En calquera motor de combustión interna de pistón hai unha parte que conecta o pistón á cabeza superior da biela: o pasador do pistón.Todo sobre os pasadores do pistón, as súas características de deseño e métodos de instalación, así como a correcta selección e substitución de varios tipos de pasadores descríbese en detalle no artigo.
Que é un pistón
O pasador do pistón (PP) é un compoñente do grupo de pistóns do motor de combustión interna;cilindro oco de aceiro, coa axuda do cal se articulan o pistón e a biela.
Nos motores alternativos de combustión interna, a transmisión e conversión de forzas derivadas da combustión da mestura de aire-combustible no cilindro realízase mediante un grupo de pistóns e un mecanismo de manivela.As partes principais destes sistemas inclúen un pistón e unha biela cunha articulación, polo que é posible desviar o eixe da biela do eixe do pistón cando se atopa entre os puntos mortos superior e inferior (PMS e PMS).A conexión da bisagra do pistón e a biela realízase mediante unha peza sinxela: un pasador de pistón.
O pasador do pistón resolve dúas tarefas fundamentais:
● Actúa como bisagra entre o pistón e a biela;
● Proporciona a transferencia de forzas e pares da biela ao pistón ao arrancar o motor e do pistón á biela cando o motor está en marcha.
É dicir, o PP non só conecta o pistón e a biela nun único sistema (que tamén inclúe o cigüeñal), senón que, en xeral, garante o funcionamento coordinado do grupo de pistóns e do mecanismo de manivela do motor.Polo tanto, calquera mal funcionamento ou desgaste do dedo afecta negativamente ao funcionamento de toda a unidade de potencia, requirindo unha rápida reparación.Pero antes de comprar novos pasadores de pistón, debes comprender o seu deseño e algunhas características.
Tipos, dispositivo e características dos pistóns
Todos os pistóns utilizados actualmente teñen esencialmente o mesmo deseño: en xeral, é unha varilla oca de aceiro con paredes relativamente delgadas instaladas nos cabezales do pistón e na cabeza da biela superior.Nos extremos do pasador retíranse os chafráns (externos e internos), que aseguran unha fácil instalación da peza no pistón ou biela, e tamén evitan danos noutras pezas en caso de contacto accidental con elas.
Ao mesmo tempo, pódense realizar varios elementos auxiliares nos dedos:
● Introducir as paredes internas nun cono do centro cara ao exterior para alixeirar o dedo mantendo a súa forza;
● Cintos de aneis internos na parte central do dedo para endurecelo;
● Orificios transversais laterais para a fixación ríxida do pasador na cabeza do pistón.
Os pasadores do pistón están feitos de carbono estrutural brando (15, 20, 45 e outros) e algúns aceiros aliados (xeralmente cromo 20X, 40X, 45X, 20HNZA e outros).A superficie exterior e unha pequena correa no extremo das pezas feitas de aceiro suave son cementadas e templadas ata unha profundidade de 1,5 mm ata alcanzar unha dureza de 55-62 HRC (mentres que a capa interna ten unha dureza no rango de 22- 30 HRC).As pezas feitas con aceiros de carbono medio adoitan endurecerse con correntes de alta frecuencia.Despois do tratamento térmico, a superficie exterior do PP está sometida a moenda.O endurecemento da peza proporciona unha alta resistencia da súa superficie exterior ao desgaste, mentres que a viscosidade das capas internas da parede mantén a capacidade do dedo para soportar cargas de choque e vibracións.A rectificación superficial elimina áreas con tensións perigosas, que durante o funcionamento do motor poden provocar rozaduras, endurecemento ou incluso destrución de pezas.
Deseño típico de pistón con biela
Como xa se indicou, o pasador do pistón está situado no pistón e na cabeza superior da biela, conectando estas pezas nun só sistema.No pistón para esta parte hai dúas extensións con orificios transversais - xefes.Hai dúas opcións de deseño para a bisagra entre o pistón e a biela:
● Cun dedo "flotante";
● Cun dedo presionado na biela.
O segundo esquema implícase de forma máis sinxela: neste caso, o PP preséntase na cabeza superior (dunha peza) da biela, o que impide o seu desprazamento axial, e nas protuberancias do pistón sitúase cun determinado espazo. , o que permite xirar o pistón en relación ao PP durante o funcionamento da unidade de potencia en todos os modos.Ademais, a fenda proporciona a lubricación das pezas de fricción (aínda que debido á pequena fenda, o dedo e as superficies dos xefes en contacto con ela sempre funcionan en modo de lubricación insuficiente).Este esquema foi usado en coches nacionais VAZ-2101, 2105, 2108, é amplamente utilizado en modelos modernos de produción estranxeira.
O esquema de dedos "flotantes" é máis complexo, xa que ten varias partes auxiliares.Neste esquema, o PP cun pequeno espazo está instalado en ambas partes, tanto nos cabezales do pistón como na cabeza da biela superior, o que garante a súa rotación libre durante o funcionamento do motor.Para evitar o desprazamento axial do dedo, utilízanse aneis de retención elásticos, situados entre os buracos dos xefes, serven de topes para o PP, evitando que caia.Os aneis poden estar feitos de fío de resorte cunha sección transversal circular ou estampados en chapa metálica.Neste último caso, as pezas teñen unha sección transversal rectangular, e os dous extremos están provistos de orificios para a ferramenta para facilitar a instalación e a eliminación dos aneis.
Nalgúns casos utilízanse fungos ou tapóns de bloqueo, son de metal brando, polo que non danan o espello cilíndrico ao entrar en contacto con el.Os tapóns utilízanse nos motores de dous tempos cunha determinada disposición de ventás de admisión e escape, evitando o fluxo de gas non desexado entre eles.Ás veces úsase para fixar a peza cun parafuso atornillado na parte inferior do xefe e no orificio do extremo do PP.
Pistóns fixos e flotantes
O PP, independentemente do método da súa instalación, pode ter un desprazamento relativo ao eixe do pistón, alcanzando un milímetro e medio ou máis.Este desprazamento ten como obxectivo reducir as cargas dinámicas ás que están sometidos o pistón, o PP e a cabeza da biela durante o PMS e o PMS.O pistón no seu movemento ao PMS e ao PMS está presionado contra unha parede do cilindro, o que tamén leva ao prensado do PP contra unha parede dos orificios do interior dos xefes.Como resultado, hai forzas que dificultan o xiro do PP nas partes de acoplamento e, ao pasar TDC e TDC, o xiro pode ocorrer bruscamente: isto ocorre cun golpe, que se manifesta por un golpe característico.Estes factores elimínanse con precisión instalando PP no pistón con certo desprazamento do eixe.
Como elixir e substituír o pasador do pistón
Durante o funcionamento do motor, especialmente en modos alternativos, os dedos están sometidos a cargas importantes, desgastan, poden deformarse e requiren substitución.A necesidade de substituír os dedos indícase polo deterioro da compresión e unha diminución das características dinámicas do motor, que se manifesta ademais por un golpe característico.
Neste caso, a reparación da unidade de potencia redúcese á substitución de dedos e, ás veces, de pezas de acoplamento: casquillos de cabeza de biela en sistemas con PP "flotante", aneis e outros.A selección de novos dedos e outras pezas realízase segundo as dimensións de reparación.Por exemplo, para a maioría dos motores domésticos, ofrécense pezas de tres tamaños de reparación, que difiren en 0,004 mm (por exemplo, os motores VAZ adoitan usar pasadores cun diámetro de 21,970-21,974 mm (1ª categoría), 21,974-21,978 mm (2ª categoría) e 21.978-21.982 mm (3a categoría)).Isto permite seleccionar pasadores de diferentes diámetros, tendo en conta o aumento dos diámetros dos orificios nas pezas de acoplamento debido ao desgaste e posterior perforación.A perforación realízase sempre para as mesmas dimensións de reparación e, se o desgaste das pezas supera os rangos especificados, deben substituírse.
Como regra xeral, os dedos véndense en conxuntos (2, 4 ou máis pezas), ás veces xunto con aneis de retención e outras pezas.
Pistóns de varios tipos e métodos de fixación no pistón
Ao reparar un grupo de pistóns con pasadores "flotantes", non é necesario usar equipos especiais: a instalación de pezas nos xefes e na cabeza da biela realízase mediante un esforzo manual.Se o dedo se cambia coa fixación na biela, entón tes que usar un dispositivo especial para presionar e presionar o PP (no caso máis sinxelo, estes poden ser casquillos e varillas, pero os profesionais usan dispositivos mecanizados máis complexos semellantes a un tornillo de banco. ).
Nalgúns casos, a instalación do PP "flotante" nos xefes tamén se realiza en interferencia, para iso o pistón quéntase en auga ou outro líquido a 55-70 ° C antes da instalación.O feito é que un pistón de aluminio se expande máis rápido que un pasador de aceiro, polo que nun motor sen quecemento, a brecha entre as pezas aumenta e aparece un golpe.Ao instalar o PP na interferencia, a brecha ocorre só cando o motor se quenta, o que impide o impacto das pezas e, en consecuencia, os golpes.
Cómpre sinalar que o traballo de substitución dos pasadores do pistón require unha importante desmontaxe do motor, polo que é mellor realizalos coa experiencia adecuada ou confiar en profesionais.Só coa selección correcta dos dedos e a reparación adecuada, o grupo de pistóns funcionará de forma fiable e eficiente, garantindo un alto rendemento da unidade de potencia.
Hora de publicación: 11-Xul-2023