ชุดลูกสูบประกอบด้วยอะไรบ้าง?
ชุดลูกสูบเป็นส่วนประกอบสำคัญของเครื่องยนต์รถยนต์ ซึ่งประกอบด้วยชิ้นส่วนหลัก 6 ส่วนดังต่อไปนี้:
1. ลูกสูบ: เป็นส่วนหนึ่งของห้องเผาไหม้และมีร่องแหวนหลายร่องสำหรับติดตั้งแหวนลูกสูบ
2. แหวนลูกสูบ: ติดตั้งบนลูกสูบเพื่อทำหน้าที่ซีล โดยปกติจะประกอบด้วยแหวนกันแก๊สและแหวนกันน้ำมัน
3. สลักลูกสูบ: ทำหน้าที่เชื่อมต่อลูกสูบกับหัวเล็กของก้านลูกสูบ โดยมีสองโหมดคือ แบบลอยตัวเต็มที่และแบบลอยตัวบางส่วน
4. ก้านลูกสูบ: ก้านเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบและเพลาข้อเหวี่ยง แบ่งออกเป็นหัวใหญ่และหัวเล็กทั้งสองด้าน หัวเล็กเชื่อมต่อกับลูกสูบ ส่วนหัวใหญ่เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยง
5. แบริ่งก้านสูบ: ชิ้นส่วนหล่อลื่นที่ติดตั้งอยู่ในส่วนหัวใหญ่ของก้านสูบ
6. สลักก้านสูบ: สลักที่ใช้ยึดปลายใหญ่ของก้านสูบเข้ากับเพลาข้อเหวี่ยง
แหวนลูกสูบเป็นส่วนประกอบหลักภายในเครื่องยนต์เชื้อเพลิง ทำหน้าที่ร่วมกับกระบอกสูบ ลูกสูบ และผนังกระบอกสูบเพื่อปิดผนึกก๊าซเชื้อเพลิงอย่างสมบูรณ์ เครื่องยนต์รถยนต์ที่ใช้กันทั่วไปมีสองประเภทคือเครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์เบนซิน เนื่องจากประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่แตกต่างกัน การใช้งานแหวนลูกสูบจึงแตกต่างกัน แหวนลูกสูบในยุคแรกๆ ผลิตโดยการหล่อ แต่ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แหวนลูกสูบเหล็กกำลังสูงจึงถือกำเนิดขึ้น และด้วยฟังก์ชันของเครื่องยนต์และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่พัฒนาขึ้นอย่างต่อเนื่อง จึงมีการประยุกต์ใช้การปรับปรุงพื้นผิวขั้นสูงต่างๆ เช่น การพ่นความร้อน การชุบด้วยไฟฟ้า การชุบโครเมียม การไนไตรด์ด้วยก๊าซ การสะสมทางกายภาพ การเคลือบผิว การบำบัดด้วยสังกะสีแมงกานีสฟอสเฟต ฯลฯ ซึ่งช่วยปรับปรุงฟังก์ชันของแหวนลูกสูบได้อย่างมาก
สลักลูกสูบใช้สำหรับเชื่อมต่อลูกสูบกับก้านสูบ และส่งแรงจากลูกสูบไปยังก้านสูบ หรือในทางกลับกัน
สลักลูกสูบต้องรับแรงกระแทกเป็นระยะๆ อย่างมากภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูง และเนื่องจากมุมการแกว่งของสลักลูกสูบในรูสลักไม่มากนัก จึงทำให้เกิดฟิล์มหล่อลื่นได้ยาก ส่งผลให้สภาพการหล่อลื่นไม่ดี ด้วยเหตุนี้ สลักลูกสูบจึงต้องมีความแข็ง ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกหรอที่เพียงพอ มวลควรมีน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และสลักกับรูสลักควรมีช่องว่างที่เหมาะสมและคุณภาพพื้นผิวที่ดี โดยทั่วไปแล้ว ความแข็งของสลักลูกสูบมีความสำคัญเป็นพิเศษ หากสลักลูกสูบงอเสียรูป อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อที่นั่งสลักลูกสูบได้
โดยสรุปแล้ว สภาพการทำงานของสลักลูกสูบคือ อัตราส่วนแรงดันสูง ฟิล์มน้ำมันไม่สามารถก่อตัวได้ และการเสียรูปไม่สอดคล้องกัน ดังนั้น การออกแบบจึงต้องมีความแข็งแรงเชิงกลและความต้านทานการสึกหรอสูง รวมถึงความแข็งแรงต่อความล้าสูงด้วย
ก้านสูบประกอบด้วยสามส่วน โดยส่วนที่เชื่อมต่อกับสลักลูกสูบเรียกว่าหัวเล็กของก้านสูบ ส่วนที่เชื่อมต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงเรียกว่าหัวใหญ่ของก้านสูบ และส่วนที่เชื่อมต่อระหว่างหัวเล็กและหัวใหญ่เรียกว่าตัวก้านสูบ
เพื่อลดการสึกหรอระหว่างหัวเล็กและสลักลูกสูบ จึงใช้บูชบรอนซ์ผนังบางกดเข้าไปในรูหัวเล็ก เจาะหรือกัดร่องลงบนหัวเล็กและบูชเพื่อให้น้ำมันหล่อลื่นสามารถกระเด็นเข้าไปในพื้นผิวสัมผัสระหว่างบูชหล่อลื่นกับสลักลูกสูบได้
ก้านสูบเป็นแท่งยาว และแรงที่กระทำก็มีมาก เพื่อป้องกันการเสียรูปจากการงอ ก้านสูบจึงต้องมีความแข็งแรงเพียงพอ ด้วยเหตุนี้ ก้านสูบของเครื่องยนต์รถยนต์ส่วนใหญ่จึงใช้รูปทรงตัว I ซึ่งสามารถลดมวลให้น้อยที่สุดโดยที่ความแข็งแรงและความทนทานยังคงเพียงพอ ส่วนเครื่องยนต์ที่ต้องการความแข็งแรงสูงจะใช้รูปทรงตัว H เครื่องยนต์บางชนิดใช้ก้านสูบแบบหัวเล็กสำหรับลูกสูบฉีดน้ำมันระบายความร้อน ซึ่งต้องเจาะรูตามแนวยาวในตัวก้านสูบ เพื่อหลีกเลี่ยงการกระจุกตัวของความเค้น ก้านสูบ หัวเล็ก และหัวใหญ่จึงเชื่อมต่อกันด้วยส่วนโค้งมนขนาดใหญ่
เพื่อลดการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ ความแตกต่างของคุณภาพของก้านสูบต้องอยู่ในช่วงที่น้อยที่สุด โดยทั่วไปแล้ว ในการประกอบเครื่องยนต์จากโรงงาน จะใช้หน่วยวัดเป็นกรัมตามมวลของก้านสูบที่มีขนาดใหญ่และเล็ก โดยเครื่องยนต์ชนิดเดียวกันจะเลือกใช้ก้านสูบที่มีมวลเท่ากัน
ในเครื่องยนต์แบบ V-type กระบอกสูบที่อยู่แถวซ้ายและขวาจะใช้ข้อเหวี่ยงร่วมกัน และก้านสูบมีสามประเภท ได้แก่ ก้านสูบขนาน ก้านสูบแบบง่าม และก้านสูบหลักและก้านสูบเสริม
แผ่นกระเบื้องที่ติดตั้งอยู่บนตัวยึดคงที่ของเพลาข้อเหวี่ยงและเสื้อสูบ ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรองรับและหล่อลื่น มักเรียกว่าแผ่นรองรองรับเพลาข้อเหวี่ยง
โดยทั่วไปแล้ว ตลับลูกปืนเพลาข้อเหวี่ยงแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ตลับลูกปืน (รูปที่ 1) และตลับลูกปืนแบบมีปีก (รูปที่ 2) ตลับลูกปืนแบบมีปีกไม่เพียงแต่รองรับและหล่อลื่นเพลาข้อเหวี่ยงเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งตามแนวแกนของเพลาข้อเหวี่ยงด้วย (สามารถติดตั้งอุปกรณ์กำหนดตำแหน่งตามแนวแกนได้เพียงที่เดียวบนเพลาข้อเหวี่ยง)
เมื่อเราใช้สลักก้านสูบ เราจะพบว่ามีปัญหามากมายเกี่ยวกับสลักก้านสูบ ไม่ว่าจะเป็นปัญหาด้านรูปลักษณ์ ปัญหาด้านความยาวคลาดเคลื่อน ปัญหาการแตกหัก ปัญหาด้านเกลียว ปัญหาที่พบระหว่างการติดตั้ง และอื่นๆ อีกมากมาย
วิธีที่ง่ายที่สุดคือการทดสอบสลักก้านสูบ ค้นหาว่าปัญหาอยู่ที่ไหนแล้วจึงเปลี่ยนใหม่ การทดสอบสลักก้านสูบนั้นต้องมีวิธีการ สลักก้านสูบเป็นสลักที่สำคัญซึ่งเชื่อมต่อเบ้าแบริ่งของปลายใหญ่ของก้านสูบกับฝาครอบแบริ่ง สลักก้านสูบจะได้รับแรงอัดล่วงหน้าในระหว่างการประกอบ และยังได้รับแรงเฉื่อยจากการเคลื่อนที่ไปมาเมื่อเครื่องยนต์ดีเซลสี่จังหวะทำงาน เส้นผ่านศูนย์กลางของสลักก้านสูบมีขนาดเล็กเนื่องจากถูกจำกัดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของสลักข้อเหวี่ยงและขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของปลายใหญ่ของก้านสูบ
น็อตที่เชื่อมต่อฝาครอบก้านสูบแบบแยกส่วนเข้ากับปลายใหญ่ของก้านสูบ โดยทั่วไปแล้ว ในแต่ละคู่ของแบริ่ง จะใช้น็อตก้านสูบสองหรือสี่ตัวเพื่อยึดแบริ่งไว้ ประเภทของน็อตนั้นแตกต่างกันไป หัวน็อตมักจะถูกกลึงให้มีระนาบกำหนดตำแหน่งหรือบล็อกนูนสำหรับการติดตั้งและฝังลงในพื้นผิวรองรับแบริ่ง เพื่อป้องกันไม่ให้น็อตก้านสูบหมุนเมื่อขันน็อตให้แน่น เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวน็อตที่แต่ละส่วนของพื้นผิวแบริ่งจะมีขนาดใหญ่ เพื่อให้สามารถกำหนดตำแหน่งให้ตรงกับรูน็อตได้ในระหว่างการประกอบ เส้นผ่านศูนย์กลางของส่วนที่เหลือของตัวน็อตจะมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของรูน็อต และมีความยาวมากกว่า เพื่อลดภาระของส่วนเกลียวเมื่อรับแรงดัดและแรงกระแทก ส่วนเกลียวมักจะใช้เกลียวละเอียดที่มีความแม่นยำสูง
เพื่อป้องกันไม่ให้ข้อต่อเกลียวหลวม สลักเกลียวก้านสูบจึงมีอุปกรณ์ป้องกันการคลายตัวถาวร ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นสลักล็อก แหวนรองป้องกันการคลายตัว และการชุบทองแดงบนพื้นผิวเกลียว สลักเกลียวก้านสูบมักรับภาระสลับไปมา ซึ่งง่ายต่อการเกิดความเสียหายจากความล้าและการแตกหัก ซึ่งจะส่งผลร้ายแรงอย่างยิ่ง ดังนั้นจึงมักทำจากเหล็กอัลลอยคุณภาพสูงหรือเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูง และผ่านการอบชุบความร้อนแล้ว ในการใช้งาน ควรตรวจสอบความแน่นหนาเพื่อป้องกันการคลายตัว ควรถอดประกอบเพื่อตรวจสอบรอยแตกและการยืดตัวมากเกินไปเป็นประจำ และควรเปลี่ยนใหม่หากจำเป็น เมื่อติดตั้ง จำเป็นต้องขันให้แน่นทีละน้อยตามแรงขันล่วงหน้าที่กำหนดไว้ ซึ่งไม่ควรแน่นหรือหลวมเกินไป เพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ เช่น สลักเกลียวก้านสูบหักระหว่างการทำงาน
ถ้าอยากรู้เพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่นๆ ในเว็บไซต์นี้ต่อไป!
โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
บริษัท Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะจำหน่ายอะไหล่รถยนต์ MG และ MAUXS ยินดีต้อนรับลูกค้าทุกท่าน
