Stempelet er en av de mest belastede og viktigste delene av en bilmotor. Det er takket være det at den termiske energien fra forbrenning av drivstoff omdannes til maskinbevegelse. Men mange bilførere har ingen anelse om hvordan et motorstempel ser ut. Vi forteller om stempelets struktur, samt dets mulige feil.
Hvordan motorstempelet fungerer i en bil
Tradisjonelle forbrenningsmotorer kalles også stempelmotorer. I deres kropper (blokker) er laget sylindriske hulrom, eller bare sylindere. Hver sylinder har sitt eget stempel. La oss huske prinsippet om drift av forbrenningsmotorer. Ved forbrenning av drivstoff-luftblandingen presser gasser på stempelet, og det begynner å bevege seg gradvis. Ved hjelp av forbindelsesstangen og veivakselen blir denne translasjonsbevegelsen omdannet til rotasjonsbevegelse, og deretter overført gjennom overføringen til hjulene.
Selve stempelet har selvfølgelig også en sylindrisk (eller rettere sagt, nesten sylindrisk) form for å passe tett inntil overflaten på sylinderen i motoren. Stempelet (sammen med andre komponenter) er faktisk utformet for å omdanne forbrenningsenergien i luft-drivstoffblandingen til bevegelsesenergi.
Hvilke deler består et stempel av
Hvis du ser nærmere på hvordan stempelet i en forbrenningsmotor ser ut, kan du legge merke til de to viktigste komponentene: stempelhuset og tetningsdelen. Stempelhuset består i sin tur av en bunn og en føringsdel.
Bunnen av stempelet (eller hodet) er den øvre, avsluttende delen av stempelet. Den tar på seg gasstrykket og det meste av varmebelastningen, så den har tykkere metall enn resten av huset.
Bunnen av stempelet kan ha en annen form: flat, med et hakk for å skape den optimale formen på forbrenningskammeret, med hakk for ventilplater (hvis disse delene plutselig møtes når tannremmen går i stykker eller kjedet sklir). I dieselmotorer og bensinmotorer med lavt volum med høyt kompresjonsforhold kan stempelet ha en konkav bunn – faktisk er det meste av forbrenningskammeret i det. I andre motorer (bensinmotorer med høy kompresjon) kan stempelhodet være konvekst.
Føringsdelen (siden) av stempelet kalles også skjørtet. Det opprettholder stempelets korrekte posisjon i forhold til sylinderen. Stempelskjørtet glir langs stempelveggene. Det er derfor vanligvis belagt med antifriksjonsmaterialer.
På innsiden av stempelskjørtet er det laget fortykninger (bosses) med hull for stempelstiften, som forbinder denne delen med forbindelsesstangen. Stiften festes enten med en tett passform eller med snapringer – det er spor i skjørtet for dem.
Tetningsdelen er en veldig viktig komponent i stempelet som beveger seg i sylinderen. Uten den ville gasser fra forbrenningskammeret strømme inn i veivhuset, og olje fra veivhuset ville strømme inn i forbrenningskammeret. For å unngå dette har stempelet spor for montering av spesielle kompresjons- og oljeringer. Stempelringene brukes også til å kjøle ned selve stempelet, og fjerner overskuddsvarme fra bunnen av stempelet til sylinderveggene.
Formålet med slike ringer er tydelig fra navnet. Kompresjonsringer – det er vanligvis to av dem per stempel, øvre og nedre – lar ikke gasser slippe ut i veivhuset, og opprettholder arbeidstrykket (kompresjon) i sylinderen. Og oljeskummere – de fjerner overflødig olje fra overflaten av sylinderen når stempelet beveger seg nedover.
Hvilket materiale er stemplene laget av? En gang ble de støpt av tungt og ganske sprøtt støpejern. Så tok aluminiumslegeringer over. De har bedre varmespredning og veier mindre – slik at de kan brukes på moderne motorer med høyere turtall.
I tillegg til aluminiumstempler lages det nå også stålstempler. De tåler enda høyere sylindertemperaturer og -trykk. Og takket være tynnere vegger og total høyde med samme sylinderdiameter har de vanligvis lavere masse.
Hva er årsakene til stempelslitasje, og hva er konsekvensene
I likhet med andre deler er stempelet i en forbrenningsmotor utsatt for naturlig slitasje, spesielt den øvre delen, som ligger nærmere forbrenningskammeret. Det tar den viktigste termiske og fysiske belastningen. Den første stempelringen og sporet slites ut først.
Det finnes faktorer som forkorter levetiden til et motorstempel, for eksempel mangel på olje eller dårlig oljekvalitet. Stempelet kan også begynne å gå i stykker på grunn av overoppheting eller detonasjon – en eksplosiv forbrenningsprosess av drivstoff, som ledsages av plutselige trykktopper og temperaturøkninger i sylindrene.
Symptomer på kritisk stempelslitasje er vanligvis lett merkbare:
- ustabil motordrift;
- banking når motoren er i gang;
- redusert motoreffekt;
- økt oljeforbruk og blå røyk fra eksosrøret;
- sot på tennpluggene;
- økt drivstofforbruk.
Hvis noen av de ovennevnte problemene oppdages, må du ikke utsette løsningen – de kan få alvorlige konsekvenser opp til motoroverhaling.
Dette stempelet har godt synlige riper (scoring) på skjørtet, noe som kan ha oppstått på grunn av overoppheting eller mangel på olje.
Hvordan velge riktig erstatningsstempel
Gode motorstempler er av kvalitetsmetall, har høy dimensjonsnøyaktighet og fast vekt (med minimale avvik). Lite kjente produsenter har vanligvis problemer med hvert av punktene.
For ikke å støte på en defekt er det derfor bedre å velge bare originale reservedeler eller stempler fra kjente produsenter. For eksempel veletablerte selskaper som Mahle eller Kolbenschmidt.
Stempler av denne formen er installert i dieselmotorer. Til venstre er et aluminiumsstempel, til høyre – stål. Foto: Mahle
Det er viktig å ikke gjøre en feil med størrelsen på stempelet. For mange modeller av motorer er det deler av reparasjonsstørrelser – de har en litt (vanligvis en brøkdel av millimeter) større diameter. Dette kompenserer for slitasje på sylinderveggene, som i prosessen med reparasjonsboring under den nye størrelsen, samtidig som de gjenoppretter overflatene sine.
Følgelig er størrelsen på stempelet valgt under hensyntagen til produksjonen av sylinderen (hvis det ikke er noen signifikant, er det nok å kjøpe stempler av nominell størrelse). Hvilke deler som trengs i hvert enkelt tilfelle, bestemmes av mestere av tjenester i henhold til resultatene av defekter og målinger av den reparerte motoren.
Så kort sagt
- Stempelet beveger seg gjennom motorsylinderen og tar belastningen fra de ekspanderende gassene under forbrenning av drivstoffblandingen.
- Stempelets hoveddeler er huset (bunn og skjørt) og tetningsdelen med ringer.
- Stempler slites naturlig, men prosessen kan akselerere mangelen på smøring, detonasjon og overoppheting.
- Når du bytter ut stempler, er det nødvendig å velge størrelse riktig, det er bedre å bruke produkter fra kjente produsenter.
0 Comments