร?

 

กลุ่มก้านสูบลูกสูบเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบลูกสูบกลับเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง และเปลี่ยนแรงที่กระทำต่อลูกสูบเป็นแรงบิดเอาต์พุตภายนอกของเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อขับเคลื่อนล้อรถให้หมุน เป็นส่วนส่งกำลังของเครื่องยนต์ มันส่งแรงดันของก๊าซเผาไหม้ไปยังเพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุนและกำลังส่งออก กลุ่มก้านสูบลูกสูบส่วนใหญ่ประกอบด้วยลูกสูบ แหวนลูกสูบ สลักลูกสูบ ก้านสูบ และบุชแบริ่งก้านสูบ

 

ลูกสูบ

1. หน้าที่ของลูกสูบ

หน้าที่หลักของลูกสูบคือรับแรงดันแก๊สของกระบอกสูบและส่งแรงนี้ไปยังก้านสูบผ่านขาลูกสูบเพื่อดันเพลาข้อเหวี่ยงให้หมุน มันส่งแรงดันของก๊าซเผาไหม้ไปยังเพลาข้อเหวี่ยงเพื่อให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุนและกำลังขับ; ด้านบนของลูกสูบ ฝาสูบ และผนังกระบอกสูบยังเป็นห้องเผาไหม้

 

2. ส่วนประกอบของปลั๊ก

ลูกสูบส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนบน ส่วนหัว และส่วนกระโปรง รูปร่างของลูกสูบบนสัมพันธ์กับห้องเผาไหม้ โดยทั่วไปแล้วหัวของลูกสูบเครื่องยนต์เบนซินจะใช้หลังคาแบนซึ่งมีข้อดีของพื้นที่ดูดซับความร้อนขนาดเล็กและกระบวนการผลิตที่เรียบง่าย เพื่อเปลี่ยนการก่อตัวของส่วนผสม บางคนใช้หลังคาเว้า และขนาดของเว้ายังสามารถปรับอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์

หัวลูกสูบอยู่เหนือร่องแหวนลูกสูบ มีหน้าที่สามประการ: รับแรงดันแก๊สและส่งไปยังก้านสูบ การปิดผนึกกระบอกสูบด้วยลูกสูบ ความร้อนที่กระหม่อมลูกสูบดูดซับไว้จะถูกส่งผ่านไปยังผนังกระบอกสูบผ่านแหวนลูกสูบ หัวถูกตัดด้วยร่องแหวนหลายอันเพื่อติดตั้งแหวนลูกสูบ เครื่องยนต์เบนซินโดยทั่วไปจะมีร่องแหวน 2-3 ร่อง ร่อง 1-2 วงบนใช้สำหรับวงแหวนแก๊ส และร่องล่างใช้สำหรับติดตั้งวงแหวนน้ำมัน มีการเจาะรูแนวรัศมีหลายรูที่พื้นผิวด้านล่างของร่องวงแหวนน้ำมัน เพื่อให้น้ำมันส่วนเกินที่ขูดโดยวงแหวนน้ำมันไหลกลับไปที่กระทะน้ำมันผ่านรูต่างๆ

กระโปรงลูกสูบหมายถึงชิ้นส่วนจากปลายล่างของร่องวงแหวนน้ำมันจนถึงด้านล่างของลูกสูบ หน้าที่ของมันคือการนำทางลูกสูบไปมาในกระบอกสูบและรับแรงดันด้านข้าง เมื่อลูกสูบทำงาน ความดันของก๊าซเผาไหม้จะกระทำที่ด้านบนของลูกสูบ ในขณะที่แรงปฏิกิริยาของสลักลูกสูบจะกระทำต่อรูของหมุดบ่าของส่วนหัว การเสียรูปที่เกิดขึ้นคือเส้นผ่านศูนย์กลางกระโปรงเพิ่มขึ้นตามแกนของที่นั่งพินลูกสูบ (การเสียรูปของความเค้น) แรงดันด้านข้าง N ทำให้กระโปรงลูกสูบผิดรูป กองโลหะใกล้กับรูบ่าพินลูกสูบมีการขยายตัวทางความร้อนจำนวนมาก ส่งผลให้มีการขยายตัวทางความร้อนจำนวนมากในทิศทางของรูบ่าพินลูกสูบเมื่อกระโปรงผิดรูป กระโปรงเป็นทรงรี เพื่อให้แน่ใจว่าการสัมผัสระหว่างลูกสูบกับผนังกระบอกสูบในสภาวะเย็น กระโปรงลูกสูบเป็นร่อง เนื่องจากลูกสูบได้รับความร้อนตามแนวแกนและการกระจายมวลไม่สม่ำเสมอ ลูกสูบจึงสร้างเป็นรูปทรงกรวยโดยประมาณโดยมีขนาดเล็กที่ด้านบนและขนาดใหญ่ที่ด้านล่าง

รูที่นั่งพินลูกสูบก็เป็นส่วนประกอบหนึ่งของลูกสูบเช่นกัน มันส่งแรงแก๊สที่ด้านบนของลูกสูบไปยังก้านสูบผ่านสลักลูกสูบ รูพินพินมักจะเชื่อมต่อกับลูกสูบที่มีซี่โครงเพื่อปรับปรุงความแข็งแกร่ง มีร่องแหวนสแน็ปสำหรับติดตั้งแหวนสแน็ปยางยืดในรูพินพิน แหวนสแน็ปใช้เพื่อป้องกันไม่ให้พินลูกสูบเคลื่อนที่ตามแนวแกนระหว่างการทำงาน

แหวนลูกสูบ

 

แหวนลูกสูบประกอบด้วยแหวนแก๊สและแหวนน้ำมัน

1.วงแหวนแก๊ส (ฟังก์ชัน, ความผิดปกติทั่วไป, โครงสร้าง)

หน้าที่ของวงแหวนแก๊สคือเพื่อให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกระหว่างลูกสูบกับผนังกระบอกสูบ และป้องกันไม่ให้ก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยง ในขณะเดียวกัน ความร้อนส่วนใหญ่ที่ด้านบนของลูกสูบจะถูกถ่ายโอนไปยังกระบอกสูบ แล้วนำออกไปด้วยน้ำหรืออากาศที่เย็นลง

แหวนลูกสูบได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิและความดันสูงของก๊าซในกระบอกสูบเมื่อทำงาน อุณหภูมิสูงและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในกระบอกสูบ นอกจากนี้ น้ำมันเครื่องที่อุณหภูมิสูงจะเสื่อมสภาพ สภาพการหล่อลื่นจะเสื่อมลง และการสึกหรอจะรุนแรง หลังจากการสึกหรอและความล้มเหลวของแหวนลูกสูบ เครื่องยนต์จะมีปัญหาในการสตาร์ท มีกำลังไม่เพียงพอ แรงดันห้องข้อเหวี่ยงเพิ่มขึ้น กินน้ำมันมาก ควันดำจากไอเสีย และคาร์บอนร้ายแรงที่ขอบลูกสูบ

เนื่องจากการสึกหรอของกระบอกสูบไม่เท่ากันจึงทำให้เรียวและเป็นวงรี ลูกสูบเคลื่อนที่กลับเข้าไปในนั้น ทำให้เกิดแรงดึงและหดตัวเคลื่อนที่ไปตามทิศทางของคอ ซึ่งทำให้แหวนแตกง่ายเนื่องจากแรงดัด ส่งผลให้เครื่องยนต์เกิดการยึด การดึงกระบอกสูบ และเครื่องยนต์ขัดข้อง

แหวนลูกสูบโดยทั่วไปหล่อด้วยเหล็กหล่อผสม พื้นผิวการทำงานของวงแหวนแก๊สวงแรกโดยทั่วไปจะเคลือบด้วยโครเมียมที่มีรูพรุน (โครเมียมที่มีรูพรุนมีความแข็งสูงและสามารถกักเก็บน้ำมันเครื่องได้เล็กน้อย) การชุบดีบุกหรือฟอสเฟตทั่วไปอื่นๆ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานได้

มีรอยบากบนแหวนลูกสูบ และสถานะอิสระไม่เป็นวงกลม และขนาดของมันใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของกระบอกสูบ ดังนั้นหลังจากติดตั้งลูกสูบเข้ากับกระบอกสูบแล้ว จะทำให้เกิดแรงยืดหยุ่นและแนบสนิทกับผนังกระบอกสูบ เพื่อไม่ให้ก๊าซผ่านช่องว่างระหว่างผิวสัมผัสของแหวนกับผนังกระบอกสูบได้ การตัดโดยทั่วไปคือ 0.25-0.8 มม.

 

2. แหวนน้ำมัน

แหวนน้ำมันส่วนใหญ่ใช้สำหรับการขูดน้ำมัน การจ่ายน้ำมัน และการซีลเสริม แหวนรองน้ำมันใช้สำหรับขูดน้ำมันส่วนเกินที่ผนังกระบอกสูบออก และใช้ฟิล์มน้ำมันสม่ำเสมอที่ผนังกระบอกสูบ ซึ่งไม่เพียงแต่ป้องกันไม่ให้น้ำมันไหลเข้าเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการสึกหรอและแรงเสียดทานระหว่างลูกสูบกับลูกสูบ ทรงกระบอก

 

แหวนรองน้ำมัน

แหวนน้ำมันแบ่งออกเป็นวงแหวนน้ำมันธรรมดาและวงแหวนน้ำมันรวม แหวนน้ำมันธรรมดาโดยทั่วไปทำจากเหล็กหล่อ มีร่องอยู่ตรงกลางของวงกลมด้านนอก และมีรูระบายน้ำมันจำนวนมากที่ด้านล่างของร่อง แหวนรองน้ำมันแบบรวมประกอบด้วยตัวปาดน้ำมันและวงแหวนซับยางยืดสองวง แหวนซับตามแนวแกนถูกยึดระหว่างตัวขูดน้ำมันตัวที่สองและตัวที่สาม

แหวนน้ำมัน

 

ขาลูกสูบ

หมุดลูกสูบใช้เพื่อเชื่อมต่อลูกสูบและปลายด้านเล็กของก้านสูบ และส่งแรงของก๊าซที่ลูกสูบพัดพาไปยังก้านสูบ สลักลูกสูบเป็นทรงกระบอกกลวง ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกคาร์บูไรซ์และดับด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าผสมคาร์บอนต่ำ หรือดับด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง 45 # ที่ความถี่สูง

ตามวิธีการยึดที่แตกต่างกันของสลักลูกสูบ มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทลอยเต็มหรือกึ่งลอย การเชื่อมต่อระหว่างพินลูกสูบและรูบ่าพินลูกสูบโดยทั่วไปจะ "ลอยเต็มที่" นั่นคือ ในระหว่างการถ่ายโอนเครื่องยนต์ พินลูกสูบไม่เพียงสามารถอยู่ในรูบูชปลายเล็กของก้านสูบเท่านั้น แต่ยังหมุนช้าในรูพินพิน เพื่อให้การสึกหรอของสลักลูกสูบแต่ละส่วนค่อนข้างสม่ำเสมอ

 

ก้านสูบ

1. บทบาทของก้านสูบ

หน้าที่ของก้านสูบคือการเชื่อมต่อลูกสูบและเพลาข้อเหวี่ยง เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง และส่งแรงที่เกิดจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง

 

2. ส่วนประกอบของก้านสูบ

โดยทั่วไปแล้วก้านสูบจะประกอบด้วยปลายเล็ก ตัวก้าน และปลายขนาดใหญ่ 

โดยทั่วไปก้านสูบทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางหรือเหล็กกล้าผสม ปลายเล็กของก้านสูบเชื่อมต่อกับพินลูกสูบ มีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ระหว่างแกนต่อและพินระหว่างการทำงาน มีบูช (บรอนซ์) ที่รูท้ายเล็ก มีการเจาะรูเล็ก ๆ (ทางเดินของน้ำมัน) ที่ปลายด้านเล็กของก้านสูบและบูชเพื่อหล่อลื่นปลายด้านเล็กและสลักลูกสูบ

ตัวก้านสูบมักจะทำเป็นรูปตัว I เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งแกร่ง มีทางเดินน้ำมันหล่อลื่นอยู่ตรงกลาง

ปลายใหญ่ของก้านสูบเชื่อมต่อกับขาข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยง ปลายใหญ่โดยทั่วไปจะแยกออก ส่วนที่แยกออกมาเรียกว่าฝาครอบก้านสูบซึ่งยึดเข้ากับปลายใหญ่ของก้านสูบด้วยสลักเกลียวก้านสูบพิเศษ ฝาปิดก้านสูบและปลายก้านสูบรวมเข้ากับรูบุ เพื่อป้องกันความผิดพลาดในการประกอบ มีเครื่องหมายจับคู่ที่ด้านเดียวกัน พื้นผิวของรูปลายขนาดใหญ่มีระดับการเคลือบเงาสูง เพื่อให้แนบสนิทกับบุชตลับลูกปืนก้านสูบ ปลายด้านใหญ่ของก้านสูบยังมีรูระบุตำแหน่ง และปลายด้านใหญ่ของก้านสูบจะมีรูน้ำมัน

ปลายใหญ่ของก้านสูบสามารถแบ่งออกเป็นแบบตัดเรียบและแบบเฉียงตามระนาบแยก โดยทั่วไปแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางของปลายก้านสูบของเครื่องยนต์เบนซินจะเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบและมีการใช้การตัดแบบแบน เครื่องยนต์ดีเซลมีความเค้นมาก และเส้นผ่านศูนย์กลางปลายที่ใหญ่นั้นใหญ่กว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ ใช้การตัดเฉียงซึ่งโดยทั่วไปจะสร้างมุม 30 ~ 60 ℃กับแกนของก้านสูบ

สลักเกลียวก้านสูบเป็นส่วนสำคัญที่ต้องรับแรงเค้นสลับกัน ต้องมั่นคงและเชื่อถือได้ระหว่างการติดตั้ง ต้องขันให้แน่นตามแรงบิดที่โรงงานกำหนด และต้องขัน 2-3 ครั้ง

ก้านสูบ