En qualsevol motor de combustió interna de pistó hi ha una part que connecta el pistó amb el cap superior de la biela: el passador del pistó.A l'article es descriu detalladament tot sobre els passadors del pistó, les seves característiques de disseny i els mètodes d'instal·lació, així com la selecció correcta i la substitució de diversos tipus de passadors.
Què és un passador de pistó
El passador del pistó (PP) és un component del grup de pistons del motor de combustió interna;cilindre buit d'acer, amb l'ajuda del qual s'articula el pistó i la biela.
En els motors de combustió interna alternatius, la transmissió i la conversió de les forces derivades de la combustió de la barreja d'aire-combustible al cilindre es realitza mitjançant un grup de pistons i un mecanisme de manivela.Les parts principals d'aquests sistemes inclouen un pistó i una biela amb una articulació de frontissa, per la qual cosa és possible desviar l'eix de la biela de l'eix del pistó quan es troba entre els punts morts superior i inferior (PMS i PMS).La connexió de la frontissa del pistó i la biela s'implementa mitjançant una peça senzilla: un passador de pistó.
El passador del pistó resol dues tasques clau:
● Actua com a frontissa entre el pistó i la biela;
● Proporciona la transferència de forces i parells de la biela al pistó en posar en marxa el motor i del pistó a la biela quan el motor està en marxa.
És a dir, el PP no només connecta el pistó i la biela en un únic sistema (que també inclou el cigonyal), sinó que, en general, garanteix el funcionament coordinat del grup de pistons i del mecanisme de cigonyal del motor.Per tant, qualsevol mal funcionament o desgast del dit afecta negativament el funcionament de tota la unitat de potència, i requereix una reparació ràpida.Però abans de comprar nous passadors de pistó, hauríeu d'entendre el seu disseny i algunes característiques.
Tipus, dispositiu i característiques dels passadors del pistó
Tots els passadors del pistó que s'utilitzen actualment tenen essencialment el mateix disseny: en general, es tracta d'una barra d'acer buida amb parets relativament primes instal·lades a les bosses del pistó i al capçal de la biela superior.Als extrems del passador s'eliminen els xamfrans (externs i interns), que garanteixen una fàcil instal·lació de la peça al pistó o biela, i també eviten danys a altres peces en cas de contacte accidental amb elles.
Al mateix temps, es poden realitzar diversos elements auxiliars als dits:
● Introduir les parets interiors en un con des del centre cap a l'exterior per tal d'alleugerir el dit mantenint-ne la força;
● Cinturons d'anell intern a la part central del dit per endurir-lo;
● Forats transversals laterals per a la fixació rígida del passador al cap del pistó.
Els passadors del pistó estan fets de carboni estructural suau (15, 20, 45 i altres) i alguns acers aliats (normalment crom 20X, 40X, 45X, 20HNZA i altres).La superfície exterior i un petit cinturó a l'extrem de les peces fetes d'acers suaus es carburen i s'apagan a una profunditat d'1,5 mm fins que s'assoleix una duresa de 55-62 HRC (mentre que la capa interior té una duresa del rang de 22- 30 HRC).Les peces fetes d'acers de carboni mitjà es solen endurir amb corrents d'alta freqüència.Després del tractament tèrmic, la superfície exterior del PP es sotmet a mòlta.L'enduriment de la peça proporciona una gran resistència al desgast de la seva superfície exterior, mentre que la viscositat de les capes interiors de la paret manté la capacitat del dit per suportar càrregues de xoc i vibracions.El rectificat superficial elimina les zones amb tensions perilloses, que durant el funcionament del motor poden provocar rascades, enduriment o fins i tot destrucció de peces.
Disseny típic de pistó amb biela
Com ja s'ha indicat, el passador del pistó es troba al pistó i al capçal superior de la biela, connectant aquestes parts en un sol sistema.Al pistó d'aquesta part hi ha dues prolongacions amb forats transversals: caps.Hi ha dues opcions de disseny per a la frontissa entre el pistó i la biela:
● Amb un dit "flotant";
● Amb un dit pressionat a la biela.
El segon esquema s'implementa de manera més senzilla: en aquest cas, el PP es pressiona al capçal superior (d'una sola peça) de la biela, cosa que impedeix el seu desplaçament axial, i a les bosses del pistó es troba amb un cert espai. , que permet girar el pistó respecte al PP durant el funcionament de la unitat de potència en tots els modes.A més, el buit proporciona la lubricació de les peces de fregament (tot i que a causa del petit espai, el dit i les superfícies de les bosses en contacte sempre funcionen en mode de lubricació insuficient).Aquest esquema es va utilitzar en els cotxes nacionals VAZ-2101, 2105, 2108, s'utilitza àmpliament en models moderns de producció estrangera.
L'esquema del dit "flotant" és més complex, ja que té diverses parts auxiliars.En aquest esquema, el PP amb un petit buit s'instal·la en ambdues parts, tant als caps del pistó com al capçal de la biela superior, això garanteix la seva lliure rotació durant el funcionament del motor.Per evitar el desplaçament axial del dit, s'utilitzen anells de retenció elàstics, situats a través dels forats dels bocs: serveixen de parada per al PP, evitant que caigui.Els anells poden ser de filferro de molla amb una secció transversal circular o estampats amb xapa.En aquest últim cas, les peces tenen una secció transversal rectangular i es proporcionen forats per a l'eina als dos extrems per facilitar la instal·lació i l'extracció dels anells.
En alguns casos s'utilitzen fongs o taps de bloqueig, són de metall tou, de manera que no danyin el mirall del cilindre en contacte amb ell.Els taps s'utilitzen en motors de dos temps amb una certa disposició de finestres d'admissió i d'escapament, evitant el flux de gas no desitjat entre ells.De vegades s'utilitza per fixar la peça amb un cargol cargolat a la part inferior del cap i al forat de l'extrem del PP.
Passos de pistó fixes i flotants
El PP, independentment del mètode de la seva instal·lació, pot tenir un desplaçament relatiu a l'eix del pistó, arribant a un mil·límetre i mig o més.Aquest desplaçament té com a objectiu reduir les càrregues dinàmiques a què estan sotmesos el pistó, el PP i el capçal de la biela durant el PMS i el PMS.El pistó en el seu moviment a PMS i PMS es pressiona contra una paret del cilindre, la qual cosa també condueix a la pressió del PP contra una paret dels forats de l'interior dels caps.Com a resultat, hi ha forces que dificulten el gir del PP a les parts d'acoblament i, en passar el TDC i el TDC, el gir pot ocórrer bruscament, això passa amb un cop, que es manifesta amb un cop característic.Aquests factors s'eliminen amb precisió instal·lant PP al pistó amb un cert desplaçament d'eix.
Com triar i substituir el passador del pistó
Durant el funcionament del motor, especialment en modes alternatius, els dits estan sotmesos a càrregues importants, es desgasten, es poden deformar i requereixen substitució.La necessitat de substituir els dits s'indica pel deteriorament de la compressió i una disminució de les característiques dinàmiques del motor, que es manifesta, a més, per un cop característic.
La reparació de la unitat de potència en aquest cas es redueix a la substitució de dits i, de vegades, de peces d'acoblament: casquilles de capçal de biela en sistemes amb PP "flotant", anells i altres.La selecció de nous dits i altres peces es realitza segons les dimensions de reparació.Per exemple, per a la majoria de motors domèstics, s'ofereixen peces de tres mides de reparació, que difereixen en 0,004 mm (per exemple, els motors VAZ sovint utilitzen agulles amb un diàmetre de 21,970-21,974 mm (1a categoria), 21,974-21,978 mm (2a categoria) i 21.978-21.982 mm (3a categoria)).Això permet seleccionar agulles de diferents diàmetres, tenint en compte l'augment dels diàmetres dels forats de les peces d'acoblament a causa del desgast i posterior perforació.L'avorriment es realitza sempre per a les mateixes dimensions de reparació i, si el desgast de les peces supera els intervals especificats, s'han de substituir.
Per regla general, els dits es venen en jocs (2, 4 o més peces), de vegades juntament amb anells de retenció i altres peces.
Passos del pistó de diversos tipus i mètodes de fixació al pistó
Quan es repara un grup de pistons amb passadors "flotants", no cal utilitzar equips especials: la instal·lació de peces als caps i al capçal de la biela es realitza amb l'esforç manual.Si es canvia el dit amb la fixació a la biela, heu d'utilitzar un dispositiu especial per pressionar i prémer el PP (en el cas més senzill, poden ser casquilles i varetes, però els professionals utilitzen dispositius mecanitzats més complexos similars a un vici). ).
En alguns casos, la instal·lació del PP "flotant" als caps també es realitza en interferència, per això el pistó s'escalfa en aigua o un altre líquid a 55-70 ° C abans de la instal·lació.El fet és que un pistó d'alumini s'expandeix més ràpidament que un passador d'acer, de manera que en un motor sense escalfar, la bretxa entre les peces augmenta i apareix un cop.Quan s'instal·la el PP a la interferència, el buit només es produeix quan el motor s'escalfa, la qual cosa evita l'impacte de les peces i, en conseqüència, els cops.
Cal tenir en compte que el treball de substitució dels passadors del pistó requereix un desmuntatge important del motor, per la qual cosa és millor realitzar-los amb l'experiència adequada o confiar en professionals.Només amb la selecció correcta dels dits i la reparació adequada, el grup de pistons funcionarà de manera fiable i eficient, assegurant un alt rendiment de la unitat de potència.
Hora de publicació: 11-jul-2023