Motordugattyúk: hogyan működnek?
![Dugattyúk, gyűrűk, főtengely](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/a04c25f8-462c-4d7e-a4de-3defe924f9e9/origin.jpg)
A dugattyúk a dugattyús belső égésű motorok alapvető részei. A motordugattyúk közvetítik az energiaátvitelt az égéstér és a dugattyúkhoz kapcsolódó mozgató mechanizmus között.
Ez a cikk rávilágít a dugattyúk funkciójára, felépítésére, anyagára és arra, hogy milyen erőket kell kiállniuk.
Tartalom
Motordugattyúk funkciója
![Egy működő V8-as motor 3D-s modellje. A dugattyúk és más mechanikus alkatrészek mozgásban vannak.](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/b1085712-ded6-425d-b661-86f35cef1e5e/origin.jpg)
A belső égésű motorok dugattyúi a motorok egyik legnagyobb igénybevételű alkatrészei. Nagyon magas hőmérséklet (kb. 2000°C
vagy 3600°F
) és nagy nyomás okozta stresszt kell elviselniük, ami a dízelmotoroknál még nagyobb, mint a benzinmotorok. Így a dugattyúkat elsősorban a nyomás és a hőmérséklet terheli.
![Főtengely: mire való, és milyen erőket kell kibírnia?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/10920fc0-8b0b-4207-8543-1b7828213f6c/origin.jpg)
Főtengely: mire való, és milyen erőket kell kibírnia?
Ezenkívül a belső égésű motor dugattyúinak hajtórudak segítségével kell forgatniuk a főtengelyt, és felületükkel fel kell fogniuk a gázok tágulási nyomását. A dugattyúk másik feladata az égéstér elválasztása a főtengely kamrától.
A dugattyúknak jól kell tömíteniük, de nem túlságosan, hogy rés maradjon a dugattyúszoknya és a hengerfal között. A dugattyúknak kisebbnek kell lenniük, mint a henger (több száz milliméter) - különben beszorulhatnak vagy megrepedhetnek. Ennek oka az anyagok hőtágulása.
![Dugattyú funkció animáció](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/36921be4-4536-461e-ac9c-89713eadd56c/origin.gif)
Nézze meg alaposan a fenti dugattyúmozgások animációját, és vegyen észre egy apró rést a dugattyúszoknya és a hengerfal között. A dugattyún két sor jelöli a dugattyúgyűrűket, amelyek közelebb vannak a falhoz, mint maga a dugattyú.
Motordugattyúk felépítése
![Motor dugattyú](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/89d0d671-a0fd-4a25-888f-d6df3fe7ac53/origin.jpg)
A belső égésű motor dugattyúja több részből áll:
- Dugattyúkorona/fej
- Dugattyúszoknya
- Dugattyúcsap vagy dugattyúcsap
- Dugattyúgyűrűk
1. Dugattyús korona
A dugattyúfejnek nevezett dugattyúkorona a dugattyú tetején lévő felület. Nagyon magas hőmérsékletnek és nyomásnak kell ellenállnia az égéstérben.
2. Dugattyús szoknya
A dugattyúszoknya a dugattyú hengeres fala, és kenve kell maradnia a motor működése közben, azaz amikor a dugattyú fel-le mozog. A kenés megőrzése érdekében a dugattyúszoknya felülete enyhén érdes.
3. Gudgeon tű
![A dugattyú keresztmetszete](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/b649ed40-4af5-4cb9-b0e3-b36d9abb61d6/origin.jpg)
A csapszeg dugattyúcsapnak vagy csuklócsapnak nevezik. Ez egy rövid, üreges rúd, amely általában nagy szilárdságú és kemény acélötvözetből készül. Ez a csap köti össze a dugattyút a hajtórúddal, és egyben csapágyat is biztosít a hajtórúdnak.
![Összekötő rúd: mi a funkciója?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/1a241961-daf8-476e-a9fe-79619b3fe2ce/origin.jpg)
Összekötő rúd: mi a funkciója?
A csapszeg kialakítása kulcsfontosságú a motor teljesítménye szempontjából, különösen kisméretű, nagy fordulatszámú autómotoroknál. Ezekben a motorokban a nyomócsapnak nagy terhelésnek és igénybevételnek kell ellenállnia, miközben nagy fordulatszámon működik.
4. Dugattyúgyűrűk
![Dugattyúgyűrűk](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/1f76a1c7-d099-4205-b98e-dc35440985eb/origin.jpg)
A dugattyú gyűrűkkel van felszerelve, amelyek tömítik a hengert, és megakadályozzák a kompresszió elvesztését és az olajszivárgást. A dugattyúgyűrűk bizonyos hézaggal a dugattyúhornyokba kerülnek, hogy biztosítsák a dugattyúszoknya és a hengerfalak megfelelő kenését.
![Dugattyúgyűrűk: mi a funkciójuk és típusuk?](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/1f76a1c7-d099-4205-b98e-dc35440985eb/origin.jpg)
Dugattyúgyűrűk: mi a funkciójuk és típusuk?
Általában két-három dugattyús gyűrűt szerelnek fel egy dugattyúra. Kétféle dugattyúgyűrű létezik:
- Kompressziós gyűrű – A felső két gyűrű (csak egy abban az esetben, ha a dugattyúnak csak két gyűrűje van) a henger falához nyomva tömíti az égésteret.
- Olajszabályozó gyűrű – Az olajvezérlő gyűrűként ismert alsó gyűrűnek három funkciója van: szabályozza a hengerhez való motorolaj-ellátást, keni a dugattyúszoknyát, és távol tartja a felesleges olajat az égéstér.
![Dugattyú: A - Hűtőüreg; B - Olajellátó csatorna](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/1c0c8d6e-2da6-4caf-9945-258b4d55ad0a/origin.png)
A dugattyúk típusai
Háromféle dugattyú létezik, mindegyik más alakú és funkciójú: lapos tetejű, kupola és tányér.
Lapos tetejű dugattyúk
A lapos tetejű dugattyúk lapos felső felülettel rendelkeznek, ami lehetővé teszi a legnagyobb erő létrehozását és hatékony égést. Kisebb égésterekhez azonban túl nagy sűrítést hozhatnak létre.
Kupoladugattyúk
A kupoladugattyúk viszont a közepén buborékolnak, mint egy stadion tetején, ami megnöveli a dugattyú tetején rendelkezésre álló felületet. Ez a kialakítás növeli a tömörítési arányt, bár a kupoladugattyú kialakítása változhat. A kupoladugattyúk egy része lassú égéstől szenved.
Táldugattyúk
A táldugattyúk ellentétesek a kupoladugattyúkkal, és amint a neve is sugallja, a tetejük edény vagy edény alakú, enyhén hullámos külső szélekkel. Ez a kialakítás segít elkerülni a detonációt, mivel csökkenti a kompressziós arányt azáltal, hogy további térfogatot ad a kamrához. Ezeket a dugattyúkat általában turbófeltöltős vagy kompresszoros motorokban használják.
Különbség a dugattyúk magasságában
![Dugattyú szénlerakódásokkal és hajtórúddal](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/45deb1bf-f1b2-492b-b371-43834e293955/origin.jpg)
Többek között a dugattyú magassága különböző tulajdonságokat eredményez. A magas dugattyú nehezebb, mint az alacsony. A nagy fordulatszámú motorokban sokkal rövidebb dugattyúkat használnak, mint a hagyományos motorokban, éppen kisebb tömegük miatt.
A benzinmotorok dugattyúi általában rövidebb löketűek, mint a dízelmotorok. Ezért a benzinmotor dugattyúja általában rövidebb idő alatt fejezi be a löketét, mint a dízelmotor dugattyúja. A benzinmotorok azonban alacsonyabb sűrítési arányuk miatt alacsonyabb hatásfokkal rendelkeznek, mint a dízelmotorok.
A nagyon rövid dugattyúk hátránya a megnövekedett motorolaj fogyasztás, mivel az ilyen dugattyú nem tudja tökéletesen lezárni az égésteret.
![A motorolaj osztályozás magyarázata](https://autoride.fra1.cdn.digitaloceanspaces.com/assets/7858cf2b-c3ad-4b2c-bd0b-d125ea5cc376/origin.jpg)
A motorolaj osztályozás magyarázata
Motordugattyúk anyaga
A dugattyúk gyakran alumíniumból, szilíciumból, rézből, nikkelből és magnéziumötvözetből készülnek, de más anyagok is használhatók. A versenyzésben használt dugattyúk sokkal szilárdabbak, mint a személygépkocsi-motorok dugattyúi, miközben a tömegük sokkal kisebb a magas motorfordulatszám eléréséhez.