ลำดับการทำงานของกระบอกสูบในเครื่องยนต์ต่างๆ กระบอกสูบเครื่องยนต์ทำงานอย่างไรในรถยนต์คันต่าง ๆ เครื่องยนต์ต่างกัน - ลำดับการทำงานต่างกัน
ในกรณีส่วนใหญ่ เจ้าของรถธรรมดาไม่จำเป็นต้องเข้าใจการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์เลย อย่างไรก็ตาม ข้อมูลนี้ไม่จำเป็นจนกว่าผู้ขับขี่จะต้องการตั้งการจุดระเบิดหรือปรับวาล์วอย่างอิสระ
การซ่อม การวินิจฉัย การบริการ - ลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ในรถยนต์คันต่างๆ - - การสั่งซื้ออะไหล่
จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ของรถยนต์หากคุณต้องการเชื่อมต่อสายไฟหรือท่อแรงดันสูงเข้ากับ หน่วยดีเซล. เผยแพร่ในเครื่องสาธารณะ ในกรณีเช่นนี้ บางครั้งก็เป็นไปไม่ได้เลยที่จะไปที่สถานีบริการ และความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของเครื่องยนต์ก็ไม่เพียงพอเสมอไป
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ - ทฤษฎี:
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบคือลำดับที่เกิดการสลับของวัฏจักรใน กระบอกต่างๆ หน่วยพลังงาน. ลำดับนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
จำนวนกระบอกสูบ ประเภทของกระบอกสูบ:
รูปตัววีหรือในบรรทัด
คุณสมบัติการออกแบบเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยว
คุณสมบัติรอบการทำงานของเครื่องยนต์:
สิ่งที่เกิดขึ้นภายในกระบอกสูบเรียกว่ารอบการทำงานของเครื่องยนต์ ซึ่งประกอบด้วยจังหวะของวาล์วที่แน่นอน
ระยะการจ่ายก๊าซคือช่วงเวลาที่การเปิดเริ่มต้นและการปิดของวาล์วสิ้นสุดลง เวลาของวาล์ววัดเป็นองศาการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงที่สัมพันธ์กับศูนย์ตายบนและล่าง (TDC และ BDC)
ในระหว่างรอบการทำงาน ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจะจุดประกายในกระบอกสูบ ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดในกระบอกสูบมีผลโดยตรงต่อความสม่ำเสมอของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ทำงานอย่างสม่ำเสมอที่สุดด้วยช่องว่างการจุดระเบิดที่สั้นที่สุด
รอบนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนกระบอกสูบโดยตรง ยิ่งจำนวนกระบอกสูบมากเท่าไร ช่วงเวลาการจุดระเบิดก็จะสั้นลงเท่านั้น
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ รถต่างๆโทรศัพท์มือถือ:
ต้องเข้าใจว่ารอบการทำงานหนึ่งรอบของเครื่องยนต์สี่จังหวะนั้นมีระยะเวลาเท่ากับรอบการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงสองครั้ง หากคุณใช้การวัดองศาก็จะเป็น 720 ° สำหรับเครื่องยนต์สองจังหวะคือ 360°
หัวเข่าของเพลาอยู่ในมุมพิเศษซึ่งเป็นผลมาจากเพลาที่อยู่ภายใต้แรงของลูกสูบอย่างต่อเนื่อง มุมนี้พิจารณาจากรอบเวลาของหน่วยกำลังและจำนวนกระบอกสูบ
ขั้นตอนการดำเนินงาน4 เครื่องยนต์ทรงกระบอกด้วยช่วงเวลา 180 องศาระหว่างการจุดระเบิดอาจเป็น 1-2-4-3 หรือ 1-3-4-2
ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์ 6 สูบที่มีการจัดเรียงกระบอกสูบในบรรทัดและช่วงเวลา 120 องศาระหว่างการจุดระเบิดมีดังนี้: 1-5-3-6-2-4;
ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์ 8 สูบ (รูปตัววี) คือ 1-5-4-8-6-3-7-2 (ช่วง 90 องศาระหว่างการจุดระเบิด)
ในชุดเครื่องยนต์แต่ละแบบ โดยไม่คำนึงถึงผู้ผลิต ลำดับการยิงของกระบอกสูบจะเริ่มต้นด้วยกระบอกสูบหลักซึ่งมีเครื่องหมายหมายเลข 1
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบในเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกัน แม้จะมีจำนวนกระบอกสูบเท่ากัน ลำดับการทำงานก็อาจแตกต่างกัน พิจารณาลำดับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบอนุกรม ต่างสถานที่กระบอกสูบและของพวกมัน คุณสมบัติการออกแบบ. เพื่อความสะดวกในการอธิบายการทำงานของกระบอกสูบ การนับถอยหลังจะทำจากกระบอกสูบแรก กระบอกแรกคืออันที่อยู่ด้านหน้าของเครื่องยนต์ อันสุดท้ายตามลำดับ ใกล้กับกระปุกเกียร์
3 กระบอก
ในเครื่องยนต์ดังกล่าวมีเพียง 3 สูบและขั้นตอนการทำงานนั้นง่ายที่สุด: 1-2-3
. จำง่ายและรวดเร็ว
เลย์เอาต์ของข้อเหวี่ยงบนเพลาข้อเหวี่ยงทำในรูปแบบของดอกจันซึ่งอยู่ที่มุม 120 °ซึ่งกันและกัน เป็นไปได้ที่จะใช้รูปแบบ 1-3-2 แต่ผู้ผลิตไม่ได้เริ่มทำสิ่งนี้ ดังนั้นลำดับเดียวในเครื่องยนต์สามสูบคือลำดับ 1-2-3 เพื่อสร้างสมดุลระหว่างช่วงเวลาจากแรงเฉื่อยของเครื่องยนต์ดังกล่าว จะใช้ถ่วงน้ำหนัก
4 สูบ
มีทั้งเครื่องยนต์อินไลน์และบ็อกเซอร์สี่สูบเพลาข้อเหวี่ยงทำตามแบบแผนเดียวกันและลำดับการทำงานของกระบอกสูบแตกต่างกัน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามุมระหว่างข้อเหวี่ยงคู่คือ 180 องศานั่นคือวารสารที่ 1 และ 4 อยู่ตรงข้ามกับวารสารที่ 2 และ 3
1 และ 4 คอด้านหนึ่ง 3 และ 4 อยู่ฝั่งตรงข้าม ในเครื่องยนต์แบบอินไลน์ ลำดับการทำงานของกระบอกสูบจะถูกนำไปใช้ 1-3-4-2 - นี่เป็นรูปแบบการทำงานที่พบบ่อยที่สุดนี่คือการทำงานของรถยนต์เกือบทั้งหมดตั้งแต่ Zhiguli ถึง Mercedes น้ำมันเบนซินและดีเซล กระบอกสูบที่มีวารสารเพลาข้อเหวี่ยงอยู่ด้านตรงข้ามทำงานเป็นชุด ในรูปแบบนี้คุณสามารถใช้ลำดับ 1-2-4-3 นั่นคือสลับกระบอกสูบซึ่งคอซึ่งอยู่ด้านเดียวกัน ใช้ในเครื่องยนต์ 402 แต่รูปแบบดังกล่าวหายากมาก พวกมันจะมีลำดับที่แตกต่างกันในการทำงานของเพลาลูกเบี้ยว
เครื่องยนต์บ็อกเซอร์ 4 สูบมีลำดับที่แตกต่างกัน: 1-4-2-3 หรือ 1-3-2-4 ความจริงก็คือลูกสูบเข้าถึง TDC พร้อมกันทั้งในด้านหนึ่งและอีกด้านหนึ่ง เครื่องยนต์ดังกล่าวมักพบในซูบารุ (มีสิ่งที่ตรงกันข้ามเกือบทั้งหมด ยกเว้นรถยนต์ขนาดเล็กบางรุ่นสำหรับตลาดในประเทศ)
5 กระบอก
เครื่องยนต์ห้าสูบมักใช้กับ Mercedes หรือ AUDI ความซับซ้อนของเพลาข้อเหวี่ยงดังกล่าวอยู่ในความจริงที่ว่าวารสารก้านสูบทั้งหมดไม่มีระนาบสมมาตรและหมุนสัมพันธ์กัน 72 ° (360/5 \ u003d 72)
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 5 สูบ: 1-2-4-5-3
,
6 สูบ
ตามการจัดเรียงของกระบอกสูบ เครื่องยนต์ 6 สูบเป็นแบบอินไลน์ รูปตัววี และแบบบ็อกเซอร์ เครื่อง6สูบมีเยอะ แบบแผนต่างๆลำดับการทำงานของกระบอกสูบนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของบล็อกและเพลาข้อเหวี่ยงที่ใช้ในนั้น
อินไลน์
ตามเนื้อผ้าบริษัทเช่น BMW และบริษัทอื่นบางบริษัท ข้อเหวี่ยงทำมุม 120 องศาซึ่งกันและกัน
ลำดับงานสามารถเป็นสามประเภท:
1-5-3-6-2-4
1-4-2-6-3-5
1-3-5-6-4-2
รูปตัววี
มุมระหว่างกระบอกสูบในเครื่องยนต์ดังกล่าวคือ 75 หรือ 90 องศา และมุมระหว่างข้อเหวี่ยงคือ 30 และ 60 องศา
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบของเครื่องยนต์รูปตัววี 6 สูบสามารถเป็นดังนี้:
1-2-3-4-5-6
1-6-5-2-3-4
ตรงข้าม
บ็อกเซอร์ 6 สูบพบได้ในรถยนต์ซูบารุ ซึ่งเป็นรูปแบบเครื่องยนต์ดั้งเดิมสำหรับชาวญี่ปุ่น มุมระหว่างข้อเหวี่ยงเพลาข้อเหวี่ยงคือ 60 องศา
ลำดับเครื่องยนต์: 1-4-5-2-3-6.
8 สูบ
ในเครื่องยนต์ 8 สูบ ข้อเหวี่ยงจะถูกติดตั้งที่มุม 90 องศาซึ่งกันและกัน เนื่องจากในเครื่องยนต์มี 4 จังหวะ จากนั้น 2 สูบจะทำงานพร้อมกันสำหรับแต่ละจังหวะ ซึ่งส่งผลต่อความยืดหยุ่นของเครื่องยนต์ 12 สูบวิ่งได้นุ่มนวลยิ่งขึ้น
ตามกฎแล้วเครื่องยนต์ดังกล่าวมักใช้ลำดับกระบอกสูบเดียวกัน: 1-5-6-3-4-2-7-8 .
แต่เฟอร์รารีใช้รูปแบบอื่น - 1-5-3-7-4-8-2-6
ในส่วนนี้ ผู้ผลิตแต่ละรายใช้เฉพาะลำดับที่ทราบเท่านั้น
10 กระบอก
เครื่องยนต์ 10 สูบไม่ค่อยเป็นที่นิยม ผู้ผลิตไม่ค่อยได้ใช้จำนวนกระบอกสูบดังกล่าว มีหลายตัวเลือกสำหรับลำดับการจุดระเบิด
1-10-9-4-3-6-5-8-7-2 - ใช้กับ Dodge Viper V10
1-6-5-10-2-7-3-8-4-9 — รุ่นชาร์จของ BMW
12 กระบอก
รถยนต์ที่มีประจุไฟฟ้ามากที่สุดติดตั้งเครื่องยนต์ 12 สูบ เช่น Ferrari, Lamborghini หรือเครื่องยนต์ Volkswagen W12 ทั่วไป
โดยทั่วไปแล้ว ผู้ขับขี่ทั่วไปไม่จำเป็นต้องรู้ลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์เลย มันใช้งานได้และใช้งานได้ ใช่ มันยากที่จะไม่เห็นด้วย ไม่จำเป็นจนกว่าจะถึงเวลาที่คุณต้องการตั้งค่าการจุดระเบิดด้วยมือของคุณเองหรือปรับระยะห่างวาล์ว
และมันจะไม่ฟุ่มเฟือยเลยที่จะรู้เกี่ยวกับลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ของรถยนต์เมื่อคุณต้องการเชื่อมต่อ สายไฟฟ้าแรงสูงสู่เทียนหรือไปป์ไลน์ ความดันสูงที่เครื่องดีเซล เกิดอะไรขึ้นถ้าคุณถึงมัน?
การทำงาน 3 มิติของเครื่องยนต์สันดาปภายใน, วิดีโอ:
คุณต้องยอมรับว่ามันไร้สาระที่จะไปรับบริการรถยนต์เพื่อติดตั้งสาย BB อย่างถูกต้อง และไปยังไง? หากเครื่องยนต์ทรอยต์
ลำดับของกระบอกสูบเครื่องยนต์หมายถึงอะไร?
ลำดับที่วัฏจักรของชื่อเดียวกันสลับกันในกระบอกสูบที่ต่างกันเรียกว่าลำดับการทำงานของกระบอกสูบ
อะไรเป็นตัวกำหนดลำดับของกระบอกสูบ? มีปัจจัยหลายประการ กล่าวคือ:
- การจัดเรียงกระบอกสูบเครื่องยนต์: แถวเดียวหรือรูปตัววี
- จำนวนกระบอกสูบ
- การออกแบบเพลาลูกเบี้ยว
- ประเภทและการออกแบบเพลาข้อเหวี่ยง
รอบการทำงานของเครื่องยนต์
วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ประกอบด้วยขั้นตอนการจ่ายก๊าซ ลำดับของเฟสเหล่านี้ควรกระจายอย่างสม่ำเสมอตามแรงที่กระทบต่อ เพลาข้อเหวี่ยง. ในกรณีนี้คือเครื่องยนต์ทำงานอย่างสม่ำเสมอ
จำเป็นที่กระบอกสูบที่ทำงานแบบอนุกรมต้องไม่อยู่ติดกัน ด้วยเหตุนี้ผู้ผลิตเครื่องยนต์จึงกำลังพัฒนาแผนการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ แต่ในทุกรูปแบบ ลำดับการทำงานของกระบอกสูบจะเริ่มนับถอยหลังจากกระบอกสูบหลักหมายเลข 1
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบสำหรับเครื่องยนต์ต่างๆ
สำหรับเครื่องยนต์ประเภทเดียวกัน แต่มีการปรับเปลี่ยนต่างกัน การทำงานของกระบอกสูบอาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น, เครื่องยนต์ ZMZ. ลำดับการยิงของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 402 คือ 1-2-4-3 ในขณะที่ลำดับการจุดระเบิดของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 406 คือ 1-3-4-2
หากเราเจาะลึกทฤษฎีของเครื่องยนต์ แต่เพื่อไม่ให้สับสน เราจะเห็นสิ่งต่อไปนี้ รอบเต็มของเครื่องยนต์ 4 จังหวะใช้เวลาสองรอบของเพลาข้อเหวี่ยง เป็นองศา นี่เท่ากับ 720 เครื่องยนต์ 2 จังหวะมี 360 0
หัวเข่าของเพลาถูกเลื่อนออกไปในมุมหนึ่งเพื่อให้เพลาอยู่ภายใต้แรงลูกสูบคงที่ มุมนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนกระบอกสูบและรอบเครื่องยนต์โดยตรง
- ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์ 4 สูบแถวเดียวการสลับรอบเกิดขึ้นหลังจาก 180 0 แต่ลำดับการทำงานของกระบอกสูบอาจเป็น 1-3-4-2 (VAZ) หรือ 1-2-4 -3 (แก๊ซ).
- ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์อินไลน์ 6 สูบคือ 1-5-3-6-2-4 (ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดคือ 120 0)
- ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์วี 8 สูบคือ 1-5-4-8-6-3-7-2 (ช่วงจุดระเบิด 90 0)
- ตัวอย่างเช่นมีลำดับการทำงานของเครื่องยนต์รูปตัว W 12 สูบ: 1-3-5-2-4-6 คือฝาสูบด้านซ้ายและด้านขวา: 7-9-11-8- 10-12
เพื่อให้คุณเข้าใจลำดับของตัวเลขทั้งหมด ให้พิจารณาตัวอย่าง สำหรับเครื่องยนต์ ZIL 8 สูบ ลำดับการทำงานของกระบอกสูบจะเป็นดังนี้: 1-5-4-2-6-3-7-8 ข้อเหวี่ยงอยู่ที่มุม 90 0 .
นั่นคือถ้ารอบการทำงานเกิดขึ้นในกระบอกสูบ 1 จากนั้นหลังจากหมุนเพลาข้อเหวี่ยง 90 องศา รอบการทำงานจะเกิดขึ้นในกระบอกสูบ 5 และตามลำดับ 4-2-6-3-7-8 ในกรณีของเรา การหมุนเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งครั้งเท่ากับ 4 จังหวะ สรุปได้ว่าเครื่องยนต์ 8 สูบวิ่งได้นุ่มนวลและสม่ำเสมอกว่าเครื่องยนต์ 6 สูบ
เป็นไปได้มากว่าคุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ในรถยนต์ของคุณ แต่ ความคิดทั่วไปเกี่ยวกับมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะมี และถ้าคุณตัดสินใจที่จะซ่อมเช่นฝาสูบความรู้นี้จะไม่ฟุ่มเฟือย
ขอให้โชคดีในการเรียนรู้ว่ากระบอกสูบเครื่องยนต์ของรถคุณทำงานอย่างไร
-+ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์ 4, 6, 8 สูบนั้นเกี่ยวกับความซับซ้อน
โดยทั่วไปแล้ว ผู้ขับขี่ทั่วไปไม่จำเป็นต้องรู้ลำดับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์เลย มันใช้งานได้และใช้งานได้ ใช่ มันยากที่จะไม่เห็นด้วย ไม่จำเป็นจนกว่าจะถึงเวลาที่คุณต้องการตั้งค่าการจุดระเบิดด้วยมือของคุณเองหรือปรับระยะห่างวาล์ว
และมันจะไม่ฟุ่มเฟือยที่จะรู้เกี่ยวกับการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ของรถยนต์เมื่อคุณจำเป็นต้องเชื่อมต่อสายไฟฟ้าแรงสูงกับเทียนไขหรือท่อแรงดันสูงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล แล้วถ้าเริ่มซ่อมฝาสูบล่ะ?
คุณต้องยอมรับว่ามันไร้สาระที่จะไปรับบริการรถยนต์เพื่อติดตั้งสาย BB อย่างถูกต้อง และไปยังไง? หากเครื่องยนต์ทรอยต์
ลำดับของกระบอกสูบเครื่องยนต์หมายถึงอะไร?
ลำดับที่วัฏจักรของชื่อเดียวกันสลับกันในกระบอกสูบที่ต่างกันเรียกว่าลำดับการทำงานของกระบอกสูบ 
อะไรเป็นตัวกำหนดลำดับของกระบอกสูบ? มีปัจจัยหลายประการ กล่าวคือ:
- การจัดเรียงกระบอกสูบเครื่องยนต์: แถวเดียวหรือรูปตัววี
- จำนวนกระบอกสูบ
- การออกแบบเพลาลูกเบี้ยว
- ประเภทและการออกแบบเพลาข้อเหวี่ยง
รอบการทำงานของเครื่องยนต์
วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ประกอบด้วยขั้นตอนการจ่ายก๊าซ ลำดับของเฟสเหล่านี้ควรกระจายอย่างสม่ำเสมอตามแรงกระแทกบนเพลาข้อเหวี่ยง ในกรณีนี้คือเครื่องยนต์ทำงานอย่างสม่ำเสมอ 
จำเป็นที่กระบอกสูบที่ทำงานแบบอนุกรมต้องไม่อยู่ติดกัน ด้วยเหตุนี้ผู้ผลิตเครื่องยนต์จึงกำลังพัฒนาแผนการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ แต่ในทุกรูปแบบ ลำดับการทำงานของกระบอกสูบจะเริ่มนับถอยหลังจากกระบอกสูบหลักหมายเลข 1
สำหรับเครื่องยนต์ประเภทเดียวกัน แต่มีการปรับเปลี่ยนต่างกัน การทำงานของกระบอกสูบอาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ ZMZ
ลำดับการยิงของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 402 คือ 1-2-4-3 ในขณะที่ลำดับการจุดระเบิดของกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 406 คือ 1-3-4-2
หากเราเจาะลึกทฤษฎีของเครื่องยนต์ แต่เพื่อไม่ให้สับสน เราจะเห็นสิ่งต่อไปนี้
รอบเต็มของเครื่องยนต์ 4 จังหวะใช้เวลาสองรอบของเพลาข้อเหวี่ยง ในหน่วยองศา นี่จะเท่ากับ 72° เครื่องยนต์ 2 จังหวะมี 360° 
หัวเข่าของเพลาถูกเลื่อนออกไปในมุมหนึ่งเพื่อให้เพลาอยู่ภายใต้แรงลูกสูบคงที่ มุมนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนกระบอกสูบและรอบเครื่องยนต์โดยตรง
ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์ 4 สูบแถวเดียวการสลับรอบเกิดขึ้นที่ 180 ° แต่ลำดับการทำงานของกระบอกสูบอาจเป็น 1-3-4-2 (VAZ) หรือ 1-2-4 -3 (แก๊ซ).
ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์อินไลน์ 6 สูบคือ 1-5-3-6-2-4 (ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดคือ 120 °)
ลำดับการทำงานของเครื่องยนต์วี 8 สูบคือ 1-5-4-8-6-3-7-2 (ช่วงจุดระเบิด 90 องศา)
ตัวอย่างเช่นมีลำดับการทำงานของเครื่องยนต์รูปตัว W 12 สูบ: 1-3-5-2-4-6 คือฝาสูบด้านซ้ายและด้านขวา: 7-9-11-8- 10-12
เพื่อให้คุณเข้าใจลำดับของตัวเลขทั้งหมด ให้พิจารณาตัวอย่าง สำหรับเครื่องยนต์ ZIL 8 สูบ ลำดับการทำงานของกระบอกสูบจะเป็นดังนี้: 1-5-4-2-6-3-7-8 ข้อเหวี่ยงอยู่ที่มุม 90°
นั่นคือถ้ารอบการทำงานเกิดขึ้นในกระบอกสูบ 1 จากนั้นหลังจากหมุนเพลาข้อเหวี่ยง 90 องศา รอบการทำงานจะเกิดขึ้นในกระบอกสูบ 5 และตามลำดับ 4-2-6-3-7-8 ในกรณีของเรา การหมุนเพลาข้อเหวี่ยงหนึ่งครั้งเท่ากับ 4 จังหวะ
สรุปได้ว่าเครื่องยนต์ 8 สูบวิ่งได้นุ่มนวลและสม่ำเสมอกว่าเครื่องยนต์ 6 สูบ
เป็นไปได้มากว่าคุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการทำงานของกระบอกสูบเครื่องยนต์ในรถยนต์ของคุณ แต่จำเป็นต้องมีความคิดทั่วไปเกี่ยวกับเรื่องนี้ และถ้าคุณตัดสินใจที่จะซ่อมเช่นฝาสูบความรู้นี้จะไม่ฟุ่มเฟือย
ขอให้โชคดีในการเรียนรู้ว่ากระบอกสูบเครื่องยนต์ของรถคุณทำงานอย่างไร
ส่วนประกอบของระบบ
ภาพรวมของระบบ
อธิบายชิ้นส่วนเครื่องกลดีเซลครั้งแรก กำลังติดตามเครื่องยนต์แบ่งออกเป็นสามส่วนหลัก
- ห้องข้อเหวี่ยง
- กลไกข้อเหวี่ยง
- กลไกการจ่ายก๊าซ
- ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิด
- ลำดับการทำงานของกระบอกสูบ
- ความสมดุลของมวล
ทั้งสามส่วนนี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง ความสัมพันธ์ที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติของเครื่องยนต์:
ช่วงเวลาการจุดระเบิด
องค์ประกอบทางกลของเครื่องยนต์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามกลุ่ม: ห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ กลไกข้อเหวี่ยง และตัวกระตุ้นวาล์ว ทั้งสามกลุ่มนี้เชื่อมโยงถึงกันอย่างใกล้ชิดและต้องได้รับการตกลงร่วมกัน ช่วงเวลาการจุดระเบิดคือมุมการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงระหว่างการจุดระเบิดสองครั้งติดต่อกัน
ในรอบการทำงานหนึ่งรอบ แต่ละกระบอกสูบจะติดไฟ 1 ครั้ง ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ. รอบการทำงาน (การดูด, การบีบอัด, จังหวะ, ไอเสีย) ของเครื่องยนต์สี่จังหวะใช้การหมุนเพลาข้อเหวี่ยงสองครั้งอย่างสมบูรณ์นั่นคือ มุมของการหมุนคือ 720 °
ช่วงเวลาเดียวกันระหว่างการจุดระเบิดช่วยให้การทำงานของเครื่องยนต์สม่ำเสมอในทุกความเร็ว ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดได้ดังนี้:
ช่วงจุดระเบิด = 720°: จำนวนกระบอกสูบ
ตัวอย่าง:
- เครื่องยนต์สี่สูบ: เพลาข้อเหวี่ยง 180° (KB)
- เครื่องยนต์หกสูบ: 120 ° KB
- เครื่องยนต์แปดสูบ: 90° SV
ยิ่งจำนวนกระบอกสูบมากเท่าใด ช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดก็ยิ่งสั้นลงเท่านั้น ยิ่งช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดสั้นลงเท่าใด เครื่องยนต์ก็จะยิ่งวิ่งสม่ำเสมอมากขึ้นเท่านั้น
อย่างน้อยก็ในทางทฤษฎี เนื่องจากมีการเพิ่มการปรับสมดุลมวล ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่องยนต์และลำดับการทำงานของกระบอกสูบ เพื่อให้กระบอกสูบติดไฟได้ ลูกสูบที่สอดคล้องกันจะต้องอยู่ที่ "TDC ที่ส่วนท้ายของจังหวะการอัด" กล่าวคือ ต้องปิดวาล์วไอดีและไอเสียที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กันอย่างถูกต้อง ซึ่งกันและกัน ช่วงเวลาการจุดระเบิดถูกกำหนดโดยตำแหน่งสัมพัทธ์ของวารสารก้านสูบ (ระยะห่างเชิงมุมระหว่างหัวเข่า) ของเพลาข้อเหวี่ยงเช่น มุมระหว่างวารสารของกระบอกสูบที่ต่อเนื่องกัน (ลำดับการยิงของกระบอกสูบ)ในเครื่องยนต์ V มุมแคมเบอร์ต้องเท่ากับช่วงจุดระเบิดเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ
ดังนั้น เครื่องยนต์ BMW แปดสูบจึงมีมุมระหว่างกระบอกสูบที่ 90°
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบ
ลำดับการจุดระเบิดของกระบอกสูบคือลำดับที่การจุดระเบิดเกิดขึ้นในกระบอกสูบของเครื่องยนต์
ลำดับการทำงานของกระบอกสูบมีหน้าที่รับผิดชอบโดยตรง การทำงานที่ราบรื่นเครื่องยนต์. ขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่องยนต์ จำนวนกระบอกสูบ และช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิด
ลำดับการยิงของกระบอกสูบจะแสดงโดยเริ่มจากกระบอกแรกเสมอ
1- ทิศทางแนวตั้ง
2- ทิศทางแนวนอน
3- เครื่องยนต์หกสูบแถวเรียงของ BMW
4- เครื่องยนต์หกสูบรูปตัววี 60°
5- เครื่องยนต์หกสูบรูปตัววี 90°
สมดุลมวล
ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ความนุ่มนวลของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์ จำนวนกระบอกสูบ ลำดับการจุดระเบิดของกระบอกสูบ และช่วงการยิง
อิทธิพลของพวกเขาสามารถแสดงให้เห็นได้จากตัวอย่างของเครื่องยนต์หกสูบที่ BMW ผลิตเป็นเครื่องยนต์อินไลน์ ถึงแม้ว่าจะใช้พื้นที่มากกว่าและใช้แรงงานในการผลิตมากกว่าก็ตาม สามารถเข้าใจความแตกต่างได้โดยการเปรียบเทียบมวลสมดุลของเครื่องยนต์หกสูบแถวเรียงและรูปตัววี
รูปต่อไปนี้แสดงโมเมนต์ของเส้นโค้งเฉื่อยของเครื่องยนต์ BMW inline six, เครื่องยนต์ 60° V6 และเครื่องยนต์ 90° V6
ความแตกต่างนั้นชัดเจน ในกรณีของเครื่องยนต์หกสูบแบบอินไลน์ การเคลื่อนที่ของมวลจะสมดุลจนทำให้เครื่องยนต์ทั้งหมดหยุดนิ่ง ในทางกลับกัน เครื่องยนต์หกสูบรูปตัววีมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่อย่างชัดเจนซึ่งแสดงออกถึงการทำงานที่ไม่สม่ำเสมอ
รูปที่ 2 - ห้องข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ M571- ฝาสูบ
2- หัวถัง
3- ห้องข้อเหวี่ยง
4- กระทะน้ำมัน
ส่วนของร่างกาย
ตัวเรือนมอเตอร์เข้ายึดฉนวนจาก สิ่งแวดล้อมและรับรู้พลังต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์
ส่วนต่างๆ ของร่างกายเครื่องยนต์ประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักที่แสดงในรูปต่อไปนี้ จำเป็นต้องใช้ปะเก็นและสลักเกลียวเพื่อทำงานของเหวี่ยง
เป้าหมายหลัก:
- การรับรู้ถึงแรงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์
- การปิดผนึกห้องเผาไหม้ กระทะน้ำมัน และเสื้อระบายความร้อน
- ตำแหน่งของกลไกข้อเหวี่ยงและตัวขับวาล์ว รวมถึงส่วนประกอบอื่นๆ
รูปที่ 3 - กลไกข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ M571- เพลาข้อเหวี่ยง
2- ลูกสูบ
3- ก้านสูบ
กลไกข้อเหวี่ยง
กลไกข้อเหวี่ยงมีหน้าที่ในการเปลี่ยนแรงดันที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศให้เป็นการเคลื่อนไหวที่มีประโยชน์ ในกรณีนี้ ลูกสูบจะได้รับการเร่งความเร็วเป็นเส้นตรง ก้านสูบส่งการเคลื่อนไหวนี้ไปยังเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งจะเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน
กลไกข้อเหวี่ยงเป็นกลุ่มการทำงานที่แปลงแรงดันในห้องเผาไหม้ให้เป็นพลังงานจลน์ ในกรณีนี้ การเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบจะเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง กลไกข้อเหวี่ยงเป็นทางออกที่ดีที่สุดในแง่ของผลงาน, ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์และความเป็นไปได้ทางเทคนิค
แน่นอนว่ามีดังต่อไปนี้ ข้อจำกัดทางเทคนิคและข้อกำหนดในการออกแบบ:
- การจำกัดความเร็วเนื่องจากแรงเฉื่อย
- ความไม่แน่นอนของแรงระหว่างวงจรการทำงาน
- การเกิดการสั่นสะเทือนแบบบิดซึ่งสร้างภาระในการส่งและบนเพลาข้อเหวี่ยง
- ปฏิสัมพันธ์ของพื้นผิวแรงเสียดทานต่างๆ
ไดรฟ์วาล์ว
แอคทูเอเตอร์วาล์วควบคุมการเปลี่ยนแปลงประจุ ในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW สมัยใหม่ จะใช้เฉพาะชุดวาล์วสำเร็จรูปที่มีสี่วาล์วต่อสูบเท่านั้น การส่งผ่านการเคลื่อนไหวไปยังวาล์วจะดำเนินการผ่านคันโยก
เครื่องยนต์ต้องได้รับอากาศภายนอกเป็นระยะในขณะที่ก๊าซไอเสียที่ปล่อยออกมาจะต้องถูกระบายออก ในกรณีของเครื่องยนต์สี่จังหวะ การบริโภคอากาศภายนอกและไอเสียของก๊าซไอเสียเรียกว่าการเปลี่ยนแปลงประจุหรือการแลกเปลี่ยนก๊าซ ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยนประจุ พอร์ตทางเข้าและทางออกจะถูกเปิดและปิดเป็นระยะโดยใช้วาล์วทางเข้าและทางออก
ลิฟท์วาล์วใช้เป็นวาล์วไอดีและไอเสีย เพลาลูกเบี้ยวกำหนดระยะเวลาและลำดับการเคลื่อนที่ของวาล์ว
รูปที่ 4 - หัวกระบอกสูบเครื่องยนต์ M471-
2- ระบบชดเชยระยะห่างวาล์วไฮดรอลิก
3- คู่มือวาล์ว
4- วาล์วไอเสีย
5- วาล์วทางเข้า
6- สปริงวาล์ว
7- เพลาลูกเบี้ยวไอดี
8- คันโยกลูกกลิ้ง
ออกแบบ
แอคชูเอเตอร์วาล์วประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้:
- เพลาลูกเบี้ยว;
- องค์ประกอบการส่ง (คันโยกลูกกลิ้งของตัวผลัก);
- วาล์ว (ทั้งกลุ่ม);
- การชดเชยระยะห่างของวาล์วไฮดรอลิก (HVA) หากมีการติดตั้ง
- ไกด์วาล์วพร้อมสปริงวาล์ว
รูปต่อไปนี้แสดงการออกแบบฝาสูบสี่วาล์ว (เครื่องยนต์ M47) พร้อมแขนโยกลูกกลิ้งและการชดเชยระยะห่างวาล์วไฮดรอลิก
การก่อสร้าง
ตัวกระตุ้นวาล์วอาจมี การออกแบบต่างๆ. โดดเด่นด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
- จำนวนและการจัดเรียงของวาล์ว
- ปริมาณและที่ตั้ง เพลาลูกเบี้ยว;
- วิธีการส่งการเคลื่อนที่ไปยังวาล์ว
- วิธีการปรับระยะวาล์ว
การลดน้อยลง | การกำหนด | คำอธิบาย |
| sv | วาล์วด้านข้าง | วาล์วตั้งอยู่ที่ด้านข้างของกระบอกสูบและขับเคลื่อนด้วยเพลาลูกเบี้ยวที่อยู่ด้านล่าง วาล์วด้านข้างหมายความว่าหัววาล์วอยู่ด้านบน |
| ohv | โอเวอร์เฮดวาล์ว | วาล์วบนพร้อมวาล์วล่าง เพลาลูกเบี้ยว. เพลาลูกเบี้ยวด้านล่างติดตั้งอยู่ใต้เส้นแบ่งของฝาสูบและข้อเหวี่ยง |
| ohc | โอเวอร์เฮดแคมชาฟท์ | |
| เสร็จแล้ว | ดับเบิ้ลโอเวอร์เฮดแคมชาฟท์ | โอเวอร์เฮดวาล์วที่มีเพลาลูกเบี้ยวเหนือศีรษะสองอันสำหรับกระบอกสูบแต่ละถัง ในกรณีนี้ จะใช้เพลาลูกเบี้ยวแยกหนึ่งวาล์วสำหรับวาล์วไอดีและไอเสีย |
รูปที่ 5 - ส่วนประกอบขับเคลื่อนวาล์วเครื่องยนต์ M571- วาล์วทางเข้า
2- สปริงวาล์วพร้อมก้านวาล์วในตัว ( วาล์วทางเข้า)
3- องค์ประกอบของระบบชดเชยระยะห่างวาล์วไฮดรอลิก
4- เพลาลูกเบี้ยวไอดี
5- วาล์วไอเสีย
6- สปริงวาล์วพร้อมก้านวาล์วในตัว (วาล์วไอเสีย)
7- คันโยกลูกกลิ้ง
8- เพลาลูกเบี้ยวไอเสีย
เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ในปัจจุบันมีสี่วาล์วต่อสูบและเพลาลูกเบี้ยวเหนือลูกสูบสองตัวสำหรับถังแต่ละสูบ (dohc) เครื่องยนต์ BMW M21 / M41 / M51 มีเพียงสองวาล์วต่อสูบและหนึ่งเพลาลูกเบี้ยวสำหรับถังแต่ละถัง (โอห์ม)
การส่งผ่านการเคลื่อนที่ของเพลาลูกเบี้ยวไปยังวาล์วในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW นั้นดำเนินการโดยคันโยกลูกกลิ้ง ในกรณีนี้ ระยะห่างที่จำเป็นระหว่างลูกเบี้ยวเพลาลูกเบี้ยวกับตัวตามที่เรียกว่าลูกเบี้ยว (เช่น ก้านลูกกลิ้งของตัวดัน) จะถูกรับรองโดยกลไกหรือ ระบบไฮดรอลิกการชดเชยระยะห่างวาล์ว (HVA)
รูปภาพต่อไปนี้แสดงชิ้นส่วนแอคทูเอเตอร์วาล์วของเครื่องยนต์ M57
ห้องข้อเหวี่ยง
บล็อกข้อเหวี่ยง หรือที่เรียกว่าบล็อกกระบอกสูบ ประกอบด้วยกระบอกสูบ แจ็คเก็ตระบายความร้อน และข้อเหวี่ยงของกลไกการขับเคลื่อน ความต้องการและความท้าทายของห้องข้อเหวี่ยงนั้นสูงเนื่องจากความซับซ้อนของเครื่องยนต์ "ไฮเทค" ในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงห้องข้อเหวี่ยงกำลังดำเนินไปในระดับเดียวกัน
ด้านล่างนี้เป็นงานหลัก
- การรับรู้ของกองกำลังและช่วงเวลา
- ตำแหน่งของกลไกข้อเหวี่ยง
- ตำแหน่งและการเชื่อมต่อของกระบอกสูบ
- ตำแหน่งของแบริ่งเพลาข้อเหวี่ยง
- การวางท่อน้ำหล่อเย็นและระบบหล่อลื่น
- การรวมระบบระบายอากาศ
- การยึดอุปกรณ์เสริมและอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ
- การปิดผนึกช่องข้อเหวี่ยง
งานเหล่านี้ทำให้เกิดข้อกำหนดที่แตกต่างกันและทับซ้อนกันสำหรับกำลังรับแรงดึงและแรงอัด การดัดและการบิดตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:
- แรงของผลกระทบของก๊าซที่รับรู้โดยการเชื่อมต่อแบบเกลียวของหัวถังและแบริ่งเพลาข้อเหวี่ยง
- แรงภายในของแรงเฉื่อย (แรงดัด) ที่เกิดจากแรงเฉื่อยระหว่างการหมุนและการแกว่ง
- แรงบิดภายใน (แรงบิด) ระหว่างกระบอกสูบแต่ละอัน
- แรงบิดของเพลาข้อเหวี่ยงและเป็นผลให้แรงปฏิกิริยาของเครื่องยนต์ติด
- แรงอิสระและโมเมนต์ความเฉื่อยอันเป็นผลมาจากแรงเฉื่อยระหว่างการสั่นสะเทือนซึ่งรับรู้ได้จากแท่นยึดเครื่องยนต์
ออกแบบ
รูปทรงพื้นฐานของบล็อกข้อเหวี่ยงไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักตั้งแต่เริ่มต้นมอเตอร์สตอรี่ การเปลี่ยนแปลงในการออกแบบที่สัมผัสกับรายละเอียด เช่น จำนวนชิ้นส่วนของห้องข้อเหวี่ยงทำมาจากชิ้นส่วนหรือวิธีการทำชิ้นส่วนแต่ละชิ้น การออกแบบสามารถจำแนกได้ขึ้นอยู่กับการดำเนินการ:
- แผ่นด้านบน;
- พื้นที่ของเตียงของลูกปืนหลัก
- กระบอกสูบ
รูปที่ 1 - โครงสร้างของแผ่นด้านบนแต่การดำเนินการปิด
ที่เปิดดำเนินการ
จานบน
เพลทบนสามารถทำได้สองแบบ: ปิดและเปิด การออกแบบส่งผลต่อทั้งกระบวนการหล่อและความแข็งแกร่งของข้อเหวี่ยง
ในเวอร์ชันปิด แผ่นด้านบนของข้อเหวี่ยงจะปิดสนิทรอบๆ กระบอกสูบ
มีรูและช่องสำหรับจ่ายน้ำมันภายใต้แรงดัน ถ่ายน้ำมันเครื่อง น้ำหล่อเย็น ระบบระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยง และข้อต่อเกลียวของฝาสูบ
รูน้ำหล่อเย็นเชื่อมต่อแจ็คเก็ตน้ำที่ล้อมรอบกระบอกสูบกับแจ็คเก็ตน้ำในหัวถัง
การออกแบบนี้มีข้อเสียในแง่ของการระบายความร้อนของกระบอกสูบในโซน TDC ข้อดีของรุ่นปิดเมื่อเปรียบเทียบกับรุ่นเปิดคือความแข็งแกร่งที่สูงกว่าของเพลทบน ซึ่งทำให้เพลทเปลี่ยนรูปน้อยลง การเคลื่อนตัวของกระบอกสูบน้อยลง และเสียงดีขึ้น
ในการออกแบบเปิด แจ็คเก็ตน้ำรอบกระบอกสูบจะเปิดที่ด้านบน สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการระบายความร้อนของกระบอกสูบที่ด้านบน ความแข็งแกร่งที่น้อยลงในปัจจุบันได้รับการชดเชยด้วยการใช้ปะเก็นหัวโลหะ 
รูปที่ 2 - แผ่นปิดส่วนบนของเครื่องยนต์ M57TU2 ข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซล BMW ทำจากเหล็กหล่อสีเทา เริ่มต้นด้วยเครื่องยนต์ M57TU2 และ U67TU ห้องข้อเหวี่ยงทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีความแข็งแรงสูง
เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ใช้การออกแบบจานปิด พื้นที่เตียงลูกปืนหลัก
การออกแบบพื้นที่ของเตียงลูกปืนหลักมีความสำคัญเป็นพิเศษเนื่องจากในสถานที่นี้จะรับรู้ถึงแรงที่กระทำต่อตลับลูกปืนเพลาข้อเหวี่ยง
รุ่นต่างๆ แตกต่างกันไปตามระนาบของห้องข้อเหวี่ยงและอ่างน้ำมัน และในการออกแบบฝาครอบลูกปืนหลัก
รุ่นระนาบแยกทาง:
- หน้าแปลนกระทะน้ำมันตรงกลางเพลาข้อเหวี่ยง
- หน้าแปลนจานรองน้ำมันใต้ศูนย์กลางของเพลาข้อเหวี่ยง
- ฝาครอบแบริ่งหลักแต่ละอัน
- การรวมเป็นโครงสร้างเฟรมเดียว
การออกแบบฝาลูกปืนหลัก:
รูปที่ 3 - เตียงลูกปืนหลักในเหวี่ยง1 บล็อกข้อเหวี่ยง (ส่วนบน)
2 เตียงลูกปืนหลัก
3 รู
4
5 ฝาลูกปืนหลัก
เตียงลูกปืนหลัก
เตียงแบริ่งคือส่วนบนของส่วนรองรับเพลาข้อเหวี่ยงในห้องข้อเหวี่ยง เตียงแบริ่งถูกรวมเข้ากับการหล่อของเหวี่ยงเสมอ
จำนวนเตียงแบริ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบของเครื่องยนต์ ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับจำนวนกระบอกสูบและตำแหน่งของกระบอกสูบ ทุกวันนี้ ด้วยเหตุผลของการลดแรงสั่นสะเทือน จึงมีการใช้ตลับลูกปืนหลักเพลาข้อเหวี่ยงจำนวนสูงสุด จำนวนสูงสุดหมายความว่ามีแบริ่งหลักอยู่ถัดจากข้อศอกของเพลาข้อเหวี่ยงแต่ละอัน
เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน แก๊สในช่องข้อเหวี่ยงจะเคลื่อนที่ตลอดเวลา การเคลื่อนที่ของลูกสูบทำหน้าที่เหมือนปั๊มแก๊ส เพื่อลดการสูญเสียสำหรับงานนี้ เครื่องยนต์จำนวนมากในปัจจุบันมีรูในเตียงแบริ่ง สิ่งนี้อำนวยความสะดวกในการปรับแรงดันให้เท่ากันทั่วทั้งห้องข้อเหวี่ยง
รูปที่ 4 - การออกแบบบล็อกข้อเหวี่ยงแต่บล็อกข้อเหวี่ยงด้วยระนาบระนาบตรงกลางเพลาข้อเหวี่ยง
ที่บล็อกข้อเหวี่ยงที่มีผนังที่ต่ำลง
จากบล็อกข้อเหวี่ยงที่มีส่วนบนและส่วนล่าง
1 ส่วนบนของข้อเหวี่ยง
2 รูสำหรับเพลาข้อเหวี่ยง
3 ฝาลูกปืนหลัก
4 ข้อเหวี่ยงล่าง (การออกแบบแผ่นเตียง)
5 กระทะน้ำมัน
ระนาบแยกข้อเหวี่ยง
ระนาบแยกของห้องข้อเหวี่ยงและถาดรองน้ำมันจะสร้างหน้าแปลนของอ่างน้ำมัน มีสองแบบ ในกรณีแรกระนาบการพรากจากกันจะอยู่ตรงกลางเพลาข้อเหวี่ยง เนื่องจากการออกแบบนี้ประหยัดในการผลิต แต่มีข้อเสียที่สำคัญในแง่ของความแข็งและเสียง จึงไม่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW
ด้วยการออกแบบที่สอง (ที่)หน้าแปลนอ่างน้ำมันอยู่ใต้ศูนย์กลางของเพลาข้อเหวี่ยง ในขณะเดียวกันก็มีการแยกความแตกต่างของเหวี่ยงที่มีผนังต่ำและเหวี่ยง
ด้านบนและด้านล่างเรียกว่าโครงเตียง (จาก).เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW มีห้องข้อเหวี่ยงพร้อมผนังที่ต่ำลง
รูปที่ 5 - บล็อกข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ M671 ส่วนบนของข้อเหวี่ยง
2 รูสำหรับเพลาข้อเหวี่ยง
3 ฝาลูกปืนหลัก
4 จัมเปอร์
5 เตียงลูกปืนหลัก
เครื่องยนต์ M67 ยังใช้การออกแบบผนังที่ต่ำลง สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแกร่งแบบไดนามิกและเสียงที่ดี สะพานเหล็กช่วยลดความเค้นบนสลักเกลียวฝาลูกปืนและเสริมพื้นที่เตียงลูกปืนหลักให้แข็งแรงยิ่งขึ้น
รูปที่ 6 - แนวคิดลำแสงรองรับ
รองรับแนวคิดลำแสง
เพื่อให้ได้ความแข็งแกร่งแบบไดนามิกสูง ห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซล BMW ได้รับการออกแบบตามหลักการของคานรองรับ ด้วยการออกแบบนี้ องค์ประกอบของส่วนกล่องแนวนอนและแนวตั้งจึงถูกหล่อไว้ที่ผนังของห้องข้อเหวี่ยง นอกจากนี้ ห้องข้อเหวี่ยงยังมีผนังที่ต่ำลงซึ่งยื่นออกไปด้านล่างศูนย์กลางของเพลาข้อเหวี่ยงได้ถึง 60 มม. และปิดท้ายด้วยระนาบสำหรับติดตั้งถาดรองน้ำมัน
ฝาลูกปืนหลัก
ฝาครอบลูกปืนหลักคือด้านล่างของลูกปืนเพลาข้อเหวี่ยง ในการผลิตเพลาข้อเหวี่ยง เตียงและฝาครอบลูกปืนหลักจะถูกกลึงเข้าด้วยกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีตำแหน่งคงที่ซึ่งสัมพันธ์กัน โดยปกติจะทำโดยใช้แขนเสื้อหรือพื้นผิวที่ด้านข้างของเตียง หากฝาครอบข้อเหวี่ยงและลูกปืนหลักทำจากวัสดุเดียวกัน ฝาครอบข้อเหวี่ยงสามารถทำได้โดยใช้วิธีการแยกส่วน
เมื่อแยกฝาครอบลูกปืนหลักโดยวิธีแตกหัก จะเกิดพื้นผิวแตกหักที่แม่นยำขึ้น โครงสร้างพื้นผิวนี้จัดวางฝาครอบแบริ่งหลักไว้ตรงกลางอย่างแม่นยำเมื่อติดตั้งบนเตียง ไม่จำเป็นต้องมีการรักษาพื้นผิวเพิ่มเติม
รูปที่ 7 - ฝาแบริ่งของเครื่องยนต์ M67 ทำโดยวิธีการแตกหัก1 ฝาลูกปืนหลัก
2 เตียงลูกปืนหลัก
ความเป็นไปได้อีกประการสำหรับการวางตำแหน่งที่แม่นยำคือการเจาะพื้นผิวของเตียงและฝาครอบลูกปืนหลัก
การตรึงนี้ช่วยให้เปลี่ยนระหว่างเตียงและฝาปิดในรูลูกปืนหลักได้อย่างราบรื่นหลังจากประกอบกลับเข้าที่
รูปที่ 8 - การประทับตราพื้นผิวของฝาครอบลูกปืนหลักของเครื่องยนต์ M67TU
1
ฝาลูกปืนหลัก
2
เจาะพื้นผิวของฝาลูกปืนหลัก
3
รูปร่างการผสมพันธุ์ของพื้นผิวของเตียงลูกปืนหลัก
4
เตียงลูกปืนหลัก
เมื่อพื้นผิวถูกประทับตรา ฝาครอบลูกปืนหลักจะได้รับโปรไฟล์บางอย่าง เมื่อขันสลักเกลียวฝาครอบลูกปืนหลักให้แน่นในครั้งแรก โปรไฟล์นี้จะประทับอยู่บนพื้นผิวของเตียง และทำให้แน่ใจว่าไม่มีการเคลื่อนไหวในทิศทางตามขวางและตามยาว
ฝาครอบลูกปืนหลักมักทำจากเหล็กหล่อสีเทา การตัดเฉือนทั่วไปด้วยข้อเหวี่ยงอะลูมิเนียม แม้ว่าจะมีความต้องการสูง แต่ก็เป็นเรื่องปกติในปัจจุบันสำหรับการผลิตในปริมาณมาก การผสมผสานระหว่างข้อเหวี่ยงอะลูมิเนียมกับฝาครอบลูกปืนหลักที่เป็นเหล็กหล่อสีเทาทำให้เกิดข้อดีบางประการ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำของเหล็กหล่อสีเทาจำกัดช่องว่างในการทำงานของเพลาข้อเหวี่ยง เมื่อรวมกับเหล็กหล่อสีเทาที่มีความแข็งแกร่งสูง จะช่วยลดเสียงรบกวนในบริเวณเตียงลูกปืนหลัก
กระบอกสูบและลูกสูบประกอบเป็นห้องเผาไหม้ ลูกสูบถูกใส่เข้าไปในซับสูบ พื้นผิวเรียบกลึงของซับสูบพร้อมกับแหวนลูกสูบช่วยให้ซีลมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ กระบอกสูบยังให้ความร้อนแก่ห้องข้อเหวี่ยงหรือส่งไปยังระบบหล่อเย็นโดยตรง การออกแบบกระบอกสูบแตกต่างกันในวัสดุที่ใช้:
- โครงสร้างโมโนเมทัลลิก (ซับสูบและข้อเหวี่ยงทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน)
- เทคโนโลยีการแทรก (ซับสูบและเหวี่ยงทำจากวัสดุที่แตกต่างกันเชื่อมต่อร่างกาย);
- เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ (ซับสูบและเหวี่ยงทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน, โลหะที่เชื่อมต่อ)
โครงสร้างโมโนเมทัลลิก
ด้วยดีไซน์แบบโมโนเมทัล กระบอกสูบจึงทำมาจากวัสดุชนิดเดียวกับห้องข้อเหวี่ยง ประการแรก ข้อเหวี่ยงเหล็กหล่อสีเทาและข้อเหวี่ยง AISi ผลิตขึ้นตามหลักการของโครงสร้างโมโนเมทัลลิก คุณภาพของพื้นผิวที่ต้องการนั้นทำได้โดยการประมวลผลซ้ำ เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW มีเพียงห้องข้อเหวี่ยงในโครงสร้างโลหะโมโนที่ทำจากเหล็กหล่อสีเทาเท่านั้น เนื่องจากแรงดันการจุดระเบิดสูงสุดอยู่ที่ 180 บาร์
เทคโนโลยีแทรก
วัสดุข้อเหวี่ยงไม่ตรงตามข้อกำหนดสำหรับกระบอกสูบเสมอไป ดังนั้นบ่อยครั้งที่กระบอกสูบทำจากวัสดุอื่น มักจะใช้ร่วมกับข้อเหวี่ยงอลูมิเนียม ซับสูบมีความโดดเด่น:
- 1.
ตามวิธีการเชื่อมต่อข้อเหวี่ยงกับปลอกแขน
- รวมเข้ากับการคัดเลือกนักแสดง
- กด
- จีบ
- เสียบเข้าไป.
- เปียกและ
- แห้ง
- เหล็กหล่อสีเทาหรือ
- อลูมิเนียม
2. ตามหลักการทำงานในห้องข้อเหวี่ยง
3. ตามวัสดุ
ซับในกระบอกสูบแบบเปียกจะสัมผัสโดยตรงกับแจ็คเก็ตน้ำ กล่าวคือ ซับในกระบอกสูบและข้อเหวี่ยงแบบหล่อประกอบเป็นแจ็คเก็ตน้ำ แจ็คเก็ตน้ำพร้อมซับในกระบอกสูบแบบแห้งจะอยู่ในเหวี่ยงหล่ออย่างสมบูรณ์ - คล้ายกับการออกแบบโมโนเมทัลลิก ซับสูบไม่มีการสัมผัสโดยตรงกับแจ็คเก็ตน้ำ
รูปที่ 9 - ซับในกระบอกสูบแบบแห้งและเปียก
แต่กระบอกพร้อมปลอกแขนแห้ง
ที่กระบอกซับเปียก
1
ห้องข้อเหวี่ยง
2
ซับสูบ
3
แจ็คเก็ตน้ำ
ซับสูบแบบเปียกมีข้อได้เปรียบในแง่ของการถ่ายเทความร้อน ในขณะที่ซับในแบบแห้งมีข้อได้เปรียบในด้านความสามารถในการผลิตและการประมวลผล ตามกฎแล้วต้นทุนการผลิตของซับสูบจะลดลงด้วยปริมาณมาก แผ่นปิดเหล็กหล่อสีเทาสำหรับทั้งเครื่องยนต์ M57TU2 และ M67TU ผ่านการอบชุบด้วยความร้อน
เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ
ความเป็นไปได้อีกประการหนึ่งในการผลิตกระจกทรงกระบอกที่มีข้อเหวี่ยงอลูมิเนียมคือเทคโนโลยีการเชื่อมต่อ ในกรณีนี้ก็เช่นกัน ใส่ซับในกระบอกสูบระหว่างการหล่อ แน่นอนว่าการดำเนินการนี้ใช้กระบวนการพิเศษ (เช่น ภายใต้แรงดันสูง) ซึ่งเรียกว่าพันธะระหว่างโลหะกับข้อเหวี่ยง ดังนั้นกระจกทรงกระบอกและข้อเหวี่ยงจึงแยกออกไม่ได้ เทคโนโลยีนี้จำกัดการใช้กระบวนการหล่อและการออกแบบห้องข้อเหวี่ยง ปัจจุบันเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ไม่ได้ใช้เทคโนโลยีนี้
กระจกกระบอกสูบกลึง
กระบอกสูบเป็นพื้นผิวเลื่อนและซีลสำหรับแหวนลูกสูบและแหวนลูกสูบ คุณภาพพื้นผิวของกระจกทรงกระบอกมีความสำคัญต่อการก่อตัวและการกระจายของฟิล์มน้ำมันระหว่างส่วนที่สัมผัสกัน ดังนั้นความขรุขระของผนังกระบอกสูบจึงเป็นส่วนสำคัญต่อการสิ้นเปลืองน้ำมันและการสึกหรอของเครื่องยนต์ การประมวลผลขั้นสุดท้ายของกระจกทรงกระบอกนั้นดำเนินการโดยการสร้างเสริม Honing - ขัดพื้นผิวด้วยความช่วยเหลือของการเคลื่อนไหวแบบหมุนและแบบลูกสูบรวมกันของเครื่องมือตัด ด้วยวิธีนี้จะได้ค่าเบี่ยงเบนเล็กน้อยมากในรูปร่างของทรงกระบอกและความขรุขระของพื้นผิวต่ำอย่างสม่ำเสมอ การตัดเฉือนต้องอ่อนโยนกับวัสดุเพื่อหลีกเลี่ยงการบิ่น การเปลี่ยนภาพที่ไม่สม่ำเสมอ และครีบ
รูปที่ 10 - การเปรียบเทียบมวลของข้อเหวี่ยงหล่อและอลูมิเนียม1 กำลังเครื่องยนต์
2 มวลของกระบอกสูบ
วัสดุ
แม้กระทั่งตอนนี้ ห้องข้อเหวี่ยงก็เป็นหนึ่งในส่วนที่หนักที่สุดของรถทั้งคัน และตรงบริเวณที่สำคัญที่สุดสำหรับไดนามิกในการขับขี่ นั่นคือ ตำแหน่งที่อยู่เหนือเพลาหน้า ดังนั้นจึงมีความพยายามที่จะใช้ประโยชน์จากศักยภาพในการลดมวลรวมอย่างเต็มที่ เหล็กหล่อสีเทาซึ่งถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับห้องข้อเหวี่ยงมาเป็นเวลาหลายทศวรรษ กำลังถูกแทนที่ด้วยอลูมิเนียมอัลลอยด์ในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW มากขึ้น ทำให้สามารถลดน้ำหนักได้อย่างมีนัยสำคัญ ในเครื่องยนต์ M57TU มีน้ำหนัก 22 กก.
แต่ความได้เปรียบในด้านมวลไม่ใช่ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวที่เกิดขึ้นเมื่อแปรรูปและใช้วัสดุอื่น อะคูสติก คุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อน ข้อกำหนดในกระบวนการผลิต และปริมาณการบริการก็เปลี่ยนไปเช่นกัน
เหล็กหล่อสีเทา
เหล็กหล่อเป็นโลหะผสมของเหล็กที่มีคาร์บอนมากกว่า 2% และซิลิกอนมากกว่า 1.5% เหล็กหล่อสีเทามีคาร์บอนส่วนเกินในรูปของกราไฟท์
สำหรับห้องข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ดีเซล BMW มีการใช้เหล็กหล่อที่มีกราไฟท์แบบลามิเนต ซึ่งได้ชื่อมาจากตำแหน่งของกราไฟท์ในนั้น องค์ประกอบอื่นๆ ของโลหะผสม ได้แก่ แมงกานีส กำมะถัน และฟอสฟอรัสในปริมาณที่น้อยมาก
เหล็กหล่อถูกนำเสนอตั้งแต่เริ่มแรกเพื่อใช้เป็นวัสดุสำหรับบล็อกข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์อนุกรมเนื่องจากวัสดุนี้ไม่แพง จึงมีการประมวลผลอย่างง่ายๆ และมีคุณสมบัติที่จำเป็น อัลลอยเบาไม่สามารถตอบสนองความต้องการเหล่านี้ได้เป็นเวลานาน BMW ใช้เหล็กหล่อกราไฟท์ลาเมลลาร์สำหรับเครื่องยนต์ เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เอื้ออำนวยเป็นพิเศษ
กล่าวคือ:
- การนำความร้อนที่ดี
- คุณสมบัติความแข็งแรงที่ดี
- เครื่องจักรกลอย่างง่าย
- คุณสมบัติการหล่อที่ดี
- กันกระแทกได้ดีมาก
การทำให้หมาด ๆ โดดเด่นเป็นหนึ่งในจุดเด่นของเหล็กหล่อกราไฟท์เกล็ด หมายถึงความสามารถในการรับรู้การสั่นสะเทือนและทำให้ชื้นเนื่องจากแรงเสียดทานภายใน ด้วยเหตุนี้ลักษณะการสั่นสะเทือนและเสียงของเครื่องยนต์จึงได้รับการปรับปรุงอย่างมาก
คุณสมบัติที่ดี ความแข็งแรง และการแปรรูปที่ง่ายดายทำให้ข้อเหวี่ยงเหล็กหล่อสีเทาแข่งขันได้ในปัจจุบัน เนื่องจากเครื่องยนต์ที่มีความแข็งแรงสูง เครื่องยนต์เบนซิน M และเครื่องยนต์ดีเซลจึงยังคงใช้ข้อเหวี่ยงเหล็กหล่อสีเทามาจนถึงทุกวันนี้ ข้อกำหนดที่เพิ่มขึ้นสำหรับน้ำหนักเครื่องยนต์ รถโดยสารในอนาคตมีเพียงโลหะผสมเบาเท่านั้นที่จะสามารถตอบสนองได้
โลหะผสมอลูมิเนียม
ห้องข้อเหวี่ยงอลูมิเนียมอัลลอยด์ยังค่อนข้างใหม่สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ตัวแทนคนแรกของคนรุ่นใหม่คือเครื่องยนต์ M57TU2 และ M67TU
ความหนาแน่นของโลหะผสมอะลูมิเนียมอยู่ที่ประมาณหนึ่งในสามเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อสีเทา อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าข้อได้เปรียบในมวลนั้นมีอัตราส่วนเท่ากัน เพราะเนื่องจากความแข็งแรงที่ต่ำกว่า บล็อกข้อเหวี่ยงแบบนี้จึงต้องมีมวลมากขึ้น
คุณสมบัติอื่น ๆ ของโลหะผสมอลูมิเนียม:
- การนำความร้อนที่ดี
- ทนต่อสารเคมีได้ดี
- คุณสมบัติความแข็งแรงที่ดี
- เครื่องจักรกลอย่างง่าย
อะลูมิเนียมบริสุทธิ์ไม่เหมาะสำหรับการหล่อเหวี่ยง เพราะไม่มีคุณสมบัติด้านความแข็งแรงเพียงพอ ตรงกันข้ามกับเหล็กหล่อเทา ส่วนประกอบหลักของโลหะผสมจะถูกเพิ่มเข้าไปในปริมาณที่ค่อนข้างมาก
โลหะผสมแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มขึ้นอยู่กับสารเติมแต่งที่เด่น
สารเติมแต่งเหล่านี้:
- ซิลิกอน (ศรี);
- ทองแดง (Ci);
- แมกนีเซียม (Md);
- สังกะสี (Zn).
โลหะผสม AlSi ใช้สำหรับห้องข้อเหวี่ยงอลูมิเนียมของเครื่องยนต์ดีเซล BMW เท่านั้น พวกเขาได้รับการปรับปรุงด้วยการเติมทองแดงหรือแมกนีเซียมเล็กน้อย
ซิลิคอนมีผลดีต่อความแข็งแรงของโลหะผสม หากส่วนประกอบมากกว่า 12% ความแข็งผิวสูงมากสามารถทำได้โดยกระบวนการพิเศษ แม้ว่าการตัดจะซับซ้อน ในภูมิภาค 12% คุณสมบัติการหล่อที่โดดเด่นเกิดขึ้น
การเติมทองแดง (2-4%) สามารถปรับปรุงคุณสมบัติการหล่อของโลหะผสมได้หากปริมาณซิลิกอนน้อยกว่า 12%
การเติมแมกนีเซียมเล็กน้อย (0.2-0.5%) จะเพิ่มค่าความแข็งแรงอย่างมีนัยสำคัญ
ใช้เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ทั้งคู่ อลูมิเนียมอัลลอยด์ AISi7MgCuO.5. BMW ได้ใช้วัสดุนี้สำหรับฝาสูบเครื่องยนต์ดีเซลแล้ว
ดังที่เห็นได้จากการกำหนด AISL7MgCuO.5 โลหะผสมนี้ประกอบด้วยซิลิกอน 7% และทองแดง 0.5%
มีความแข็งแรงแบบไดนามิกสูง คุณสมบัติเชิงบวกอื่นๆ ได้แก่ คุณสมบัติการหล่อและความเหนียวที่ดี จริงอยู่ไม่อนุญาตให้มีพื้นผิวที่ทนต่อการสึกหรอเพียงพอซึ่งจำเป็นสำหรับกระจกทรงกระบอก ดังนั้น crankcases ที่ทำจาก AISI7MgCuO,5 จะต้องทำด้วยปลอกสูบ (ดูบทที่ "กระบอกสูบ")
ภาพรวมแบบตาราง
ฝาสูบมีฝาปิดแอคทูเอเตอร์วาล์วอยู่ในหัวถังอย่างสมบูรณ์ เพื่อเพิ่มช่องทางการแลกเปลี่ยนก๊าซ, น้ำหล่อเย็นและช่องน้ำมัน ฝาสูบครอบคลุมห้องเผาไหม้จากด้านบนและทำหน้าที่เป็นที่ปิดสำหรับห้องเผาไหม้
ข้อมูลทั่วไป
หัวกระบอกสูบที่ประกอบแล้วไม่เหมือนกลุ่มการทำงานของเครื่องยนต์อื่น ๆ กำหนด คุณสมบัติการดำเนินงานเช่น กำลังขับ แรงบิด และการดีดออก สารอันตราย, การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงและเสียง กลไกการจ่ายก๊าซเกือบทั้งหมดอยู่ในหัวถัง
ดังนั้นงานที่หัวถังต้องแก้ไขก็กว้างขวางเช่นกัน:
- การรับรู้ของกองกำลัง
- ตำแหน่งของไดรฟ์วาล์ว
- การวางช่องสำหรับเปลี่ยนค่าธรรมเนียม
- ตำแหน่งของหัวเผา
- ตำแหน่งของหัวฉีด
- ตำแหน่งของช่องน้ำหล่อเย็นและระบบหล่อลื่น
- จำกัด กระบอกสูบจากด้านบน
- การกระจายความร้อนไปยังสารหล่อเย็น
- การยึดอุปกรณ์เสริมและเซ็นเซอร์และเซ็นเซอร์
- แรงของผลกระทบของก๊าซที่รับรู้โดยการเชื่อมต่อแบบเกลียวของหัวถัง
- แรงบิดของเพลาลูกเบี้ยว
- แรงที่เกิดขึ้นในตลับลูกปืนเพลาลูกเบี้ยว
โหลดต่อไปนี้ติดตามจากงาน:
กระบวนการฉีด
ในเครื่องยนต์ดีเซล การฉีดโดยตรงและโดยอ้อมขึ้นอยู่กับการออกแบบและเลย์เอาต์ของห้องเผาไหม้ ยิ่งไปกว่านั้น ในกรณีของการฉีดโดยอ้อม ในทางกลับกัน ห้องวอร์เท็กซ์และการก่อตัวของส่วนผสมของบรรพบุรุษจะแตกต่างออกไป
รูปที่ 11 - การผสมก่อนห้องผสมการผสมก่อนห้อง
พรีแชมเบอร์ตั้งอยู่ตรงกลางเมื่อเทียบกับห้องเผาไหม้หลัก เชื้อเพลิงก่อนการเผาไหม้จะถูกฉีดเข้าไปในห้องเตรียมการนี้ การเผาไหม้หลักเกิดขึ้นพร้อมกับการหน่วงเวลาการจุดระเบิดด้วยตัวเองที่ทราบในห้องหลัก พรีแชมเบอร์เชื่อมต่อกับห้องหลักด้วยรูหลายรู
เชื้อเพลิงถูกฉีดโดยใช้หัวฉีดซึ่งให้การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบเป็นขั้นๆ ที่แรงดันประมาณ 300 บาร์ พื้นผิวสะท้อนแสงที่อยู่ตรงกลางของห้องเพาะเลี้ยงจะทำลายไอพ่นของเชื้อเพลิงและผสมกับอากาศ พื้นผิวสะท้อนแสงจึงมีส่วนช่วยในการสร้างส่วนผสมอย่างรวดเร็วและทำให้การเคลื่อนที่ของอากาศมีความเพรียวลม
ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้คือพื้นผิวระบายความร้อนก่อนห้องขนาดใหญ่ อากาศอัดจะเย็นลงอย่างรวดเร็ว ดังนั้นเครื่องยนต์ดังกล่าวจึงเริ่มทำงานโดยไม่ต้องใช้หัวเทียนตามกฎที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นอย่างน้อย 50 ° C เท่านั้น
ต้องขอบคุณการเผาไหม้แบบสองขั้นตอน (ครั้งแรกในห้องทดลองก่อนแล้วจึงในห้องหลัก) การเผาไหม้จึงเกิดขึ้นอย่างนุ่มนวลและเกือบจะสมบูรณ์ด้วยการทำงานของเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างราบรื่น เครื่องยนต์ดังกล่าวช่วยลดการปล่อยสารอันตราย แต่ในขณะเดียวกันก็มีกำลังน้อยลงเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์หัวฉีดโดยตรง
รูปที่ 12 - การผสมห้องวอร์เท็กซ์
ห้องผสมน้ำวน
การฉีดวอร์เท็กซ์แชมเบอร์ เช่นเดียวกับมิติบรรพบุรุษ เป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการฉีดทางอ้อม
ห้องหมุนวนได้รับการออกแบบในรูปแบบของลูกบอลและตั้งอยู่แยกต่างหากที่ขอบของห้องเผาไหม้หลัก ห้องเผาไหม้หลักและห้องกระแสน้ำวนเชื่อมต่อกันด้วยช่องทางสัมผัสเส้นตรง ช่องลมตรงที่มีทิศทางสัมผัสเมื่อถูกบีบอัดจะทำให้เกิดความปั่นป่วนของอากาศที่รุนแรง น้ำมันดีเซลจ่ายผ่านหัวฉีดที่ให้การฉีดแบบเป็นฉาก แรงดันเปิดของหัวฉีดซึ่งมีการฉีดเชื้อเพลิงแบบฉากคือ 100-150 บาร์ เมื่อมีการฉีดเชื้อเพลิงที่เป็นละอองละเอียด ส่วนผสมจะถูกจุดไฟบางส่วนและพัฒนากำลังเต็มที่ในห้องเผาไหม้หลัก การออกแบบห้องหมุนรอบตลอดจนตำแหน่งของหัวฉีดและหัวเผาเป็นปัจจัยที่กำหนดคุณภาพของการเผาไหม้
ซึ่งหมายความว่าการเผาไหม้เริ่มต้นในห้องกระแสน้ำวนทรงกลมและสิ้นสุดในห้องเผาไหม้หลัก จำเป็นต้องใช้หัวเทียนในการสตาร์ทเครื่องยนต์ เนื่องจากมีพื้นผิวขนาดใหญ่ระหว่างห้องเผาไหม้และห้องหมุนวน ซึ่งทำให้อากาศไอดีเย็นลงอย่างรวดเร็ว
เครื่องยนต์ดีเซล BMW M21D24 ที่ผลิตในปริมาณมากเครื่องแรกทำงานโดยใช้หลักการผสมห้องวอร์เท็กซ์
รูปที่ 13 - การฉีดตรง
ฉีดตรง
เทคโนโลยีนี้ช่วยลดการแยกห้องเผาไหม้ ซึ่งหมายความว่าด้วยการฉีดโดยตรงจะไม่มีการเตรียมส่วนผสมการทำงานในห้องที่อยู่ติดกัน หัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้เหนือลูกสูบโดยตรง
ตรงกันข้ามกับการฉีดโดยอ้อม จะใช้หัวฉีดหลายหัว เครื่องบินไอพ่นของพวกเขาต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมและปรับให้เข้ากับการออกแบบห้องเผาไหม้ เนื่องจากแรงดันสูงของไอพ่นที่ฉีดเข้าไป การเผาไหม้ในทันทีจึงเกิดขึ้น ซึ่งในรุ่นก่อนหน้าทำให้เครื่องยนต์ทำงานเสียงดัง อย่างไรก็ตาม การเผาไหม้ดังกล่าวจะปล่อยพลังงานออกมามากกว่า ซึ่งสามารถนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งช่วยลดการใช้เชื้อเพลิง การฉีดตรงต้องใช้แรงดันฉีดที่สูงขึ้น ดังนั้นจึงต้องใช้ระบบฉีดที่ซับซ้อนมากขึ้น
ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 °C ตามกฎแล้วไม่จำเป็น อุ่นเนื่องจากการสูญเสียความร้อนผ่านผนังเนื่องจากห้องเผาไหม้เดียวจะน้อยกว่าในเครื่องยนต์ที่มีห้องเผาไหม้ที่อยู่ติดกันอย่างเห็นได้ชัด
ออกแบบ
การออกแบบฝาสูบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในกระบวนการปรับปรุงเครื่องยนต์ รูปร่างของฝาสูบขึ้นอยู่กับส่วนประกอบต่างๆ
โดยพื้นฐานแล้ว ปัจจัยต่อไปนี้ส่งผลต่อรูปร่างของฝาสูบ:
- จำนวนและการจัดเรียงของวาล์ว
- จำนวนและการจัดเรียงเพลาลูกเบี้ยว
- ตำแหน่งของหัวเผา
- ตำแหน่งหัวฉีด;
- รูปทรงของช่องสำหรับเปลี่ยนประจุ
ข้อกำหนดอีกประการสำหรับฝาสูบคือต้องมีขนาดกะทัดรัดที่สุด
รูปร่างของฝาสูบถูกกำหนดโดยแนวคิดของตัวขับวาล์วเป็นหลัก เพื่อให้แน่ใจว่ากำลังเครื่องยนต์สูง การปล่อยมลพิษต่ำและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่ำ การเปลี่ยนแปลงค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นและ ระดับสูงการเติมกระบอกสูบ ในอดีต เราได้ทำสิ่งต่อไปนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติเหล่านี้:
- การจัดเรียงวาล์วด้านบน
- เพลาลูกเบี้ยวเหนือศีรษะ
- 4 วาล์วต่อสูบ
รูปทรงพิเศษของพอร์ตทางเข้าและทางออกยังช่วยปรับปรุงการแลกเปลี่ยนประจุอีกด้วย โดยทั่วไปแล้วฝาสูบมีความโดดเด่นโดย หลักเกณฑ์ดังต่อไปนี้:
- จำนวนชิ้นส่วน
- จำนวนวาล์ว
- แนวคิดการทำความเย็น
ณ จุดนี้ควรกล่าวอีกครั้งว่าเฉพาะหัวกระบอกสูบเท่านั้นที่ถือว่าเป็นส่วนแยกต่างหาก เนื่องจากความซับซ้อนและการพึ่งพาส่วนต่างๆ ที่มีชื่อมาก จึงมักถูกอธิบายว่าเป็นกลุ่มฟังก์ชันเดียว หัวข้อเพิ่มเติมสามารถพบได้ในบทที่เกี่ยวข้อง
รูปที่ 14 - หัวกระบอกสูบเครื่องยนต์ M571- วาล์วไอดี
2- รูหัวฉีด
3- ปลั๊กเรืองแสง
4- วาล์วไอเสีย
จำนวนชิ้นส่วน
หัวกระบอกสูบเรียกว่าชิ้นเดียวเมื่อประกอบด้วยการหล่อขนาดใหญ่เพียงชิ้นเดียว ชิ้นส่วนเล็กๆ เช่น ฝาครอบลูกปืนเพลาลูกเบี้ยวไม่ได้ครอบคลุมอยู่ที่นี่ หัวกระบอกสูบแบบหลายส่วนประกอบขึ้นจากชิ้นส่วนหลายส่วน ตัวอย่างทั่วไปของสิ่งนี้คือฝาสูบที่มีรีเทนเนอร์เพลาลูกเบี้ยวแบบขันสกรู อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันใช้เฉพาะฝาสูบแบบชิ้นเดียวในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW
รูปที่ 15 - การเปรียบเทียบหัวที่มีสองและสี่วาล์ว
แต่หัวถังแบบสองวาล์ว
ที่ฝาสูบสี่วาล์ว
1-
ฝาครอบห้องเผาไหม้
2-
วาล์ว
3-
ช่องสัญญาณตรง (ห้องน้ำวนผสมกับสองวาล์ว)
4-
ตำแหน่งหัวเทียน (4 วาล์ว)
5-
ตำแหน่งหัวฉีด ( ฉีดตรงมีสี่วาล์ว)
จำนวนวาล์ว
เครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะในตอนต้นมีสองวาล์วต่อสูบ หนึ่งไอเสียและหนึ่งวาล์วไอดี ต้องขอบคุณการติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์สำหรับไอเสีย ทำให้สามารถเติมกระบอกสูบได้ดีแม้จะใช้ 2 วาล์วก็ตาม แต่เป็นเวลาหลายปีแล้วที่เครื่องยนต์ดีเซลทั้งหมดมีสี่วาล์วต่อสูบ เมื่อเทียบกับสองวาล์ว ส่งผลให้พื้นที่วาล์วโดยรวมมีขนาดใหญ่ขึ้นและทำให้พื้นที่การไหลดีขึ้น สี่วาล์วต่อสูบยังช่วยให้หัวฉีดอยู่ตรงกลาง การรวมกันนี้มีความจำเป็นเพื่อให้มีกำลังสูงและมีการปล่อยไอเสียต่ำ 
รูปที่ 16 - ช่อง Vortex และช่องเติมของเครื่องยนต์ M57
1-
ช่องทางออก
2-
วาล์วไอเสีย
3-
ช่องกระแสน้ำวน
4-
หัวฉีด
5-
วาล์วไอดี
6-
เติมช่อง
7-
วาล์วหมุน
8-
ปลั๊กเรืองแสง
ในช่องหมุนวน อากาศที่เข้ามาจะถูกหมุนเพื่อสร้างส่วนผสมที่ดีที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ
ผ่านช่องทางสัมผัสอากาศสามารถไหลได้อย่างอิสระเป็นเส้นตรงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงการเติมกระบอกสูบโดยเฉพาะที่ความเร็วสูง บางครั้งมีการติดตั้งวาล์วหมุนวนเพื่อควบคุมการเติมกระบอกสูบ มันปิดช่องสัมผัสที่ความเร็วต่ำ (หมุนวนมาก) และเปิดอย่างราบรื่นที่ความเร็วสูงกว่า (การเติมที่ดี)
ฝาสูบในเครื่องยนต์ดีเซล BMW สมัยใหม่ประกอบด้วยช่องหมุนและช่องเติม ตลอดจนหัวฉีดที่อยู่ตรงกลาง
ระบบทำความเย็นได้อธิบายไว้ในบทที่แยกต่างหาก ที่นี้ควรค่าแก่การชี้ให้เห็นเพียงว่าหัวถังมีสามประเภทขึ้นอยู่กับแนวคิดการออกแบบ
- การรวมกันของทั้งสองประเภท
รูปที่ 17 - ระบบระบายความร้อนด้วยการไหลตามขวางและตามยาวแต่ระบบระบายความร้อนแบบไหลข้าม
ที่ระบบทำความเย็นไหลตามยาว
ในการระบายความร้อนแบบครอสโฟลว์ น้ำหล่อเย็นจะไหลจากด้านที่ร้อนของช่องทางออกไปยังด้านเย็นของช่องทางเข้า มีข้อได้เปรียบตรงที่มีการกระจายความร้อนทั่วทั้งฝาสูบ ในทางตรงกันข้าม ด้วยการหล่อเย็นการไหลตามยาว สารหล่อเย็นจะไหลไปตามแกนของฝาสูบ กล่าวคือ จากด้านหน้าไปยังด้านส่งกำลังหรือในทางกลับกัน น้ำหล่อเย็นจะร้อนขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมันเคลื่อนจากกระบอกสูบหนึ่งไปอีกกระบอกสูบ ซึ่งหมายความว่ามีการกระจายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมออย่างมาก นอกจากนี้ นี่หมายถึงแรงดันตกคร่อมในวงจรทำความเย็น
การรวมกันของทั้งสองประเภทไม่สามารถขจัดข้อเสียของการระบายความร้อนตามยาวได้ ดังนั้นเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW จึงใช้ระบบระบายความร้อนแบบครอสโฟลว์โดยเฉพาะ
มะเดื่อ 18 - ฝาครอบฝาสูบเครื่องยนต์ M47
ฝาสูบ
ฝาครอบฝาสูบมักเรียกอีกอย่างว่าฝาครอบวาล์ว มันปิดข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์จากด้านบน
ฝาสูบทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- ผนึกฝาสูบจากด้านบน
- ลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์
- ขจัดก๊าซเหวี่ยงออกจากห้องข้อเหวี่ยง
- ตำแหน่งของระบบแยกน้ำมัน
ฝาครอบฝาสูบของเครื่องยนต์ดีเซล BMW ทำจากอลูมิเนียมหรือพลาสติก
- ตำแหน่งของวาล์วควบคุมแรงดันระบายอากาศเหวี่ยง
- ตำแหน่งของเซ็นเซอร์
- ตำแหน่งของร้านท่อ
ปะเก็นฝาสูบ
ซีลฝาสูบ (ZKD) ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ไม่ว่าจะเป็นเบนซินหรือดีเซล มีค่ามาก รายละเอียดที่สำคัญ. มันอยู่ภายใต้ความเครียดทางความร้อนและทางกลที่รุนแรง
ฟังก์ชัน ZKD ประกอบด้วยการแยกสารสี่ชนิดออกจากกัน:
- การเผาไหม้เชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้
- อากาศในบรรยากาศ
- น้ำมันในช่องน้ำมัน
- น้ำหล่อเย็น
ปะเก็นซีลส่วนใหญ่จะแบ่งออกเป็นแบบอ่อนและแบบโลหะ
ซีลอ่อน
ซีลประเภทนี้ทำมาจากวัสดุที่อ่อนนุ่ม แต่มีโครงโลหะหรือแผ่นรองรับ บนจานนี้จะมีแผ่นรองนุ่มไว้ทั้งสองด้าน ด้ามจับแบบนุ่มมักเคลือบด้วยพลาสติก การออกแบบนี้ช่วยให้ทนต่อแรงกดที่ปะเก็นฝาสูบปกติต้องเผชิญ รูใน ZKD ที่นำไปสู่ห้องเผาไหม้มีขอบโลหะเนื่องจากโหลด สารเคลือบอีลาสโตเมอร์มักใช้เพื่อรักษาเสถียรภาพของสารหล่อเย็นและทางเดินของน้ำมัน
ซีลโลหะ
ซีลโลหะใช้ในเครื่องยนต์ที่ทำงานภายใต้ภาระหนัก ปะเก็นดังกล่าวรวมถึงแผ่นเหล็กหลายแผ่น คุณสมบัติหลักของปะเก็นโลหะคือการปิดผนึกส่วนใหญ่เนื่องจากแผ่นลูกฟูกและตัวหยุดที่อยู่ระหว่างแผ่นเหล็กสปริง คุณสมบัติการเปลี่ยนรูปของ ZKD อนุญาตให้อยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดในบริเวณหัวถังและประการที่สองเพื่อชดเชยการเสียรูปในระดับมากเนื่องจากการคืนตัวแบบยืดหยุ่น การคืนตัวแบบยืดหยุ่นดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากภาระทางความร้อนและทางกล
19 - ปะเก็นซีลสำหรับฝาสูบของเครื่องยนต์ M471- ปะเก็นเหล็กสปริง
2- ประเก็นกลาง
3- ปะเก็นเหล็กสปริง
ความหนาของ ZKD ที่ต้องการนั้นพิจารณาจากการยื่นออกมาของเม็ดมะยมลูกสูบที่สัมพันธ์กับกระบอกสูบ ค่าแตกหักเป็นค่าสูงสุดที่วัดได้จากกระบอกสูบทั้งหมด ปะเก็นฝาสูบมีความหนาสามแบบ
ความแตกต่างของความหนาของชิมจะขึ้นอยู่กับความหนาของแผ่นชิมระดับกลาง ดูรายละเอียดการฉายเม็ดมะยมลูกสูบได้ที่ มอก.
กระทะน้ำมัน
กระทะน้ำมันทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำสำหรับน้ำมันเครื่อง ทำจากอลูมิเนียมหล่อหรือเหล็กแผ่นคู่
ข้อสังเกตทั่วไป
กระทะน้ำมันปิดห้องข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์จากด้านล่าง สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW หน้าแปลนอ่างน้ำมันจะอยู่ด้านล่างตรงกลางของเพลาข้อเหวี่ยงเสมอ กระทะน้ำมันทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- ทำหน้าที่เป็นอ่างเก็บน้ำสำหรับน้ำมันเครื่องและ
- รวบรวมน้ำมันเครื่องที่ระบายออก
- ปิดเหวี่ยงจากด้านล่าง;
- เป็นองค์ประกอบของการเสริมความแข็งแกร่งให้กับเครื่องยนต์และบางครั้งกระปุกเกียร์
- ทำหน้าที่เป็นสถานที่สำหรับติดตั้งเซ็นเซอร์และ
- ท่อนำสำหรับก้านวัดน้ำมัน
- นี่คือปลั๊กท่อระบายน้ำมัน
- ลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์
ข้าว. 20 - อ่างน้ำมันเครื่อง N1671- ส่วนบนของกระทะน้ำมัน
2- ส่วนล่างของกระทะน้ำมัน
มีการติดตั้งซีลเหล็กเป็นตราประทับ ซีลปลั๊กที่เคยติดตั้งมาแล้วจะหดตัว ซึ่งจะทำให้เกลียวหลุดได้
เพื่อให้แน่ใจว่าปะเก็นเหล็กทำงาน น้ำมันจะต้องไม่โดนพื้นผิวยางระหว่างการติดตั้ง ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง ซีลอาจหลุดออกจากพื้นผิวการซีล ดังนั้นต้องทำความสะอาดพื้นผิวหน้าแปลนทันทีก่อนการติดตั้ง นอกจากนี้ ต้องแน่ใจว่าน้ำมันไม่หยดจากเครื่องยนต์และไม่ตกบนพื้นผิวหน้าแปลนและปะเก็น
การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยง
ระหว่างการทำงาน ก๊าซ parterre จะเกิดขึ้นในช่อง crankcase ซึ่งจะต้องถูกกำจัดออกเพื่อป้องกันการซึมของน้ำมันในบริเวณพื้นผิวที่ปิดสนิทภายใต้การกระทำของแรงดันเกิน การเชื่อมต่อกับท่ออากาศบริสุทธิ์ซึ่งมีแรงดันต่ำกว่าจะตัดการระบายอากาศ ในเครื่องยนต์สมัยใหม่ ระบบระบายอากาศถูกควบคุมโดยวาล์วควบคุมแรงดัน ตัวแยกน้ำมันจะทำความสะอาดก๊าซในห้องข้อเหวี่ยงจากน้ำมัน และจะส่งกลับผ่านท่อทางออกไปยังกระทะน้ำมัน
ข้อสังเกตทั่วไป
เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน ก๊าซเหวี่ยงจะเข้าสู่ห้องข้อเหวี่ยงจากกระบอกสูบเนื่องจากความแตกต่างของแรงดัน
ก๊าซที่พัดผ่านประกอบด้วยเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้และส่วนประกอบทั้งหมดของก๊าซไอเสีย ในช่องเหวี่ยงจะผสมกับน้ำมันเครื่องซึ่งมีอยู่เป็นละอองน้ำมัน
ปริมาณก๊าซเหวี่ยงขึ้นอยู่กับโหลด แรงดันส่วนเกินจะเกิดขึ้นในช่องข้อเหวี่ยง ซึ่งขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของลูกสูบและความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยง แรงดันเกินนี้จะสะสมในทุกช่องที่เกี่ยวข้องกับช่องข้อเหวี่ยง (เช่น ท่อถ่ายน้ำมัน กล่องจับเวลา ฯลฯ) และอาจทำให้น้ำมันรั่วที่ซีล
เพื่อป้องกันสิ่งนี้ จึงมีการพัฒนาระบบระบายอากาศเหวี่ยง ในตอนแรก ก๊าซเหวี่ยงที่ผสมกับน้ำมันเครื่องถูกโยนขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ด้วยเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อม ระบบระบายอากาศเหวี่ยงจึงถูกใช้มาเป็นเวลานาน
ระบบระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงจะเปลี่ยนทิศทางของก๊าซสำหรับเพลาข้อเหวี่ยงที่แยกออกจากน้ำมันเครื่องไปยังท่อร่วมไอดี และหยดน้ำมันเครื่องยนต์ผ่านท่อระบายน้ำมันเข้าไปในกระทะน้ำมัน นอกจากนี้ ระบบระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงยังช่วยให้มั่นใจว่าไม่มีแรงดันส่วนเกินสะสมในเพลาข้อเหวี่ยง
ข้าว. 21 - การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงที่ไม่ได้ควบคุม1- กรองอากาศ
2-
3- ท่อระบายอากาศ
4- ห้องข้อเหวี่ยง
5- กระทะน้ำมัน
6- ท่อระบายน้ำมัน
7- เทอร์โบชาร์จเจอร์ไอเสีย
การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงที่ไม่ได้ควบคุม
ในกรณีของการระบายอากาศที่ห้องข้อเหวี่ยงโดยไม่ได้รับการควบคุม ก๊าซเหวี่ยงที่ผสมกับน้ำมันจะถูกระบายโดยสุญญากาศที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูงสุด สูญญากาศนี้ถูกสร้างขึ้นเมื่อเชื่อมต่อกับทางเข้า จากนั้นส่วนผสมจะเข้าสู่เครื่องแยกน้ำมัน มีการแยกก๊าซเหวี่ยงและน้ำมันเครื่อง
ในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ที่มีการระบายอากาศที่ห้องข้อเหวี่ยงแบบปรับไม่ได้ การแยกจะดำเนินการโดยใช้ตะแกรงลวด ก๊าซในข้อเหวี่ยงที่ "ทำความสะอาดแล้ว" จะถูกระบายไปยังท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์ ขณะที่น้ำมันเครื่องจะกลับสู่กระทะน้ำมัน (ซีลน้ำมันเพลาข้อเหวี่ยง ปะเก็นหน้าแปลนอ่างน้ำมันเครื่อง ฯลฯ) อากาศที่ไม่มีการกรองจะเข้าสู่เครื่องยนต์ ส่งผลให้น้ำมันเสื่อมสภาพและเกิดตะกอนขึ้น .
รูปที่ 22 - การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงแบบปรับได้1- กรองอากาศ
2- ช่องทางท่อส่งอากาศบริสุทธิ์
3- ท่อระบายอากาศ
4- ห้องข้อเหวี่ยง
5- กระทะน้ำมัน
6- ท่อระบายน้ำมัน
7- เทอร์โบชาร์จเจอร์ไอเสีย
8- วาล์วควบคุมแรงดัน
9- ตัวแยกน้ำมันสุทธิ
10- เครื่องแยกน้ำมันไซโคลน
การระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงแบบปรับได้
เครื่องยนต์ M51TU เป็นเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW เครื่องแรกที่มีระบบระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงแบบปรับได้
เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ที่มีการระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงแบบปรับได้สำหรับการแยกน้ำมันสามารถติดตั้งเครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลน เขาวงกต หรือแบบตาข่าย
ในกรณีของการระบายอากาศที่ข้อเหวี่ยงแบบควบคุม ช่องเหวี่ยงจะเชื่อมต่อกับท่อส่งอากาศที่สะอาดหลัง กรองอากาศผ่านส่วนประกอบต่อไปนี้:
- ท่อระบายอากาศ
- ห้องสงบเงียบ;
- ช่องแก๊สเหวี่ยง;
- เครื่องแยกน้ำมัน
- วาล์วควบคุมแรงดัน
มะเดื่อ 23 - ตัวแยกน้ำมันเครื่องของเครื่องยนต์ M47
1-
ก๊าซเหวี่ยงดิบ
2-
เครื่องแยกน้ำมันไซโคลน
3-
ตัวแยกน้ำมันสุทธิ
4-
วาล์วควบคุมแรงดัน
5-
กรองอากาศ
6-
ช่องทางท่อส่งอากาศบริสุทธิ์
7-
ท่อน้ำยาล้างท่อลม
8-
ท่อส่งอากาศบริสุทธิ์
มีสุญญากาศในท่ออากาศบริสุทธิ์เนื่องจากการทำงานของเทอร์โบชาร์จเจอร์ก๊าซไอเสีย
ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของแรงดันที่สัมพันธ์กับเหวี่ยง ก๊าซเหวี่ยงเข้าสู่หัวถังและไปถึงห้องเก็บกักที่นั่นก่อน
ห้องหน่วงใช้เพื่อให้แน่ใจว่าน้ำมันที่ฉีดพ่น เช่น ผ่านเพลาลูกเบี้ยว เข้าสู่ระบบระบายอากาศเหวี่ยง ถ้าแยกน้ำมันโดยใช้เขาวงกต หน้าที่ของห้องเก็บกักคือการกำจัดความผันผวนของก๊าซในเหวี่ยง เพื่อป้องกันการกระตุ้นของเมมเบรนในวาล์วควบคุมแรงดัน สำหรับเครื่องยนต์ที่มีเครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลน ความผันผวนเหล่านี้ค่อนข้างยอมรับได้ เนื่องจากจะเพิ่มประสิทธิภาพของการแยกน้ำมัน ก๊าซจะถูกจับตัวในเครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลน ดังนั้น ห้องเก็บกักจึงมีการออกแบบที่แตกต่างจากกรณีการแยกน้ำมันเขาวงกต
ก๊าซเหวี่ยงเข้าสู่เครื่องแยกน้ำมันผ่านสายจ่ายซึ่งน้ำมันเครื่องจะถูกแยกออก น้ำมันเครื่องที่แยกออกมาจะไหลกลับเข้าไปในอ่างน้ำมันเครื่อง ก๊าซในข้อเหวี่ยงที่ทำความสะอาดแล้วจะถูกป้อนอย่างต่อเนื่องผ่านวาล์วควบคุมแรงดันไปยังท่ออากาศบริสุทธิ์ที่ต้นทางของเทอร์โบชาร์จเจอร์ไอเสีย เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW สมัยใหม่ติดตั้งเครื่องแยกน้ำมันแบบ 2 องค์ประกอบ ขั้นแรก การแยกน้ำมันเบื้องต้นจะดำเนินการโดยใช้เครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลน จากนั้นจึงดำเนินการแยกน้ำมันขั้นสุดท้ายในเครื่องแยกน้ำมันแบบกริดถัดไป เครื่องยนต์ดีเซล BMW สมัยใหม่เกือบทั้งหมดมีตัวแยกน้ำมันทั้งคู่ในตัวเรือนเดียวกัน ข้อยกเว้นคือเครื่องยนต์ M67 ที่นี่ การแยกน้ำมันยังดำเนินการโดยเครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลนและแบบกริด แต่จะไม่รวมกันเป็นหน่วยเดียว การแยกน้ำมันเบื้องต้นเกิดขึ้นที่ฝาสูบ (อะลูมิเนียม) และการแยกน้ำมันขั้นสุดท้ายโดยใช้เครื่องแยกน้ำมันแบบตาข่ายในตัวเรือนพลาสติกแยกต่างหาก
ข้าว. 24 - กระบวนการปรับวาล์วควบคุมแรงดันแต่ -วาล์วควบคุมแรงดัน
เปิดที่ เครื่องยนต์เดินเบา
ที่-วาล์วควบคุมแรงดันปิดที่รอบเดินเบาหรือทางวิ่ง
จาก-วาล์วควบคุมแรงดันในโหมดควบคุมโหลด
1- ความดันบรรยากาศ
2- เมมเบรน
3- ฤดูใบไม้ผลิ
4- การเชื่อมต่อกับสิ่งแวดล้อม
5- แรงสปริง
6- ดูดฝุ่นจากระบบไอดี
7- สูญญากาศปัจจุบันในเหวี่ยง
8- ก๊าซเป่าจากข้อเหวี่ยง
กระบวนการปรับแต่ง
เมื่อเครื่องยนต์ไม่ทำงาน วาล์วควบคุมแรงดันจะเปิด (สถานะ แต่). ความดันบรรยากาศจะกระทำต่อไดอะแฟรมทั้งสองด้าน กล่าวคือ ไดอะแฟรมเปิดเต็มที่ภายใต้การกระทำของสปริง
เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ สูญญากาศจะสะสมระหว่าง ท่อร่วมไอดีและวาล์วควบคุมความดันปิด (สถานะ ที่). สถานะนี้จะถูกรักษาไว้เมื่อไม่ได้ใช้งานหรือเมื่อกำลังเคลื่อนตัว เนื่องจากในกรณีนี้ไม่มีก๊าซเหวี่ยง ด้านในของเมมเบรนจึงอยู่ภายใต้สุญญากาศสัมพัทธ์ขนาดใหญ่ (เทียบกับความดันบรรยากาศ) ในกรณีนี้ ความดันบรรยากาศซึ่งทำงานที่ด้านนอกของไดอะแฟรมจะปิดวาล์วกับแรงของสปริง เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงถูกโหลดและหมุน ก๊าซเหวี่ยงจะปรากฏขึ้น ก๊าซเหวี่ยง ( 8
) ลดสุญญากาศสัมพัทธ์ที่ทำหน้าที่บนเมมเบรน เป็นผลให้สปริงสามารถเปิดวาล์วและก๊าซเหวี่ยงหนี วาล์วยังคงเปิดอยู่จนกว่าจะมีการสร้างสมดุลระหว่างความดันแวดล้อมกับสุญญากาศในเหวี่ยงและแรงสปริง (สถานะ จาก). ยิ่งมีการปล่อยก๊าซในข้อเหวี่ยงมากเท่าไร สุญญากาศสัมพัทธ์ที่กระทำภายในเมมเบรนก็จะยิ่งเล็กลงเท่านั้น และวาล์วควบคุมแรงดันก็จะยิ่งเปิดมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งจะรักษาสูญญากาศในเหวี่ยง (ประมาณ 15 มิลลิบาร์)
การแยกน้ำมัน
ในการปล่อยก๊าซเหวี่ยงออกจากน้ำมันเครื่อง มีการใช้ตัวแยกน้ำมันแบบต่างๆ ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์
- เครื่องแยกน้ำมันไซโคลน
- เครื่องแยกน้ำมันเขาวงกต
- ตัวแยกน้ำมันสุทธิ
เมื่อไร เครื่องแยกน้ำมันไซโคลนก๊าซเหวี่ยงเข้าสู่ห้องทรงกระบอกในลักษณะที่หมุนไปที่นั่น ภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง น้ำมันหนักถูกบีบออกจากแก๊สไปที่ผนังกระบอกสูบ จากนั้นสามารถระบายผ่านท่อระบายน้ำมันเข้าไปในกระทะน้ำมันได้ เครื่องแยกน้ำมันแบบไซโคลนมีประสิทธิภาพมาก แต่ต้องใช้พื้นที่มาก
ที่ เครื่องแยกน้ำมันเขาวงกตก๊าซเหวี่ยงถูกส่งผ่านเขาวงกตของพาร์ทิชันพลาสติก เครื่องแยกน้ำมันดังกล่าวอยู่ในตัวเรือนในฝาครอบหัวถัง น้ำมันยังคงอยู่บนแผ่นกั้นและสามารถระบายเข้าสู่ฝาสูบผ่านรูพิเศษและจากนั้นกลับเข้าไปในกระทะน้ำมัน
ตัวแยกน้ำมันสุทธิสามารถกรองได้แม้หยดละอองที่เล็กที่สุด แกนกลางของแผ่นกรองตาข่ายเป็นวัสดุเส้นใย อย่างไรก็ตาม เส้นใยนอนวูฟเวนแบบบางที่มีปริมาณคาร์บอนแบล็คสูงมีแนวโน้มที่จะเกิดคราบที่รูขุมขนอย่างรวดเร็ว ดังนั้น ตะแกรงแยกน้ำมันจึงมีอายุการใช้งานที่จำกัด และต้องเปลี่ยนเพื่อเป็นส่วนหนึ่งของการบำรุงรักษา
เพลาข้อเหวี่ยงพร้อมลูกปืน
เพลาข้อเหวี่ยงแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน โหลดที่กระทำบนเพลาข้อเหวี่ยงมีขนาดใหญ่มากและซับซ้อนมาก เพลาข้อเหวี่ยงถูกถอดออกหรือหลอมเพื่อใช้งานภายใต้น้ำหนักที่เพิ่มขึ้น เพลาข้อเหวี่ยงติดตั้งด้วยตลับลูกปืนธรรมดาซึ่งมีการจ่ายน้ำมัน ในขณะที่แบริ่งตัวหนึ่งกำลังชี้นำในแนวแกน
ข้อมูลทั่วไป
เพลาข้อเหวี่ยงแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้น (ลูกสูบ) ของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน แรงจะถูกส่งผ่านก้านสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยงและแปลงเป็นแรงบิด ในกรณีนี้เพลาข้อเหวี่ยงวางอยู่บนตลับลูกปืนหลัก
นอกจากนี้ เพลาข้อเหวี่ยงยังทำงานต่อไปนี้:
- การขับเคลื่อนอุปกรณ์เสริมและอุปกรณ์ต่อพ่วงโดยใช้สายพาน
- ไดรฟ์วาล์ว;
- มักจะขับปั๊มน้ำมัน
- ในบางกรณีการขับเคลื่อนของเพลาสมดุล
รูปที่.25 - การเคลื่อนที่ของกลไกข้อเหวี่ยง1- การเคลื่อนที่แบบลูกสูบ
2- การเคลื่อนไหวของลูกตุ้ม
3- การหมุน
ภายใต้การกระทำของแรงที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและทิศทาง แรงบิดและโมเมนต์การดัด เช่นเดียวกับแรงสั่นสะเทือนที่ตื่นเต้น โหลดจะเกิดขึ้น ภาระที่ซับซ้อนดังกล่าวทำให้เพลาข้อเหวี่ยงมีความต้องการสูงมาก
อายุการใช้งานของเพลาข้อเหวี่ยงขึ้นอยู่กับปัจจัยต่อไปนี้:
- แรงดัด (จุดอ่อนคือการเปลี่ยนระหว่างที่นั่งแบริ่งและแก้มเพลา);
- แรงบิด (มักจะลดลงโดยรูหล่อลื่น);
- ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนแบบบิด (สิ่งนี้ไม่เพียงส่งผลต่อความแข็ง แต่ยังส่งเสียงดังด้วย);
- ความต้านทานการสึกหรอ (ที่ส่วนรองรับ);
- การสึกหรอของซีลน้ำมัน (การสูญเสียน้ำมันเครื่องเนื่องจากการรั่วไหล)
ชิ้นส่วนของกลไกข้อเหวี่ยงทำการเคลื่อนไหวที่แตกต่างกันดังต่อไปนี้
ข้าว. 26 - เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ M571- การติดตั้งแดมเปอร์สั่นสะเทือน
2- วารสารแบริ่งหลัก
3- วารสารก้านสูบ
4- ถ่วงน้ำหนัก
5- หน้ารับแรงขับ
6- รูน้ำมัน
7- ด้านเปิดเครื่อง
ออกแบบ
เพลาข้อเหวี่ยงประกอบด้วยชิ้นเดียว หล่อหรือปลอม ซึ่งแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ จำนวนมาก วารสารแบริ่งหลักพอดีกับตลับลูกปืนในห้องข้อเหวี่ยง
ผ่านแก้มที่เรียกว่า (หรือบางครั้งต่างหู) วารสารก้านสูบเชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยง ส่วนนี้ที่มีคอก้านสูบและแก้มเรียกว่าเข่า เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW มีตลับลูกปืนหลักของเพลาข้อเหวี่ยงติดกับขาข้อเหวี่ยงแต่ละตัว ในเครื่องยนต์แบบอินไลน์ ก้านสูบหนึ่งอันเชื่อมต่อกับขาข้อเหวี่ยงแต่ละตัวผ่านตลับลูกปืน และอีกสองตัวในเครื่องยนต์วี ซึ่งหมายความว่าเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์อินไลน์ 6 สูบมีวารสารแบริ่งหลักเจ็ดชุด แบริ่งหลักมีหมายเลขเรียงจากด้านหน้าไปด้านหลัง
ระยะห่างระหว่างวารสารก้านสูบและแกนของเพลาข้อเหวี่ยงกำหนดจังหวะของลูกสูบ มุมระหว่างวารสารก้านสูบกำหนดช่วงเวลาระหว่างการจุดระเบิดในแต่ละกระบอกสูบ สำหรับการหมุนเพลาข้อเหวี่ยงที่สมบูรณ์สองครั้งหรือ 720 °ในแต่ละกระบอกสูบจะเกิดการจุดระเบิดหนึ่งครั้ง
มุมนี้เรียกว่าระยะห่างระหว่างขาจานหรือมุมระหว่างเข่า คำนวณตามจำนวนกระบอกสูบ การออกแบบ (รูปตัววี หรือ เครื่องยนต์แบบอินไลน์) และลำดับการทำงานของกระบอกสูบ เป้าหมายที่นี่คือการทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่นและสม่ำเสมอ ตัวอย่างเช่น ในกรณีของเครื่องยนต์ 6 สูบ เราได้รับการคำนวณดังต่อไปนี้ มุม 720° หารด้วย 6 กระบอกสูบส่งผลให้มีระยะห่างของขาจานหรือช่วงการยิงที่ 120° ของเพลาข้อเหวี่ยง
มีรูน้ำมันในเพลาข้อเหวี่ยง พวกเขาจัดหาตลับลูกปืนก้านสูบด้วยน้ำมัน พวกเขาวิ่งจากวารสารของตลับลูกปืนหลักไปยังวารสารก้านสูบและเชื่อมต่อผ่านเตียงแบริ่งไปยังวงจรน้ำมันเครื่อง
น้ำหนักถ่วงสร้างมวลสมมาตรรอบแกนของเพลาข้อเหวี่ยง และทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างสม่ำเสมอ พวกเขาถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่พร้อมกับแรงเฉื่อยของการหมุนพวกเขายังชดเชยส่วนหนึ่งของแรงเฉื่อยของการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ
หากไม่มีตุ้มน้ำหนัก เพลาข้อเหวี่ยงจะเสียรูปอย่างรุนแรง ซึ่งจะนำไปสู่ความไม่สมดุลและการวิ่งที่ไม่สม่ำเสมอ ไฟฟ้าแรงสูงในส่วนที่เป็นอันตรายของเพลาข้อเหวี่ยง
จำนวนถ่วงต่างกัน ในอดีต เพลาข้อเหวี่ยงส่วนใหญ่มีน้ำหนักถ่วงสองตัว โดยสมมาตรไปทางซ้ายและขวาของขาข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์แปดสูบรูปตัววี เช่น M67 มีน้ำหนักถ่วงเหมือนกันหกตัว
เพื่อลดน้ำหนัก เพลาข้อเหวี่ยงสามารถทำเป็นโพรงในบริเวณแบริ่งหลักตรงกลางได้ ในกรณีของเพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลง ทำได้โดยการเจาะ
การผลิตและคุณสมบัติ
เพลาข้อเหวี่ยงมีทั้งแบบหล่อหรือแบบหล่อ เครื่องยนต์แรงบิดสูงติดตั้งเพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลง
ข้อดีของเพลาข้อเหวี่ยงแบบหล่อมากกว่าเพลาปลอม:
- เพลาข้อเหวี่ยงแบบหล่อมีราคาถูกกว่ามาก
- วัสดุหล่อให้ยืมตัวเองเป็นอย่างดีในการรักษาพื้นผิวเพื่อเพิ่มความแข็งแรงในการสั่นสะเทือน
- เพลาข้อเหวี่ยงหล่อในรุ่นเดียวกันมีน้ำหนักน้อยกว่าประมาณ ที่ 10%;
- เพลาข้อเหวี่ยงหล่อขึ้นรูปได้ดีกว่า
- แก้มของเพลาข้อเหวี่ยงมักจะไม่สามารถประมวลผลได้
ข้อดีของเพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลงมากกว่าแบบหล่อ:
- เพลาข้อเหวี่ยงปลอมมีความแข็งและทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้ดีกว่า
- เมื่อใช้ร่วมกับข้อเหวี่ยงอะลูมิเนียม การส่งกำลังควรเข้มงวดที่สุด เนื่องจากตัวเหวี่ยงเองมีความแข็งแกร่งต่ำ
- เพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลงมีการสึกหรอของวารสารแบริ่งต่ำ
ข้อดีของเพลาข้อเหวี่ยงปลอมแปลงสามารถชดเชยด้วยเพลาหล่อด้วย:
- เส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นในบริเวณแบริ่ง
- ระบบลดแรงสั่นสะเทือนราคาแพง
- การออกแบบข้อเหวี่ยงที่เข้มงวดมาก
ตลับลูกปืน
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เพลาข้อเหวี่ยงในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ติดตั้งอยู่ในตลับลูกปืนทั้งสองด้านของขาข้อเหวี่ยง แบริ่งหลักเหล่านี้ถือเพลาข้อเหวี่ยงในข้อเหวี่ยง ด้านที่บรรทุกอยู่ในฝาลูกปืน ที่นี่รับรู้ถึงแรงที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเผาไหม้
ตลับลูกปืนหลักที่สึกหรอต่ำจำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์ที่เชื่อถือได้ ดังนั้นจึงใช้เปลือกแบริ่งพื้นผิวเลื่อนซึ่งเคลือบด้วยวัสดุแบริ่งพิเศษ พื้นผิวเลื่อนอยู่ข้างใน กล่าวคือ เปลือกลูกปืนไม่หมุนพร้อมกับเพลา แต่ถูกยึดไว้กับข้อเหวี่ยง
รับประกันการสึกหรอต่ำหากพื้นผิวเลื่อนถูกคั่นด้วยฟิล์มน้ำมันบางๆ ซึ่งหมายความว่าต้องมีการจัดหาน้ำมันให้เพียงพอ สิ่งนี้ทำได้อย่างสมบูรณ์แบบจากด้านที่ไม่ได้บรรจุ นั่นคือ ในกรณีนี้จากด้านข้างของเตียงลูกปืนหลัก การหล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่องเกิดขึ้นผ่านรูหล่อลื่น ร่องกลม (ในทิศทางแนวรัศมี) ช่วยเพิ่มการกระจายน้ำมัน อย่างไรก็ตาม มันลดพื้นผิวเลื่อนและเพิ่มแรงดันที่มีประสิทธิภาพ แม่นยำยิ่งขึ้น แบริ่งแบ่งออกเป็นสองส่วนด้วยความจุแบริ่งที่ต่ำกว่า ดังนั้นร่องน้ำมันจึงมักพบเฉพาะในบริเวณที่ไม่ได้บรรจุ น้ำมันเครื่องยังทำให้ตลับลูกปืนเย็นลง
ตลับลูกปืนพร้อมเม็ดมีดสามชั้น
ตลับลูกปืนหลักของเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งมีความต้องการสูง มักจะได้รับการออกแบบให้เป็นตลับลูกปืนที่มีเม็ดมีดสามชั้น นอกจากนี้ ยังมีการเคลือบชั้นของ Babbitt แบบกัลวาไนซ์กับการเคลือบตลับลูกปืนโลหะ (เช่น ตะกั่วหรืออะลูมิเนียมบรอนซ์) บนบุชชิ่งเหล็ก สิ่งนี้ทำให้มีการปรับปรุงคุณสมบัติไดนามิก ความแข็งแรงของชั้นดังกล่าวจะสูงกว่าชั้นที่บางลง ความหนาของ Babbitt ประมาณ. 0.02 มม. ความหนาของฐานโลหะของตลับลูกปืนอยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 1 มม.
ตลับลูกปืนเคลือบ
แบริ่งเพลาข้อเหวี่ยงอีกประเภทหนึ่งคือแบริ่งเคลือบ นี่คือตลับลูกปืนที่มีเปลือกสามชั้นพร้อมชั้นพ่นบนพื้นผิวเลื่อนที่สามารถรับน้ำหนักได้สูงมาก ตลับลูกปืนดังกล่าวใช้ในเครื่องยนต์รับน้ำหนักมาก
ตลับลูกปืนเคลือบแข็งมากเนื่องจากคุณสมบัติของวัสดุ ดังนั้นตลับลูกปืนดังกล่าวจึงมักใช้ในสถานที่ที่มีการรับน้ำหนักมากที่สุด ซึ่งหมายความว่าแบริ่งที่เคลือบจะติดตั้งอยู่ด้านเดียวเท่านั้น (ด้านแรงดัน) ฝั่งตรงข้ามมีการติดตั้งตลับลูกปืนที่นิ่มกว่าเสมอ กล่าวคือ ตลับลูกปืนที่มีชั้นบุสามชั้น วัสดุที่นุ่มกว่าของตลับลูกปืนดังกล่าวสามารถดูดซับสิ่งสกปรกออกจากชิ้นส่วนได้ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันความเสียหายที่เกิดขึ้น
การดูดฝุ่นจะแยกอนุภาคที่เล็กที่สุด ด้วยความช่วยเหลือของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า อนุภาคเหล่านี้จะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวเลื่อนของตลับลูกปืนที่มีเม็ดมีดสามชั้น กระบวนการนี้เรียกว่าการสปัตเตอร์ ชั้นเลื่อนแบบพ่นสเปรย์มีลักษณะการกระจายที่เหมาะสมของส่วนประกอบแต่ละส่วน
ตลับลูกปืนเคลือบรอบเพลาข้อเหวี่ยงถูกติดตั้งในเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ด้วย พลังสูงสุดและในรูปแบบ TOR
ข้าว. 27 - ตลับลูกปืนเคลือบ1- ซับเหล็ก
2- ตะกั่วบรอนซ์หรือโลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูง
3- ชั้นสเปรย์
การจัดการเปลือกแบริ่งอย่างระมัดระวังเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากชั้นโลหะบางมากของตลับลูกปืนไม่สามารถชดเชยการเสียรูปของพลาสติกได้
ตลับลูกปืนเคลือบสามารถระบุได้ด้วยตัว "S" ที่มีลายนูนบน ด้านหลังหมวกแบริ่ง
แบริ่งแรงขับ
เพลาข้อเหวี่ยงมีตลับลูกปืนกันรุนเพียงตัวเดียว ซึ่งมักเรียกว่าตลับลูกปืนกันรุนตรงกลางหรือตลับลูกปืนกันรุน แบริ่งยึดเพลาข้อเหวี่ยงในแนวแกนและต้องดูดซับแรงที่กระทำในทิศทางตามยาว แรงเหล่านี้เกิดจาก:
- เกียร์ที่มีฟันเฉียงเพื่อขับเคลื่อนปั๊มน้ำมัน
- ไดรฟ์ควบคุมคลัตช์
- การเร่งความเร็วของรถยนต์
ตลับลูกปืนกันรุนอาจอยู่ในรูปของตลับลูกปืนแบบบ่าหรือตลับลูกปืนแบบผสมที่มีแหวนรองกันแรงขับ
ตลับลูกปืนกันรุนแบบบ่ามีพื้นผิวแบริ่งกราวด์ 2 อันสำหรับเพลาข้อเหวี่ยงและวางอยู่บนเตียงแบริ่งหลักในห้องข้อเหวี่ยง ตลับลูกปืนแบบมีหน้าแปลนคือตลับลูกปืนแบบครึ่งชิ้นที่มีพื้นผิวเรียบตั้งฉากหรือขนานกับแกน สำหรับเครื่องยนต์รุ่นก่อน ๆ มีการติดตั้งตลับลูกปืนหน้าแปลนเพียงครึ่งเดียว เพลาข้อเหวี่ยงมีแบริ่งในแนวแกนเพียง 180°
ตลับลูกปืนคอมโพสิตประกอบด้วยหลายส่วน ด้วยเทคโนโลยีนี้จะมีการติดตั้งวงแหวนครึ่งวงแหวนหนึ่งอันทั้งสองด้าน พวกมันให้การเชื่อมต่อที่เสถียรและฟรีกับเพลาข้อเหวี่ยง ด้วยเหตุนี้ วงแหวนครึ่งแรงขับจึงสามารถเคลื่อนย้ายและใส่ได้พอดีกัน ซึ่งช่วยลดการสึกหรอ ในเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ มีการติดตั้งตลับลูกปืนคอมโพสิตสองส่วนเพื่อนำทางเพลาข้อเหวี่ยง ส่งผลให้เพลาข้อเหวี่ยงรองรับ 360° ซึ่งทำให้มีความต้านทานการเคลื่อนที่ในแนวแกนได้ดีมาก
สิ่งสำคัญคือต้องมั่นใจในน้ำมันหล่อลื่นเครื่องยนต์ ความล้มเหลวของตลับลูกปืนกันรุนมักเกิดจากความร้อนสูงเกินไป
ตลับลูกปืนกันรุนที่สึกหรอเริ่มส่งเสียงโดยเฉพาะในบริเวณแดมเปอร์แรงสั่นสะเทือนแบบบิด อาการอีกประการหนึ่งอาจเป็นเซ็นเซอร์เพลาข้อเหวี่ยงที่ทำงานผิดปกติ ซึ่งในรถยนต์ที่มีเกียร์อัตโนมัติจะมีอาการช็อกอย่างหนักเมื่อเปลี่ยนเกียร์
ก้านสูบกับแบริ่ง ข้อมูลทั่วไป
ก้านสูบในกลไกข้อเหวี่ยงเชื่อมต่อลูกสูบกับเพลาข้อเหวี่ยง มันแปลงการเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง นอกจากนี้ ยังถ่ายเทแรงที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงและกระทำต่อลูกสูบจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง เนื่องจากเป็นส่วนที่มีอัตราเร่งสูงมาก มวลของมันจึงส่งผลกระทบโดยตรงต่อกำลังและความนุ่มนวลของเครื่องยนต์ ดังนั้น ในการสร้างเครื่องยนต์ที่วิ่งได้สบายที่สุด สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการปรับมวลของก้านสูบให้เหมาะสมที่สุด ก้านสูบรับแรงจากก๊าซในห้องเผาไหม้และมวลเฉื่อย (รวมถึงในตัวของมันเอง) ก้านสูบต้องรับแรงอัดและแรงตึงแบบแปรผัน ด้วยความเร็วสูง เครื่องยนต์เบนซินโหลดแรงดึงมีความสำคัญ นอกจากนี้เนื่องจากการเบี่ยงเบนด้านข้างของก้านสูบ แรงเหวี่ยงซึ่งทำให้เกิดการโค้งงอ
คุณสมบัติของก้านสูบคือ:
- เครื่องยนต์ M47 / M57 / M67: ชิ้นส่วนของตลับลูกปืนบนก้านสูบทำในรูปแบบของตลับลูกปืนเคลือบ
- เครื่องยนต์ M57: ก้านสูบเหมือนกับของเครื่องยนต์ M47 วัสดุ C45 V85
- เครื่องยนต์ M67: ก้านสูบสี่เหลี่ยมคางหมูที่มีหัวด้านล่างทำโดยการแตกหัก วัสดุ C70;
- M67TU: ความหนาของเปลือกลูกปืน Conrod เพิ่มขึ้นเป็น 2 มม. น๊อตก้านสูบถูกติดตั้งด้วยสารเคลือบหลุมร่องฟันเป็นครั้งแรก
ก้านสูบส่งแรงและแรงดันจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยง แท่งเชื่อมต่อวันนี้ทำจากเหล็กหลอมและตัวเชื่อมต่อบนหัวขนาดใหญ่เกิดจากการแตกหัก เหนือสิ่งอื่นใด ตัวแบ่งมีข้อดีที่ระนาบการแตกไม่ต้องการการประมวลผลเพิ่มเติม และทั้งสองส่วนอยู่ในตำแหน่งที่สัมพันธ์กันอย่างแม่นยำ
ออกแบบ
ก้านสูบมีสองหัว ก้านสูบเชื่อมต่อกับลูกสูบโดยใช้หมุดลูกสูบผ่านหัวขนาดเล็ก เนื่องจากการโก่งตัวด้านข้างของก้านสูบระหว่างการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง จะต้องสามารถหมุนในลูกสูบได้ ทำได้โดยใช้ตลับลูกปืนธรรมดา เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ปลอกแขนถูกกดเข้าไปในหัวเล็กๆ ของก้านสูบ
ผ่านรูที่ปลายก้านสูบนี้ (ด้านลูกสูบ) น้ำมันจะถูกส่งไปยังตลับลูกปืน ที่ด้านข้างของเพลาข้อเหวี่ยงจะมีหัวต่อแบบแยกส่วนขนาดใหญ่ หัวก้านสูบขนาดใหญ่แยกออกเพื่อให้สามารถต่อก้านสูบกับเพลาข้อเหวี่ยงได้ การทำงานของชุดประกอบนี้มีให้โดยตลับลูกปืนธรรมดา ตลับลูกปืนธรรมดาประกอบด้วยบูชสองตัว รูน้ำมันในเพลาข้อเหวี่ยงจะจ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้กับแบริ่ง
ภาพประกอบต่อไปนี้แสดงรูปทรงเรขาคณิตของก้านต่อแบบตรงและแบบเฉียง ก้านสูบที่มีขั้วต่อเฉียงส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องยนต์รูปตัววี
เครื่องยนต์รูปตัววีเนื่องจากการรับน้ำหนักมากมีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของก้านสูบ ขั้วต่อเฉียงช่วยให้คุณทำให้ห้องข้อเหวี่ยงมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น เพราะเมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุน มันจะอธิบายส่วนโค้งที่เล็กกว่าที่ด้านล่าง
ข้าว. 28 - ก้านสูบสี่เหลี่ยมคางหมู1- ลูกสูบ
2- พื้นผิวที่ส่งแรง
3- ลูกสูบ
4- ก้านสูบ
ก้านสูบสี่เหลี่ยมคางหมู
ในกรณีของก้านสูบรูปสี่เหลี่ยมคางหมู หัวเล็กตามขวางจะมีรูปร่างเป็นสี่เหลี่ยมคางหมู ซึ่งหมายความว่าก้านสูบจะบางลงจากฐานซึ่งอยู่ติดกับแกนของก้านสูบจนถึงปลายที่หัวเล็กๆ ของก้านสูบ วิธีนี้ช่วยให้ลดน้ำหนักได้มากขึ้นเนื่องจากวัสดุจะถูกเก็บไว้ที่ด้าน "ที่ไม่ได้บรรจุ" ในขณะที่ความกว้างของแบริ่งยังคงอยู่ที่ด้านที่รับน้ำหนัก นอกจากนี้ ยังช่วยลดระยะห่างระหว่างบอส ซึ่งจะช่วยลดการโก่งตัวของหมุดลูกสูบ .ข้อดีอีกประการคือ ไม่มีรูน้ำมันที่ปลายเล็ก ๆ ของก้านสูบเนื่องจากน้ำมันเข้าสู่แก้มเอียงของตลับลูกปืนธรรมดาเนื่องจากไม่มีรู จึงขจัดผลกระทบด้านลบต่อความแข็งแรง ซึ่งช่วยให้ก้านสูบสามารถ จะทำให้บางลงกว่าเดิมในที่นี้ ไม่เพียงช่วยลดน้ำหนัก แต่ยังส่งผลให้พื้นที่ของลูกสูบเพิ่มขึ้นด้วย
มะเดื่อ 29 ก้านสูบพร้อมขั้วต่อเฉียง1- รูน้ำมัน
2- แบริ่งธรรมดา
3- ก้านสูบ
4- เปลือกแบริ่ง
5- เปลือกแบริ่ง
6- ฝาครอบก้านสูบ
7- สลักเกลียวก้านสูบ
การผลิตและคุณสมบัติ
แท่งเปล่าสามารถทำได้หลายวิธี
ปั๊มร้อน
วัสดุเริ่มต้นสำหรับการผลิตก้านสูบเปล่าคือแท่งเหล็กซึ่งถูกให้ความร้อนถึงประมาณ สูงถึง 1250-1300 "C การกลิ้งจะกระจายมวลไปยังหัวแกนต่อ เมื่อรูปแบบหลักเกิดขึ้นในระหว่างการปั๊ม จะเกิดแฟลชขึ้นเนื่องจากวัสดุส่วนเกิน ซึ่งจะถูกลบออก จากนั้นคุณสมบัติการปั๊มจะดีขึ้นโดยการอบชุบด้วยความร้อน
การคัดเลือกนักแสดง
เมื่อหล่อแท่งเชื่อมต่อจะใช้แบบจำลองพลาสติกหรือโลหะ รุ่นนี้ประกอบด้วยสองส่วนที่รวมกันเป็นก้านสูบ แต่ละครึ่งถูกหล่อขึ้นในทรายเพื่อให้เกิดครึ่งหลังตามลำดับ หากคุณเชื่อมต่อพวกมัน คุณจะได้แม่พิมพ์สำหรับหล่อก้านสูบ เพื่อประสิทธิภาพที่มากขึ้น แท่งเชื่อมต่อจำนวนมากจะถูกหล่อติดกันในแม่พิมพ์เดียว แม่พิมพ์จะเติมด้วยเหล็กเหลว ซึ่งจะค่อยๆ เย็นตัวลง
การรักษา
ไม่ว่าจะทำช่องว่างอย่างไร พวกมันจะถูกตัดเฉือนให้ได้ขนาดสุดท้าย
เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างราบรื่น ก้านสูบต้องมีมวลที่กำหนดภายในช่วงพิกัดความเผื่อที่แคบ ก่อนหน้านี้มีคนถาม มิติเพิ่มเติมสำหรับการแปรรูป ซึ่งถ้าจำเป็นให้ทำการสี วิถีสมัยใหม่การผลิต พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อให้สามารถผลิตก้านสูบได้ภายในขีดจำกัดน้ำหนักที่ยอมรับได้
เฉพาะพื้นผิวส่วนปลายของหัวขนาดใหญ่และขนาดเล็กและหัวก้านสูบเท่านั้นที่จะถูกประมวลผล หากการเชื่อมต่อของหัวก้านสูบทำโดยการตัดพื้นผิวของการเชื่อมต่อจะต้องได้รับการประมวลผลเพิ่มเติม จากนั้นจึงเจาะและขัดพื้นผิวด้านในของหัวแกนเชื่อมต่อขนาดใหญ่
ข้อต่อแตกหัก
ในกรณีนี้หัวขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเนื่องจากการแตกหัก ในกรณีนี้ ตำแหน่งความผิดปกติที่ระบุจะถูกทำเครื่องหมายด้วยการเจาะ เจาะ หรือด้วยเลเซอร์ จากนั้นให้ยึดหัวก้านสูบบนแมนเดรลสองชิ้นพิเศษและแยกออกด้วยการกดลิ่ม
ซึ่งต้องใช้วัสดุที่หักโดยไม่ยืดออกมากเกินไปก่อน (การเสียรูป เมื่อฝาครอบก้านสูบแตกทั้งในกรณีของก้านสูบเหล็กและในกรณีของก้านสูบวัสดุที่เป็นผงจะเกิดพื้นผิวแตกหักขึ้น โครงสร้างพื้นผิวนี้ถูกต้องแม่นยำ ตั้งศูนย์ฝาลูกปืนหลักระหว่างการติดตั้งบนก้านสูบ
การแตกหักมีข้อได้เปรียบที่ไม่ต้องดำเนินการกับพื้นผิวการกลึงตัดเพิ่มเติม ทั้งสองส่วนตรงกันทุกประการ ไม่จำเป็นต้องจัดตำแหน่งด้วยปลอกตรงกลางหรือสกรู หากฝาครอบก้านสูบกลับด้านหรือติดตั้งบนแกนอื่นของก้านสูบ โครงสร้างการแตกหักของทั้งสองส่วนจะถูกทำลายและหัวปิดไม่อยู่ตรงกลาง ในกรณีนี้จำเป็นต้องเปลี่ยนก้านสูบใหม่ทั้งหมด
ขันเกลียว
การขันเกลียวของก้านสูบต้องใช้วิธีการพิเศษเนื่องจากต้องรับน้ำหนักที่สูงมาก
รัดเกลียวของก้านสูบต้องรับน้ำหนักที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วระหว่างการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง เนื่องจากก้านสูบและสลักยึดเป็นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่องยนต์ น้ำหนักจึงควรน้อยที่สุด นอกจากนี้ พื้นที่จำกัดยังต้องใช้สกรูเกลียวขนาดกะทัดรัด ส่งผลให้การยึดเกลียวของแกนต่อมีการรับน้ำหนักสูงมาก ซึ่งต้องใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษ
ดู มอก. และ ETC สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับเกลียวของก้านสูบ เช่น เกลียว ลำดับการขัน ฯลฯ
เมื่อติดตั้ง ก้านสูบชุดใหม่:
น๊อตก้านสูบสามารถขันได้เพียงครั้งเดียวเมื่อติดตั้งก้านสูบเพื่อตรวจสอบระยะห่างของตลับลูกปืนและระหว่างการติดตั้งขั้นสุดท้าย เนื่องจากสลักเกลียวของก้านสูบถูกขันให้แน่นสามครั้งในระหว่างการประมวลผลของก้านสูบ พวกมันจึงมีความต้านทานแรงดึงสูงสุดแล้ว
หากใช้ก้านสูบซ้ำและเปลี่ยนเฉพาะสลักเกลียวของก้านสูบ: ต้องขันสลักเกลียวของก้านสูบอีกครั้งหลังจากตรวจสอบระยะห่างของตลับลูกปืน คลายอีกครั้งและขันครั้งที่สามให้แน่นจนกว่าจะถึงค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด
หากขันน๊อตก้านสูบขันแน่นอย่างน้อยสามครั้งหรือมากกว่าห้าครั้ง จะส่งผลให้เครื่องยนต์เสียหาย
โหลดสูงสุดของการเชื่อมต่อแบบเกลียวของก้านสูบเกิดขึ้นที่ความเร็วสูงสุดโดยไม่มีโหลด เช่น ในโหมดบังคับ ไม่ได้ใช้งาน. ยิ่งความเร็วในการหมุนสูง แรงเฉื่อยที่กระทำก็จะยิ่งสูงขึ้น ในโหมดไม่ได้ใช้งานแบบบังคับ จะไม่มีการฉีดเชื้อเพลิง เช่น ไม่มีการเผาไหม้ ในรอบการทำงาน ลูกสูบจะไม่ทำปฏิกิริยากับเพลาข้อเหวี่ยง แต่ในทางกลับกัน เพลาข้อเหวี่ยงดึงลูกสูบกับแรงเฉื่อยลง ซึ่งจะทำให้รับแรงดึงบนก้านสูบ ภาระนี้รับรู้ได้จากการขันเกลียวของก้านสูบ
แม้ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ จำเป็นต้องไม่มีช่องว่างในตัวเชื่อมต่อระหว่างแกนของก้านสูบและฝาครอบ ด้วยเหตุนี้ สลักเกลียวก้านสูบจึงถูกขันให้แน่นจนถึงจุดครากเมื่อประกอบเครื่องยนต์ที่โรงงาน ความแข็งแรงของผลผลิตหมายถึง: โบลต์เริ่มเปลี่ยนรูปพลาสติก การขันแน่นอย่างต่อเนื่องไม่เพิ่มแรงจับยึด ที่ บริการหลังการขายสิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ด้วยการขันให้แน่นด้วยช่วงเวลาที่กำหนดและไปยังมุมที่กำหนด
ลูกสูบพร้อมแหวนและสลักลูกสูบ
ลูกสูบจะเปลี่ยนแรงดันแก๊สที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เป็นการเคลื่อนไหวรูปร่างของหัวลูกสูบมีความสำคัญต่อการเกิดส่วนผสม แหวนลูกสูบช่วยรับรองการปิดผนึกอย่างทั่วถึงของห้องเผาไหม้ และควบคุมความหนาของฟิล์มน้ำมันบนผนังกระบอกสูบ
ข้อมูลทั่วไป
ลูกสูบเป็นข้อต่อแรกในห่วงโซ่ของชิ้นส่วนที่ส่งกำลังเครื่องยนต์ หน้าที่ของลูกสูบคือการรับรู้แรงดันที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้และถ่ายโอนผ่าน ลูกสูบและก้านสูบกับเพลาข้อเหวี่ยง กล่าวคือจะแปลงพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้เป็นพลังงานกล นอกจากนี้ลูกสูบต้องขับที่ส่วนบนของก้านสูบ ลูกสูบพร้อมกับแหวนลูกสูบต้องป้องกันการปล่อยก๊าซออกจากห้องเผาไหม้และการสิ้นเปลืองน้ำมัน และทำเช่นนี้ได้อย่างน่าเชื่อถือและอยู่ภายใต้โหมดการทำงานของเครื่องยนต์ทั้งหมด การปรากฏตัวของน้ำมันบนพื้นผิวสัมผัสช่วยปิดผนึก ลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซลของ BMW ทำจากโลหะผสมอะลูมิเนียม-ซิลิกอนโดยเฉพาะ มีการติดตั้งลูกสูบ autothermal แบบ full-skirted ซึ่งเรียกว่าแถบเหล็กที่รวมอยู่ในการหล่อเพื่อลดช่องว่างในการติดตั้งและควบคุมปริมาณความร้อนที่เกิดจากเครื่องยนต์ เพื่อให้ตรงกับวัสดุกับผนังกระบอกสูบของเหล็กหล่อสีเทา ชั้นของกราไฟต์จะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของกระโปรงลูกสูบ (วิธีแรงเสียดทานแบบกึ่งของเหลว) เนื่องจากแรงเสียดทานลดลงและคุณลักษณะทางเสียงจะดีขึ้น
กำลังเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นทำให้ความต้องการลูกสูบเพิ่มขึ้น เพื่อชี้แจงภาระของลูกสูบ เราจะยกตัวอย่างต่อไปนี้: เครื่องยนต์ M67TU2 TOP มีความเร็วที่จำกัดโดยผู้ว่าการที่ 5,000 รอบต่อนาที ซึ่งหมายความว่าทุก ๆ นาทีลูกสูบจะขึ้นและลง 10,000 ครั้ง
ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของกลไกข้อเหวี่ยง ลูกสูบจะรับภาระ:
- แรงดันของก๊าซที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้
- ชิ้นส่วนเฉื่อยเคลื่อนที่
- แรงลื่นด้านข้าง
- โมเมนต์ที่จุดศูนย์ถ่วงของลูกสูบ ซึ่งเกิดจากตำแหน่งของพินลูกสูบที่มีการชดเชยจากศูนย์กลาง
แรงเฉื่อยของชิ้นส่วนลูกสูบเคลื่อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบ แหวนลูกสูบ หมุดลูกสูบ และส่วนก้านสูบ แรงเฉื่อยเพิ่มขึ้นในการพึ่งพาความเร็วรอบกำลังสอง ดังนั้นในเครื่องยนต์ความเร็วสูง ลูกสูบที่มีมวลต่ำพร้อมกับแหวนและหมุดลูกสูบจึงมีความสำคัญมาก ในเครื่องยนต์ดีเซล เม็ดมะยมลูกสูบต้องรับภาระสูงเป็นพิเศษเนื่องจากแรงดันการจุดระเบิดสูงถึง 180 บาร์
การโก่งตัวของก้านสูบจะสร้างภาระด้านข้างของลูกสูบในแนวตั้งฉากกับแกนของกระบอกสูบ สิ่งนี้ทำหน้าที่ในลักษณะที่ลูกสูบตามลำดับหลังจากจุดศูนย์กลางตายล่างหรือศูนย์กลางตายบนถูกกดจากด้านหนึ่งของผนังกระบอกสูบไปยังอีกด้านหนึ่ง พฤติกรรมนี้เรียกว่าการเปลี่ยนความพอดีหรือการเปลี่ยนข้าง เพื่อลดเสียงรบกวนและการสึกหรอของลูกสูบ หมุดลูกสูบมักจะถูกชดเชยจากศูนย์กลางโดยประมาณ 1-2 มม. (ไม่ใช่แกน) ซึ่งจะสร้างช่วงเวลาที่ปรับการทำงานของลูกสูบให้เหมาะสมเมื่อเปลี่ยนพอดี
การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในเชื้อเพลิงเป็นพลังงานความร้อนนำไปสู่อุณหภูมิที่รุนแรงและความดันเพิ่มขึ้นระหว่างการเผาไหม้ อุณหภูมิก๊าซสูงสุดที่สูงถึง 2600 °C เกิดขึ้นในห้องเผาไหม้ ความร้อนส่วนใหญ่นี้จะถูกถ่ายเทไปยังผนังที่ล้อมรอบห้องเผาไหม้ ด้านล่างของห้องเผาไหม้จำกัดส่วนล่างของลูกสูบ ความร้อนที่เหลือจะถูกปล่อยออกมาพร้อมกับไอเสีย
ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้จะถูกส่งผ่านวงแหวนลูกสูบไปยังผนังกระบอกสูบแล้วส่งไปยังสารหล่อเย็น ความร้อนที่เหลือจะถูกถ่ายเทผ่านพื้นผิวด้านในของลูกสูบไปยังน้ำมันหล่อลื่นหรือน้ำมันหล่อเย็น ซึ่งจ่ายไปยังพื้นที่โหลดเหล่านี้ผ่านหัวฉีดน้ำมัน ในเครื่องยนต์ดีเซลที่บรรทุกหนัก มีช่องทางการหล่อลื่นเพิ่มเติมในลูกสูบ ส่วนเล็ก ๆ ของความร้อนระหว่างการแลกเปลี่ยนก๊าซจะถูกส่งผ่านโดยลูกสูบไปยังก๊าซสดเย็น โหลดความร้อนจะกระจายไปทั่วลูกสูบอย่างไม่สม่ำเสมอ มากที่สุด ความร้อนบนพื้นผิวด้านบนของด้านล่างประมาณ. 380 °C ลดลงไปทางด้านในของลูกสูบ ที่อุณหภูมิกระโปรงลูกสูบประมาณ 150 องศาเซลเซียส
ความร้อนนี้ทำให้วัสดุขยายตัวและเสี่ยงต่อการยึดลูกสูบ การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันจะได้รับการชดเชยด้วยรูปทรงลูกสูบที่เหมาะสม (เช่น หน้าตัดวงรีหรือขอบแหวนลูกสูบทรงกรวย)
ออกแบบ
ลูกสูบมีพื้นที่หลักดังต่อไปนี้:
- ก้นลูกสูบ;
- สายพานแหวนลูกสูบพร้อมช่องระบายความร้อน
- กระโปรงลูกสูบ;
- หัวหน้าลูกสูบ
เครื่องยนต์ดีเซลของ BMW มีช่องห้องเผาไหม้ในเม็ดมะยมลูกสูบ รูปร่างของโพรงถูกกำหนดโดยกระบวนการเผาไหม้และตำแหน่งของวาล์ว พื้นที่ของสายพานแหวนลูกสูบคือส่วนล่างของสายพานยิงที่เรียกว่า ระหว่างเม็ดมะยมลูกสูบกับแหวนลูกสูบอันแรก เช่นเดียวกับสะพานเชื่อมระหว่างแหวนลูกสูบที่ 2 กับแหวนขูดน้ำมัน
รูปที่ 31 - Piston1- หัวลูกสูบ
2- ช่องระบายความร้อน
3- เม็ดมีดสำหรับแหวนลูกสูบ
4- ร่องของแหวนซีลลูกสูบที่ 1
5- ร่องแหวนซีลลูกสูบตัวที่ 2
6- กระโปรงลูกสูบ
7- ลูกสูบ
8- แบริ่งพินลูกสูบบรอนซ์
9- ร่องขูดน้ำมัน
