¿Cuál debe ser el espacio entre el pistón y el cilindro?
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Para asegurar una alta compresión en el motor, y esto afecta mucho su eficiencia y otras capacidades en términos de rendimiento, facilidad de arranque y consumo específico, los pistones deben estar en los cilindros con un juego mínimo. Pero es imposible reducirlo a cero, debido a las diferentes temperaturas de las piezas, el motor se atascará.
Por lo tanto, la holgura se determina por cálculo y se observa estrictamente, y el sellado necesario se logra utilizando anillos de pistón de resorte como sello de gas y aceite.
¿Por qué cambia la holgura entre el pistón y el cilindro?
Los diseñadores de automóviles se esfuerzan por hacer que las piezas del motor funcionen en modo de fricción fluida.
Este es un método de lubricación de superficies de fricción cuando, debido a la resistencia de la película de aceite o al suministro de aceite a presión y al caudal requerido, el contacto directo de las piezas no ocurre incluso bajo una carga significativa.
No siempre y no en todos los modos se puede mantener tal estado. Varios factores influyen en esto:
- falta de aceite, el suministro de fluido lubricante, como se hace en los cojinetes del cigüeñal y los árboles de levas, no se realiza bajo presión en el área entre el pistón y el cilindro, y otros métodos de lubricación no siempre dan un resultado estable, aceite especial las boquillas funcionan mejor, pero por diversas razones las pongo de mala gana;
- patrón de bruñido mal hecho o desgastado en la superficie del cilindro, está diseñado para retener la película de aceite y evitar que desaparezca por completo bajo la fuerza de los anillos del pistón;
- las violaciones del régimen de temperatura provocan la puesta a cero del espacio térmico, la desaparición de la capa de aceite y la aparición de estrías en pistones y cilindros;
- el uso de aceite de baja calidad con una desviación en todas las características significativas.
Parece paradójico, pero la superficie del cilindro se desgasta más, aunque normalmente es de fundición, es un bloque macizo de fundición o varias camisas secas y húmedas fundidas en el aluminio del bloque.
Incluso si falta el manguito, la superficie del cilindro de aluminio se somete a un tratamiento especial y se crea una capa de un revestimiento especial resistente al desgaste.
Esto se debe a una presión más estable sobre el pistón que, en presencia de lubricación, casi no elimina el metal durante el movimiento. Pero el cilindro está sujeto al trabajo duro de los anillos de resorte con alta presión específica debido a la pequeña área de contacto.
Naturalmente, el pistón también se desgasta, incluso si sucede a un ritmo más lento. Como resultado del desgaste total de ambas superficies de fricción, la brecha aumenta continuamente y de manera desigual.
Cumplimiento
En el estado inicial, el cilindro es totalmente coherente con su nombre, es una figura geométrica con un diámetro constante en toda la altura y un círculo en cualquier sección perpendicular al eje. Sin embargo, el pistón tiene una forma mucho más compleja, además, tiene inserciones de fijación térmica, por lo que se expande de manera desigual durante el funcionamiento.
Para evaluar el estado del huelgo se selecciona la diferencia de diámetros del pistón en la zona de la falda y del cilindro en su parte media.
Formalmente, se considera que el entrehierro térmico debe ser de aproximadamente 3 a 5 centésimas de milímetro de diámetro para piezas nuevas, y su valor máximo como consecuencia del desgaste no debe exceder las 15 centésimas, es decir, 0,15 mm.
Por supuesto, estos son algunos valores promedio, hay muchos motores y difieren tanto en los diferentes enfoques de diseño como en las dimensiones geométricas de las piezas, según el volumen de trabajo.
Resultado de la violación de la brecha
Con un aumento en el espacio, y generalmente también está asociado con un deterioro en el rendimiento de los anillos, cada vez más aceite comienza a penetrar en la cámara de combustión y se gasta en desechos.
Teóricamente, esto debería reducir la compresión, pero más a menudo, por el contrario, aumenta debido a la abundancia de aceite en los anillos de compresión, sellando sus espacios. Pero esto no es por mucho tiempo, los anillos se coquean, se acuestan y la compresión desaparece por completo.
Los pistones con holguras aumentadas ya no podrán funcionar normalmente y comenzarán a golpear. El golpe del pistón es claramente audible en el cambio, es decir, en la posición superior, cuando la cabeza inferior de la biela cambia la dirección de su movimiento y el pistón pasa por el punto muerto.
La falda se aleja de una pared del cilindro y, al elegir un espacio, golpea con fuerza la opuesta. No puede conducir con ese sonido, el pistón puede colapsar, lo que provocará un desastre para todo el motor.
Cómo verificar la holgura entre el pistón y el cilindro
Para verificar la brecha, se utiliza un equipo de medición en forma de un micrómetro y un calibre interno, este par tiene una clase de precisión que le permite responder a cada centésima de milímetro.
El micrómetro mide el diámetro del pistón en la zona de su falda, perpendicular al dedo. La varilla del micrómetro se fija con una abrazadera, después de lo cual el calibre interior se pone a cero mientras se apoya su punta de medición en la varilla del micrómetro.
Después de dicha puesta a cero, el indicador de la pinza mostrará desviaciones del diámetro del pistón en centésimas de milímetro.
El cilindro se mide en tres planos, la parte superior, media e inferior, a lo largo de la zona de carrera del pistón. Las medidas se repiten a lo largo del eje del dedo ya lo ancho.
Como resultado, se puede evaluar el estado del cilindro después del desgaste. Lo principal que se requiere es la presencia de irregularidades como "elipse" y "cono". El primero es la desviación de la sección del círculo hacia el óvalo, y el segundo es el cambio de diámetro a lo largo del eje vertical.
La presencia de desviaciones de varios acres indica la imposibilidad del funcionamiento normal de los anillos y la necesidad de reparar los cilindros o reemplazar el bloque.
Las fábricas tienden a imponer a los clientes un conjunto de bloque con cigüeñal (bloque corto). Pero a menudo resulta mucho más barato reparar con un orificio, en casos severos, con un manguito, con el reemplazo de pistones con pistones de reparación nuevos estándar o de gran tamaño.
Incluso en motores no nuevos con pistones estándar, es posible seleccionar holguras con precisión. Para ello, los pistones se distribuyen en grupos con una desviación de diámetro de una centésima. Esto le permite establecer el espacio con una precisión perfecta y garantizar un rendimiento óptimo del motor y su vida útil futura.
