모든 피스톤 내연 기관에는 피스톤을 커넥팅로드의 상부 헤드, 즉 피스톤 핀에 연결하는 부품이 있습니다.피스톤 핀, 설계 특징 및 설치 방법, 다양한 유형의 핀의 올바른 선택 및 교체에 대한 모든 내용이 기사에 자세히 설명되어 있습니다.
피스톤 핀이란 무엇입니까?
피스톤 핀(PP)은 내연 기관의 피스톤 그룹의 구성 요소입니다.피스톤과 커넥팅로드가 힌지 연결되는 강철 중공 실린더.
왕복동 내연기관에서는 실린더 내 연료-공기 혼합물의 연소로 인해 발생하는 힘의 전달 및 변환이 피스톤 그룹과 크랭크 메커니즘에 의해 수행됩니다.이 시스템의 주요 부분에는 피스톤과 힌지 조인트가 있는 커넥팅 로드가 포함되어 있어 커넥팅 로드 축이 상하사점(TDC 및 TDC) 사이에 있을 때 피스톤 축에서 벗어날 수 있습니다.피스톤과 커넥팅 로드의 힌지 연결은 피스톤 핀이라는 간단한 부품을 사용하여 구현됩니다.
피스톤 핀은 두 가지 주요 작업을 해결합니다.
● 피스톤과 커넥팅 로드 사이의 힌지 역할을 합니다.
● 엔진 시동 시 커넥팅 로드에서 피스톤으로, 엔진 작동 시 피스톤에서 커넥팅 로드로 힘과 토크를 전달합니다.
즉, PP는 피스톤과 커넥팅 로드를 단일 시스템(크랭크샤프트도 포함)으로 연결할 뿐만 아니라 일반적으로 피스톤 그룹과 엔진 크랭크 메커니즘의 조화로운 작동을 보장합니다.따라서 손가락의 오작동이나 마모는 전원 장치 전체의 작동에 악영향을 미치므로 신속한 수리가 필요합니다.그러나 새 피스톤 핀을 구입하기 전에 해당 핀의 디자인과 일부 기능을 이해해야 합니다.
피스톤 핀의 종류, 장치 및 특성
현재 사용되는 모든 피스톤 핀은 본질적으로 동일한 디자인을 가지고 있습니다. 일반적으로 피스톤 핀과 상부 커넥팅 로드 헤드에 상대적으로 얇은 벽이 설치된 속이 빈 강철 막대입니다.핀 끝에서 모따기(외부 및 내부)가 제거되어 피스톤이나 커넥팅 로드에 부품을 쉽게 설치할 수 있으며 실수로 다른 부품과 접촉할 경우 다른 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
동시에 손가락에서는 다양한 보조 요소를 수행할 수 있습니다.
● 손가락의 힘을 유지하면서 손가락을 가볍게 하기 위해 내벽을 중앙에서 바깥쪽으로 원뿔 모양으로 가져옵니다.
● 손가락 중앙 부분에 내부 링 벨트가 있어 단단해집니다.
● 피스톤 보스에 핀을 견고하게 고정하기 위한 측면 가로 구멍.
피스톤 핀은 연질 구조용 탄소(15, 20, 45 등)와 일부 합금강(보통 크롬 20X, 40X, 45X, 20HNZA 등)으로 만들어집니다.외부 표면과 연강으로 만든 부품 끝에 있는 작은 벨트는 경도가 55-62HRC에 도달할 때까지 1.5mm 깊이까지 침탄 및 담금질됩니다. (내부 층의 경도는 22-62입니다.) 30HRC).중탄소강으로 만들어진 부품은 일반적으로 고주파 전류로 경화됩니다.열처리 후 PP의 외부 표면을 연삭 가공합니다.부품의 경화는 외부 표면의 마모에 대한 높은 저항성을 제공하는 반면, 벽 내부 층의 점도는 손가락이 충격 하중과 진동을 견딜 수 있는 능력을 유지합니다.표면 연삭은 엔진 작동 중에 부품이 긁히거나 경화되거나 심지어 파손될 수 있는 위험한 응력이 있는 영역을 제거합니다.
커넥팅 로드가 있는 일반적인 피스톤 설계
이미 표시된 대로 피스톤 핀은 피스톤과 커넥팅 로드의 상부 헤드에 위치하여 이러한 부품을 하나의 시스템으로 연결합니다.이 부분의 피스톤에는 가로 구멍이 있는 두 개의 확장부(보스)가 있습니다.피스톤과 커넥팅 로드 사이의 힌지에는 두 가지 설계 옵션이 있습니다.
● "떠있는" 손가락으로;
● 커넥팅 로드에 손가락을 대고 누릅니다.
두 번째 방식이 가장 간단하게 구현됩니다. 이 경우 PP는 커넥팅로드의 상부 (일체형) 헤드에 압착되어 축 방향 변위를 방지하고 피스톤의 보스에서 일정한 간격을 두고 위치합니다. , 모든 모드에서 동력 장치가 작동하는 동안 PP를 기준으로 피스톤을 회전시킬 수 있습니다.또한 틈새는 마찰 부품의 윤활을 제공합니다(간격이 작기 때문에 손가락과 접촉하는 보스 표면은 항상 윤활 부족 모드에서 작동함).이 방식은 국내 자동차 VAZ-2101, 2105, 2108에 사용되었으며 현대 외국 생산 모델에 널리 사용됩니다.
"플로팅" 핑거 구성은 여러 보조 부품이 있기 때문에 더 복잡합니다.이 방식에서는 간격이 작은 PP가 피스톤 보스와 상부 커넥팅로드 헤드 모두에 설치되어 엔진 작동 중에 자유로운 회전이 보장됩니다.핑거의 축 방향 변위를 방지하기 위해 보스의 구멍을 가로질러 위치한 탄력 있는 고정 링이 사용됩니다. 이 고정 링은 PP의 멈춤 장치 역할을 하여 PP가 떨어지는 것을 방지합니다.링은 단면이 원형인 스프링 와이어로 만들어지거나 판금으로 스탬프 처리될 수 있습니다.후자의 경우, 부품의 단면은 직사각형이며 링의 설치 및 제거가 쉽도록 도구용 구멍이 양쪽 끝에 제공됩니다.
어떤 경우에는 잠금 곰팡이 또는 플러그가 사용되며 부드러운 금속으로 만들어져 접촉시 실린더 미러가 손상되지 않습니다.플러그는 특정 배열의 흡기 및 배기 창을 갖춘 2행정 엔진에 사용되어 이들 사이의 원치 않는 가스 흐름을 방지합니다.때로는 보스의 하부와 PP 끝의 구멍에 나사를 조여 부품을 고정하는 데 사용됩니다.
고정 및 부동 피스톤 핀
PP는 설치 방법에 관계없이 피스톤 축을 기준으로 1.5mm 이상의 변위를 가질 수 있습니다.이 변위는 TDC 및 TDC 중에 피스톤, PP 및 커넥팅 로드 헤드에 가해지는 동적 하중을 줄이는 것을 목표로 합니다.TDC와 TDC로 이동하는 피스톤은 실린더의 한쪽 벽에 눌려져 PP가 보스 내부 구멍의 한쪽 벽에 가압됩니다.결과적으로 결합 부분에서 PP를 돌리는 것을 어렵게 만드는 힘이 있으며 TDC 및 TDC를 통과할 때 갑자기 회전이 발생할 수 있습니다. 이는 특징적인 노크에 의해 나타나는 타격으로 발생합니다.이러한 요소는 약간의 축 변위가 있는 피스톤에 PP를 설치함으로써 정확하게 제거됩니다.
피스톤 핀 선택 및 교체 방법
엔진 작동 중에, 특히 교대 모드에서 손가락은 상당한 하중을 받고 마모되며 변형될 수 있으며 교체가 필요할 수 있습니다.핑거 교체의 필요성은 압축 성능 저하 및 엔진의 동적 특성 감소로 나타나며, 이는 특징적인 노크에 의해 추가로 나타납니다.
이 경우 전원 장치 수리는 손가락 교체, 때로는 결합 부품("부동" PP, 링 및 기타가 있는 시스템의 연결 로드 헤드 부싱) 교체로 축소됩니다.새로운 핑거 및 기타 부품의 선택은 수리 치수에 따라 수행됩니다.예를 들어, 대부분의 국내 엔진의 경우 0.004mm 차이가 나는 세 가지 수리 크기의 부품이 제공됩니다. 예를 들어 VAZ 엔진은 종종 직경 21.970-21.974mm(첫 번째 범주), 21.974-21.978mm(두 번째 범주)의 핀을 사용합니다. 및 21.978-21.982mm(3번째 카테고리)).이를 통해 마모 및 후속 보링으로 인해 결합 부품의 구멍 직경 증가를 고려하여 다양한 직경의 핀을 선택할 수 있습니다.보링은 항상 동일한 수리 치수에 대해 수행되며 부품 마모가 지정된 범위를 초과하는 경우 부품을 교체해야 합니다.
일반적으로 핑거는 세트(2개, 4개 이상)로 판매되며, 때로는 고정 링 및 기타 부품과 함께 판매됩니다.
다양한 유형의 피스톤 핀과 피스톤에 고정하는 방법
"플로팅" 핀이 있는 피스톤 그룹을 수리할 때 특수 장비를 사용할 필요가 없습니다. 보스와 커넥팅 로드 헤드에 부품을 설치하는 작업은 손으로 수행됩니다.커넥팅 로드에 고정하여 손가락을 변경하는 경우 PP를 누르고 누르는 특수 장치를 사용해야 합니다(가장 간단한 경우 부싱과 막대일 수 있지만 전문가는 바이스와 유사한 더 복잡한 기계 장치를 사용합니다) ).
어떤 경우에는 보스에 "부동"PP를 설치하는 것도 간섭으로 수행됩니다. 이를 위해 피스톤은 설치 전에 물 또는 기타 액체에서 55-70 ° C로 가열됩니다.사실 알루미늄 피스톤은 강철 핀보다 빠르게 팽창하므로 가열되지 않은 엔진에서는 부품 사이의 간격이 늘어나고 노크가 나타납니다.간섭에 PP를 설치할 때 모터가 예열될 때만 틈이 발생하여 부품의 충격과 그에 따른 노킹을 방지합니다.
피스톤 핀 교체 작업에는 상당한 엔진 분해가 필요하므로 적절한 경험이나 신뢰 전문가와 함께 수행하는 것이 좋습니다.올바른 핑거 선택과 적절한 수리를 통해서만 피스톤 그룹이 안정적이고 효율적으로 작동하여 동력 장치의 고성능을 보장합니다.
게시 시간: 2023년 7월 11일