ΕΜΒΟΛΑ

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ - ΦΘΟΡΕΣ

• Είναι ειδικά κολουροκωνικά μορφοποιημένα εξαρτήματα που τοποθετούνται εντός των κυλίνδρων ή των χιτωνίων και παλινδρομούν ευθύγραμμα εντός αυτών .

​

• ΑΠΟΣΤΟΛΗ

​

• Να στεγανοποιεί το χώρο καύσης από το στροφαλοθάλαμο.

​

• Να παραλαμβάνει την πίεση των αερίων , η οποία αναπτύσσεται κατά την καύση και να την μεταφέρει μέσω του πίρου – διωστήρα στον στρόφαλο .

​

• Να μεταφέρει τη θερμότητα των αερίων της καύσης , η οποία αποδίδεται στο έμβολο , γρήγορα και σε μεγάλο ποσοστό προς τα τοιχώματα του κυλίνδρου .

​

• Να δημιουργεί με την σταδιακή αύξηση και ελάττωση του όγκου των κυλίνδρων την υποπίεση για την αναρρόφηση μίγματος και την εξαγωγή καυσαερίων .

​

• ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗ
• Η πίεση στην οροφή του εμβόλου φτάνει έως τα 60 bar κα με διάμετρο 80 mm , δίνει μια δύναμη έως 30.000Ν .

​

• Στην παράπλευρη επιφάνεια του εμβόλου ενεργεί μια πλευρική πίεση έως 0,8 N/mm² και στην έδραση του πίρου αναπτύσσονται επιφανειακές πιέσεις έως 60N/mm² .

​

• Το έμβολο πιέζεται στα τοιχώματα του κυλίνδρου εναλλάξ. Αυτό δημιουργεί ‘ανατροπή ’ του εμβόλου κα συνεπώς θορύβους. Η ανατροπή μπορεί να μειωθεί
• Με μικρή χάρη στο έμβολο.
• Μεγάλο μήκος εμβόλου.
• Μετατόπιση του άξονα του πίρου

• Οι δυνάμεις τριβής.

​

• Το έμβολο καταπονείτε σε τριβή κατά την κίνηση του . Η τριβή και η φθορά που προκαλείτε από αυτή πρέπει να μειωθούν με :
• κατάλληλή επιλογή υλικών.
• κατεργασία των επιφανειών .
• αρίστη λίπανση .

​

• Θερμότητα .

​

• Στο χώρο καύσης αναπτύσσονται θερμοκρασίες μεταξύ 2000⁰C και 2500 ⁰C . Ένα μεγάλος μέρος της θερμότητας φεύγει μέσω του συστήματος ψύξης και της λίπανσης .Παρά ταύτα στα έμβολα ελαφρού μετάλλου αναπτύσσεται θερμοκρασία λειτουργίας 250⁰C έως 350⁰C στην οροφή του και έως 150⁰C στην πλευρική επιφάνεια του .

​

• Η διαστολή του υλικού του εμβόλου η οποία προκαλείται από την θέρμανση μπορεί να οδηγήσει σε ένα σφήνωμα του εμβόλου στον κύλινδρο. Για το λόγω αυτό κατασκευάζονται κωνικά στην περιοχή των ελατηρίων και με διατομή εμβόλου οβάλ για να μπορεί να αντισταθμιστεί η διαφορετική θερμοδιαστολή σε διαφορετικές θέσεις του εμβόλου .

• Χάρη είναι η διαφορά μεταξύ διαμέτρου κυλίνδρου και μέγιστης διαμέτρου εμβόλου.

​

• Σε κρύα κατάσταση η χάρη μεταξύ εμβόλου και κυλίνδρου είναι διαφορετική . Λόγω της διαφορετικής θερμοκρασίας το έμβολο διαστέλλεται περισσότερο στο πάνω μέρος του από ότι στο κάτω . Έτσι οι ανοχές του εμβόλου πρέπει να είναι διαφορετικές κατά την διεύθυνση του μήκους του . Αυτό επιτυγχάνεται με την κωνικότητα και το οβαλ σχήμα του.

​

• Η μικρότερη χάρη εμφανίζεται κάθετα στον άξονα του πίρου και στο κάτω μέρος του εμβόλου και ονομάζεται χάρη συναρμογής ( εκεί το έμβολο έχει την μεγαλύτερη διάμετρο του )

ΧΑΡΗ ΣΥΝΑΡΜΟΓΗΣ

ΧΑΡΗ ΣΥΝΑΡΜΟΓΗΣ

• ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ

​

• Μικρή πυκνότητα (μικρότερες δυνάμεις αδράνειας)
• Υψηλή αντοχή .
• Καλή θερμοαγωγιμότητα .
• Ελάχιστη θερμοδιαστολή .
• Ελάχιστη αντίσταση στην τριβή.
• Μεγάλη αντίσταση στην φθορά .

​

• Χυτοσίδηρος. Ο χυτοσίδηρος έχει σταματήσει σχεδόν να χρησιμοποιείται σήμερα για την κατασκευή εμβόλων, τα οποία κατασκευάζονται από αλουμίνιο γιατι
• το βάρος , είναι περίπου τρεις φορές πιο βαρύς από το αλουμίνιο.
• απαιτεί πολύ εξελιγμένες μεθόδους χύτευσης για να κατασκευασθούν τα πολύ λεπτά μέρη του εμβόλου.

Xρησιμοποιείται μόνο σε κινητήρες που τα έμβολα τους δέχονται μεγάλες καταπονήσεις και λειτουργούν κάτω από δύσκολες συνθήκες (DIESEL).

​

• Κράματα αλουμινίου. . Τα έμβολα αυτά έχουν ενίσχυση στο εσωτερικό τους από εiδικά δακτυλίδια ενίσχυσης που κατασκευάζονται από διαφορετικό υλικό.

• Πλεονεκτήματα των κραμάτων αλουμινίου:

​

• Έχουν μικρότερο βάρος (50 με 60%) από τα αντίστοιχα χυτοσίδηρο.
• Έχουν μεγαλύτερη θερμική αγωγιμότητα και γι' αυτό ψύχονται ευκολότερα.
• Παρουσιάζουν μικρότερη τάση στο σχηματισμό ανθρακωμάτων πάνω στην κεφαλή.

​

• Μειονεκτήματα των κραμάτων αλουμινίου:

​

• Έχουν μεγαλύτερο συντελεστή διαστολής και γι' αυτό απαιτείται μεγαλύτερη ανοχή στη συναρμογή τους με τον κύλινδρο.

​

• Έχουν μικρότερη αντοχή. Η αντοχή τους βελτιώνεται από τους κατασκευαστές με διάφορους τρόπους, όπως με την προσθήκη νικελιοσίδηρου στις ζώνες των ελατηρίων, με αυλακώσεις στην ποδιά για καλύτερη λίπανση(απορρόφηση δυνάμεων), με περιτύλιξη της ποδιάς με σύρμα, με επικάλυψη με διάφορα οξείδια του αλουμινίου, με ενίσχυση με ειδικά ελάσματα τυπυ «invar» κλπ .

• Τμήμα κεφαλή του εμβόλου.
• Οροφή :Το σχήμα της μπορεί να είναι επίπεδο, αλλά και διαφορετικό, δηλαδή σφαιρικό, ημισφαιρικό, κοίλο (υψηλών καταπονήσεων ) κ.λπ.
• Τμήμα φωτιάς :μεταξύ οροφής και του υψηλότερου αύλακα ελατηρίου.

• Η ζώνη των ελατηρίων.
• Στη ζώνη των ελατηρίων υπάρχουν οι αυλακώσεις οι οδηγοί, για την τοποθέτηση των ελατηρίων συμπίεσης και λαδιού.

​

• Τμήμα του κορμού.
• Τα έδρανα του πείρου (ομφαλό). Στα σημεία αυτά στερεώνεται ο πείρος (τριβέας ) που συνδέει το έμβολο με το διωστήρα.

• Η ποδιά του εμβόλου. Αυτή μπορεί να είναι κυλινδρική ή κομμένη από τις δύο πλευρές, όπου δεν καταπονείται το έμβολο από τριβές (κάτω από τα έδρανα του πείρου). Η ποδιά έχει κύριο προορισμό τη σωστή οδήγηση του εμβόλου μέσα στον κύλινδρο.

​

• Το κοίλο εσωτερικό τμήμα : καμπύλες επιφάνειες (θόλους) ,νευρώσεις ,ειδικές ενισχύσεις.

ΔΟΜΗ & ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

• Στις κεφαλές των εμβόλων υπάρχουν διάφορα σημάδια που δίνουν σχετικές πληροφορίες στο μηχανικό για τη σωστή τοποθέτηση του εμβόλου στον κύλινδρο

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΗΜΑΔΙΑ ΕΜΒΟΛΩΝ

• Ελλιπή λίπανση.
• Προβληματικό σύστημα ψύξης.
• Σπάσιμο των ελατηρίων που μπορεί να προέλθει από φυσιολογική φθορά ή υψηλή συμπίεση.
• Από καύση με φτωχό μείγμα (μικρότερο ποσοστό βενζίνης, περισσότερο αέρα) ή πλούσιο μείγμα (μεγαλύτερο ποσοστό βενζίνης, μικρότερο αέρα). Από προανάφλεξη (αβάνς) σε λάθος χρόνο.
• Κακή ποιότητα καυσίμου.
• Εσφαλμένη μεταχείριση.
• Καύση με κτύπους .
• Υπερβολική εισαγωγή μίγματος.
• Εισαγωγή ξένων σωματιδίων .
• Ακατάλληλοι αναφλεκτήρες.

​

ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΠΡΟΚΑΛΕΣΕΙ ΦΘΟΡΑ ΣΤΑ ΠΙΣΤΟΝΙΑ�

• Στην περίπτωση που η θερμοκρασία στο θάλαμο του κυλίνδρου υπερβεί τα επιτρεπτά όρια λόγω ελλιπούς λίπανσης κολλάνε τα ελατήρια που βρίσκονται μέσα σε δακτυλίους στην κεφαλή του πιστονιού ενώ προκαλούνται και χαρακιές στις πλευρικές τους επιφάνειες και πιθανώς και στα τοιχώματα του κυλίνδρου ή των χιτωνίων.

​

• Αν η ψύξη είναι ελλιπής, συμβαίνουν τα παραπάνω και επιπλέον είναι μεγάλη η πιθανότητα να τρυπήσουν οι κεφαλές των πιστονιών και να κολλήσει ο κινητήρας.

​

• Σε περίπτωση που σπάσουν τα ελατήρια του πιστονιού έχουμε απώλεια συμπίεσης, προκαλούνται χαρακιές στα τοιχώματα του κυλίνδρου ή του χιτωνίου και στα πιστόνια ενώ ο κινητήρας καίει λάδια.

​

• Η καύση με φτωχό ή πλούσιο μείγμα καυσίμου προκαλεί υπερθέρμανση, άρα και παρόμοιες συνέπειες με την ελλιπή λίπανση.

​

• Λάθος προανάφλεξη προκαλεί φθορές στην κεφαλή του πιστονιού και σε μερικές περιπτώσεις μπορεί ακόμα και να το τρυπήσει.

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΑΠΟ ΦΘΟΡΕΣ ΣΤΑ ΠΙΣΤΟΝΙΑ

​

• Οπτικός έλεγχος για κακώσεις , ραγίσματα , σπασίματα.

​

• Μέτρηση διαμέτρου .

​

• Στο κάθετο άξονα ως προς τον πειρο και στο κατω μερος της ποδιάς (κατασκευαστής).
• Με την μέτρηση προσδιορίζουμε :
• Το όριο φθοράς του εμβόλου (Μια διαφορά στην μέτρηση 0,05mm έως 0,1mm σε σχέση με την αρχική είναι μέσα στα αποδεκτά όρια )

​

• Το μέγιστο και το ελάχιστο όριο κατασκευαστικής ανοχής.

​

• Έλεγχος συναρμογής εμβόλου & κυλίνδρου.

​

• Έλεγχος του διακένου με παχυμετρικό έλασμα μεταξυ εμβόλου και κυλίνδρου.
• Έλεγχος διακένου με την ανάλογη δύναμη έλξης του εμβόλου που βρίσκεται εντός κυλίνδρου.

​

ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΜΒΟΛΟΥ�