Piston (teknoloji)

Taşma kanalı pencereli burun pistonu , 1950'lerden iki zamanlı motosiklet motoru, dökme alüminyum
Gömme piston (dizel motor)
İle piston biyel , piston pimi ve segmanlar . Valf cepleri sol ve sağ üstte görülebilir
Krank tahrikli silindirde kompresör pistonu
Muhafazada iki döner lob birbirine geçer ( döner loblu pompa , Kök üfleyici )
Wankel motoru : piston dairesel bir yolu tanımlar ve bu süreçte döner

Olarak makine mühendisliği, pistonlar edilir hareketli bileşenleri birlikte çevreleyen gövde ile kapalı bir boşluğu oluşturmak hacim nedeniyle değiştirir hareket . Bu ilke çeşitli tasarımlarda uygulanabilir: yukarı ve aşağı hareket eden pistonlu pistonlar, dönen döner pistonlar veya başka bir şey.

Antik çağda zaten bilinen basit, yaygın bir tasarım , silindir şeklinde bir muhafazaya batırılmış yuvarlak bir disktir . Bağlantı ve pistonun yuvadaki konumu, boşluğun boyutunu belirler.

Kullanım

Olarak motor , onun bir parçası enerjisi olan çıkarılan , bu şekilde oluşturulan bu değişmektedir boşluklarda gaz biçimli ya da sıvı bir çalışma ortamı daha sonra bir çalışma kullanılabilir, makine . Gelen pompa ve kompresör, diğer yandan enerji ile beslenir basınç gazlar durumunda ve aynı zamanda ortam sıcaklığının artırılması.

Türler

Pistonların enerjiyi aktardığı makineler pistonlu makinelere aittir . Makinede enerji aktarmak için piston ve yuva, giriş ve çıkış boruları ve valflerle etkileşime girebilir .

Piston ve nadiren de gövde, enerji alışverişinin gerçekleştiği bileşendir. Pistonlu pistonlarda, kuvvetler genellikle pistona , bağlantı çubuklu krank tahrikleri veya piston çubukları aracılığıyla verilir . Serbest pistonlu makinelerde, piston tipik olarak gaz yayları üzerinde çalışır.

Pistonun şekli, yapıldığı malzeme, yolu ve hareket hızı çeşitli faktörlere bağlıdır. Kullanılan akışkan, oluşan kuvvetler ve sıcaklıklar ve makine tipi çok farklı tasarımlara yol açar.

  • Disk pistonlu çift etkili bir buhar motorunun silindirinden geçen bölüm

  • Benzinli motorun bağlantı çubuklu dalgıç piston

  • Piston pistonlu bir pompanın içinden bölüm

  • İki döner pistonlu kök üfleyici

  • Vidalı kompresörün döner pistonu

Pistonlu pistonlar, disk pistonları, piston pistonları ve piston pistonları olarak mevcuttur:

  • Disk pistonları, kenarda silindire karşı sızdırmazlık sağlayan ince plakalardır . Genellikle dışarıdan yönlendirilen ve devrilmeyi önleyen bir piston çubuğu ile çalışırlar. Krank tahriklerinde, bağlantı çubuğu, yan kuvveti piston çubuğundan uzak tutan bir çapraz kafa ile bağlanır .
  • Pistonlarda sızdırmazlık plakası ve çapraz başlık tek bir bileşen halinde birleştirilir. Yanal kuvvetler silindire aktarılır.
  • İnce ve silindirik şekilli pistonlar , sabit bir conta (tipik olarak bir salmastra kutusu ) aracılığıyla çalışma alanına girip çıkar. Pompalarla, çalışma alanının şekli büyük ölçüde serbestçe seçilebilir.

Uygulama örneği içten yanmalı motor

Bugüne kadar (2016) en yaygın olan pistonlu motorlar Otto motoru (benzinli) ve dizel motordur . Yukarıda açıklanan prensibin kullanımı burada bu makine kullanılarak açıklanmaktadır.

Genel

Piston, aşağıdaki işlevsel bileşenleri gösterir:

  1. ortam ile temas halinde olan piston tacı. Piston tacı aynı zamanda üst kara üst kenarı olarak da adlandırılır.
  2. en iyi ülke. Piston tabanından üst piston segmanı yuvasına uzanır. İlk piston segmanını aşırı ısınmadan korur.
  3. halka kayış: Diğer oluklar ve halka bölgeleri ile birlikte, üst toprak sözde halka bandı oluşturur .
  4. piston eteği veya piston eteği veya piston duvarı: az miktarda boşlukla silindir deliğine oturan silindirik bileşen,
  5. Piston pim kendi yatak ile bağlantı pistonu bağlantı çubuğu .

  • Bir pistonun halka kayışı

  • Tek piston üzerinde üst kara, pistonlu tavan ve piston eteği.

İçten yanmalı motorlarda pistonlar

Günümüzde pistonlu motorlar için pistonlar , daha önce genellikle dökme demirden yapılmış olan dökme alüminyum alaşımlarından yapılmıştır . Boşluklar kalıcı kalıplarda dökülür , bazıları için - özellikle güçlü motorlar için - aynı zamanda dövme de yapılır. Dış yüzey, valf cepleri , piston segmanı olukları ve piston pimi deliği daha sonra mekanik olarak işlenir.

Teknolojik olarak, farklı yanma süreçlerinden dolayı dizel ve benzinli motor pistonları arasında önemli farklılıklar vardır:

Dizel pistonlar daha yüksek termal ve mekanik yüklere maruz kalırlar ve bu nedenle, oluğun kırılmasını ve malzeme transferini önlemek için ilk piston segmanı oluğunda östenitik dökme demirden ("Niresist") yapılmış bir döküm halka taşıyıcıyla takviye edilmelidir. halkaya mikro kaynaklar aracılığıyla. Çok ağır yüklü pistonlar durumunda, pirinç burçlar pim deliğinde gerilir. Direkt enjeksiyonlu dizel motorların pistonlarının bir diğer karakteristik özelliği, enjekte edilen yakıtın hava ile döndürülerek karıştırıldığı zemin girintisidir. Yüksek termal yüklere maruz kalan pistonlar (özellikle yarış, havacılık veya turbo dizel motorlar), piston başını soğutmak için genellikle püskürtme memeleri (motor yağı için) ile uygulanır. Piston, çevresel bir yağ kanalı ile sağlanabilir veya sadece altta enjeksiyon kalıplama ile soğutulabilir. Büyük, yavaş çalışan motorlar söz konusu olduğunda, piston sirkülasyonlu soğutma ile de soğutulabilir. Ortam, teleskopik bir tüp aracılığıyla pistona beslenir.

Benzinli motorlardaki pistonlar, daha düşük ağırlıkları nedeniyle daha yüksek motor hızlarına izin veren, önemli ölçüde daha düşük duvar kalınlıkları ile karakterize edilir. Birinci piston segmanı oluğu alanında, bazen aşınmayı ve yıpranmayı ve mikro kaynakları azaltmak için sert anotlama kullanılabilir.

Piston tacı, yanma odasına çıkıntı yapan valfleri yerleştirmek için kısmen düz cepler taşır .

Piston eteği, pistonu silindir kovanında yönlendirmek için kullanılır ve çoğu pistonda bir yağlama verniği ile kaplanmıştır. Daha eski tasarımlarda, ısıtıldığında çaptaki artışı kontrol etmek için genellikle iç kısımda çelik döküm bir şerit bulunur ( kontrol pistonu , "kontrol plakası", "ototermal piston"). Ağırlıktan tasarruf etmek için, birçok yüksek hızlı dört zamanlı motorun yan taraflarında (piston pimi açıklıklarında) içe doğru kayık ("kutu" piston) piston eteği vardır.

Mafsallı pistonlarda, piston halkalarıyla birlikte sızdırmaz piston tacı ve yanal kuvvetleri biyel kolundan silindire aktaran piston ucu, piston pimi aracılığıyla eklemlenen iki bileşendir. İki parça arasındaki boşluk, yanma odasından ısı kaybını azaltır.

Piston, piston segmanları için bir veya daha fazla oluğa sahiptir , bunların en üstleri sıkıştırma halkalarıdır ve en az bir alt kısmı yağ sıyırma halkası görevi görür. Çoğu araba pistonunun iki sıkıştırma halkası ve bir yağ sıyırma halkası vardır. Yarış motorları için sadece bir sıkıştırma halkalı iki halkalı pistonlar da kullanılır. Olarak iki zamanlı motorlar , piston etek pencereleri de sahip olabilir. Ek olarak, iki zamanlı pistonların çoğunda, piston segmanı bağlantılarının silindirin kontrol pencerelerinde bükülmesini ve sıkışmasını önlemek için piston segmanı oluklarında kilitleme pimleri bulunur. 1950 yılına kadar vardı iki zamanlı motorlar ile burun pistonları enine Kayıt atma işlemi sırasında gaz alışverişini geliştirmek gerekiyordu. Ancak 1930'lardan beri, Adolf Schnürle'ye göre ters süpürme özelliğine sahip iki zamanlı motorlar genellikle düz bir piston başlığına sahipti.

Pistondan bağlantı çubuğuna güç aktarımı , piston pimi aracılığıyla gerçekleşir . Bu, gömleğin içe doğru kalınlaştırılmış kısmındaki pistondaki bir delikte depolanır. Bu delik genellikle, segmanları ("segman") piston pimini sınırlandırmak için yanal Göç için tutmak için olukların ucunda taşır .

Piston piminin yer değiştirmesi

Piston pimi ofseti olmayan (sol) ve (sağ) piston pimi olan pistonlar

Motorlu taşıt sektöründe, piston piminin ekseni, pistonun merkezinden basınç yüklü tarafa yaklaşık 0,5-1,5 mm kaydırılır. Bu çıkık olmadan, piston, tam yanma basıncı altında üst ölü noktadan (TDC) sonra temas tarafını değiştirecektir . Sapmanın bir sonucu olarak, kompresyon basıncı sadece oluşturulduğunda piston, TDC'den önce kontak tarafını değiştirir. Bu, piston üzerindeki aşınmayı azaltır ve motor gürültüsünü azaltır.


  • Soket + pistondan bir kesi

  • Ön haznesiz dizel motorda piston tabanında bulunan yanma odası , ayrıca M yöntemine bakın

  • 570 kg kütleli iki zamanlı dizel motorun pistonu

Başlıca piston tedarikçileri

Ayrıca bakınız

Edebiyat

  • Wilfried Staudt: Handbuch Fahrzeugtechnik Cilt 2. 1. baskı, Bildungsverlag EINS, Troisdorf, 2005, ISBN 3-427-04522-6 .
  • Jan Drummans: Araba ve teknolojisi. 1. baskı, Motorbuchverlag, Stuttgart, 1992, ISBN 3-613-01288-X .

İnternet linkleri

Commons : Pistons (Teknoloji)  - Görüntü, video ve ses dosyalarının toplanması
Vikisözlük: piston  - anlamların açıklamaları, kelime kökenleri, eşanlamlılar, çeviriler

Bireysel kanıt

  1. ↑ Ralf Peters: Pistonlar ve Piston Halkaları: Yapı ve Tanımlama . İçinde: Maxima Asbirg Bernert (Ed.): Waspenblech - Arşiv . Recklinghausen / NRW 20 Ağustos 2016 ( square7.ch [27 Temmuz 2017'de erişildi]).
  2. ↑ Ralf Peters: Pistonlar ve Piston Halkaları: Yapı ve Tanımlama . İçinde: Maxima Asbirg Bernert (Ed.): Waspenblech - Arşiv . Recklinghausen / NRW 20 Ağustos 2016 ( square7.ch [27 Temmuz 2017'de erişildi]).
  3. ↑ Ralf Peters: Pistonlar ve Piston Halkaları: Yapı ve Tanımlama . İçinde: Maxima Asbirg Bernert (Ed.): Waspenblech - Arşiv . Recklinghausen / NRW 20 Ağustos 2016 ( square7.ch [27 Temmuz 2017'de erişildi]).
  4. ↑ Ralf Peters: Pistonlar ve Piston Halkaları: Yapı ve Tanımlama . İçinde: Maxima Asbirg Bernert (Ed.): Waspenblech - Arşiv . Recklinghausen / NRW 20 Ağustos 2016 ( square7.ch [27 Temmuz 2017'de erişildi]). Pistonlar ve piston halkaları: yapı ve tanım ( İnternet Arşivi'nde 30 Aralık 2017 tarihli Memento )
  5. ↑ patent EP0028287 . ‌
  6. ↑ Patent DE1998002488 . ‌
  7. ↑ kfz-tech.de: Eksenden çıkarma .