Kolben.
Der Kolben ist eine hin- und hergehende Bewegung im Zylinderkörper eines Automobilmotors. Der Grundaufbau des Kolbens lässt sich in Oberteil, Kopf und Schaft unterteilen. Die Oberseite des Kolbens ist der Hauptteil der Brennkammer und ihre Form hängt von der gewählten Brennkammerform ab. Benzinmotoren verwenden meist Flachkolben, was den Vorteil einer kleinen Wärmeabsorptionsfläche hat. Die Oberseite des Kolbens von Dieselmotoren weist oft eine Vielzahl von Vertiefungen auf, deren spezifische Form, Position und Größe den Anforderungen an die Gemischbildung und Verbrennung des Dieselmotors entsprechen müssen.
Die Kolbenoberseite ist ein Bestandteil der Brennkammer und weist daher häufig unterschiedliche Formen auf. Der Kolben eines Benzinmotors verwendet höchstens eine flache Oberseite oder eine konkave Oberseite, sodass die Brennkammer kompakt und die Wärmeableitungsfläche klein ist , und der Herstellungsprozess ist einfach. Kolben mit konvexem Kopf werden üblicherweise in Zweitakt-Benzinmotoren verwendet. Die Kolbenoberseiten von Dieselmotoren bestehen häufig aus verschiedenen Vertiefungen.
Der Kolbenkopf ist der Teil über dem Kolbenbolzensitz, und der Kolbenkopf ist mit einem Kolbenring ausgestattet, um zu verhindern, dass Gase mit hoher Temperatur und hohem Druck in das Kurbelgehäuse gelangen und Öl nicht in die Brennkammer gelangt. Der Großteil der von der Oberseite des Kolbens aufgenommenen Wärme wird auch über den Kolbenboden an den Zylinder und dann über das Kühlmedium übertragen.
Der Kolbenkopf ist mit mehreren Ringnuten zur Aufnahme von Kolbenringen versehen, wobei die Anzahl der Kolbenringe von den Anforderungen an die Dichtung abhängt, die von der Motordrehzahl und dem Zylinderdruck abhängen. Schnelllaufende Motoren haben weniger Ringe als langsamlaufende Motoren und Benzinmotoren haben weniger Ringe als Dieselmotoren. Allgemeine Benzinmotoren verwenden 2 Gasringe und 1 Ölring; Der Dieselmotor verfügt über 3 Gasringe und 1 Ölring; Dieselmotoren mit niedriger Drehzahl verwenden 3 bis 4 Gasringe. Um den Reibungsverlust zu reduzieren, sollte die Höhe des Riementeils so weit wie möglich reduziert werden, und die Anzahl der Ringe sollte unter der Bedingung, dass die Abdichtung gewährleistet ist, reduziert werden.
Alle Teile des Kolbenrings unterhalb der Nut werden als Kolbenhemden bezeichnet. Seine Aufgabe besteht darin, den Kolben im Zylinder für die Hin- und Herbewegung zu führen und dem seitlichen Druck standzuhalten. Wenn der Motor läuft, verbiegt und verformt sich der Kolben aufgrund des Gasdrucks im Zylinder. Nach dem Erhitzen des Kolbens ist die Ausdehnung aufgrund des Metalls am Kolbenbolzen größer als an anderen Stellen. Darüber hinaus führt der Kolben unter Einwirkung von Seitendruck zu einer Extrusionsverformung. Durch die obige Verformung wird der Abschnitt des Kolbenschafts in Richtung der Längsachse senkrecht zum Kolbenbolzen zu einer Ellipse. Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung von Temperatur und Masse entlang der Kolbenachse ist außerdem die Wärmeausdehnung jedes Abschnitts oben groß und unten gering.
Die Hauptfehler der Kolbenbaugruppe und ihre Ursachen sind folgende:
1. Abtragung der Kolbenoberfläche. An der Oberseite des Kolbens tritt eine Kolbenablation auf, in leichten Fällen mit lockerem Lochfraß und in schweren Fällen mit lokalem Schmelzen. Der Hauptgrund für die Abnutzung der Oberseite des Kolbens ist eine abnormale Verbrennung, die dazu führt, dass die Oberseite zu viel Wärme aufnimmt oder unter großer Last läuft, nachdem der Kolbenring festsitzt und bricht.
2, die Oberfläche des Kolbens reißt. Die Richtung des Risses auf der Oberseite des Kolbens verläuft im Allgemeinen senkrecht zur Achse des Bolzenlochs des Kolbens, was hauptsächlich durch Ermüdungsrisse verursacht wird, die durch thermische Spannung verursacht werden. Der Grund: Der Überlastbetrieb des Motors führt zu einer übermäßigen Verformung des Kolbens, was zu Ermüdungsrissen an der Kolbenoberfläche führt;
3, Kolbenringnut-Seitenwandverschleiß. Wenn sich der Kolben auf und ab bewegt, sollte der Kolbenring mit der Verformung des Zylinders radial teleskopisch sein, insbesondere ist die Temperatur der ersten Ringnut hoch und wird durch den „Aufprall“ von Gas und Ölkeil beeinflusst In der Ringnut treten Ringreibung und Vibration auf, die zu Verschleiß führen.
4. Der Kolbenring steckt in der Ringnut fest. Die Verkokung des Kolbenrings ist das Ergebnis von Ablagerungen durch Oxidation des Schmieröls oder dem Verlust der Ringbewegungsfreiheit im Tank. Dieser Fehler ist sehr schädlich. Die Hauptgründe: Überhitzung des Dieselmotors oder langfristige Überlastung, so dass sich das Schmieröl, der Kolbenring und der Zylinder stark thermisch verformen; Die Schmierölverschmutzung ist schwerwiegend, die Schmierölqualität ist schlecht; Die Kurbelgehäuseentlüftung funktioniert schlecht, was zu übermäßigem Unterdruck oder schlechter Luftdichtheit des Zylinders führt, was zu Ölaustritt führt. Daher muss auf die Verwendung von qualifiziertem Öl geachtet werden, um eine Überhitzung des Dieselmotors zu verhindern.
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