Бутало на двигателя – устройство и неизправности

Буталото на двигателя се използва за преобразуване на химичната реакция на горивото в механичната работа на коляновия вал. Той работи при условия на висока температура и налягане, поради което е направен от особено трайни материали, които могат да издържат на такива агресивни ефекти дълго време, без да променят характеристиките си.




Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Бутала на двигателя

Как работи буталото

Външно буталото е цилиндър, състоящ се от елементи като:

• Отдолу;

• Уплътнителен колан;

• уши;




• Пола:

• Стоманена термостатична вложка.

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

От какво се състои буталото

Отдолу

Тази част от буталото поема основното топлинно натоварване и следователно има доста голяма дебелина. Колкото по-дебело е дъното, толкова по-малко е температурата му на нагряване, но толкова по-голяма е масата на самото бутало. Обикновено дебелината на дъното е около 7-9 мм, за двигатели с компресор 11 мм, дизел 10-16 мм. Въпреки че например при модели на Honda дебелината на короната на буталото е 5,5-6 мм.

На някои видове бутала дъното и първият жлеб за компресионния пръстен, за износоустойчивост, са покрити със слой от чугун, като се използва и твърдо анодиране – превръщане на тънък слой алуминий в керамика (0,008-0,012 mm). Покритието укрепва короната на буталото, намалявайки риска от прегряване и прегаряне.




Уплътнителен колан

Частта на буталото, където са направени каналите за буталните пръстени.

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Бутални пръстени и канали

Уши

Служи за инсталиране на буталния болт в буталото. На няколко бутала шефовете могат да имат ребра, получени от подрязването им до средата на буталото, така наречените "охладители", за да разпределят равномерно топлинния поток. Буталата с "хладилници" имат повишена здравина и твърдост, което е важно за двигателите с висока честота на въртене, особено тези с компресор.

Пола

Водещата част на буталото, която служи за изравняване на страничните сили при изместване на буталото в горната и долната мъртва точка. В съвременните бутала полата има леко конус към дъното, подобно на уплътняващия колан, такива бутала са с форма на цев.




Термостатична вложка

Той се намира вътре в полата и при нагряване действа като биметал върху разликата в коефициентите на разширение на стомана и алуминий и предотвратява голямо разширяване на полата на буталото.

Бутален материал

Буталата на всички съвременни серийни автомобилни двигатели са изработени от алуминиева сплав. По-рано чугунени бутала (сив и ковък чугун) бяха инсталирани на двигатели, които впоследствие бяха заменени от бутала, изработени от алуминиево-силициева сплав, чийто дял беше около 12% -13%. Буталата бяха отлити в специална форма – студена форма.

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Ковано бутало

Наличието на силиций в сплавта позволи да се намали износването на буталата, както и да се намали линейното разширение, което направи възможно намаляването на топлинния просвет на буталото в цилиндъра.

Тъй като ускорението на двигателя нараства, изискванията за надеждност на буталата се увеличават значително, а делът на силиция в алуминиевата сплав се увеличава и нараства до 18% и повече, това става особено важно за дизеловите двигатели и двигателите с компресор. Такива бутала се правят чрез щамповане.

За да се намали времето за смилане до цилиндъра, корпусът на буталото е калайдисан от ниско топящи се метали като калай, олово или калаено-оловна сплав (дебелина 0,005-0,002 mm).

Напоследък се появяват и бутала от топлоустойчиви стомани, на ниво разработка и частично приложение. Стоманените бутала имат по-малко тегло, със силата на самата конструкция. По-малко тегло се постига чрез по-тънка пола и по-ниска височина от дъното до оста на щифта.

Поради по-ниската височина на буталото с обичайната височина на блока, става възможно да се монтират удължени свързващи щанги, което намалява страничните натоварвания в триещата двойка на бутало-свързващия прът.
Такива бутала обаче имат няколко недостатъка. Това е по-скъпа цена на обработка и увеличено износване на отвора на цилиндъра.

Принцип на действие

Когато сместа мига в горивната камера, възниква висока температура от порядъка на 1800-2000 градуса, енергията, отделяна по време на това, създава голям натиск върху главата на буталото, принуждавайки я да се движи надолу по корпуса на цилиндъра.

Буталото през свързващия прът, с възвратно-постъпателно движение, предава силата към снопа на коляновия вал, принуждавайки последното да се върти.

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Как работи буталото

Неизправности на буталата

• Топене или изгаряне на дъното;

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Буталото се стопи

• Белези на гърчове по полата;

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Изземване на буталото

• Пукнатини в преградите между каналите;

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Пукнатина в преградата на двигателя A16XHT

• Износване на жлебове (голяма междина между жлеб и пръстен);

• Пукнатини или деформация в корпуса на буталото;

Ресурс

Този показател зависи от различни фактори и може да бъде 200-250-300 хиляди км за вътрешни двигатели и 500-600 хиляди километра или повече за чужди автомобили.

Така че, не навременна смяна на маслото, въздушният филтър кара пръстените да залепват в жлебовете на буталото, рязко влошавайки охлаждането му, в резултат на прегряване на буталото и появата на натрупвания по тялото му.

Животът на буталото се намалява от такива неизправности като развитието на отвор в гнездата за щифта на свързващия прът, както и износени пръстени, когато височината им намалява и те започват да разбиват каналите на буталото.

Бутало на двигателя - устройство и неизправности

Лежащ пръстен с ниска подвижност

Най-често проблемите с буталата се причиняват от прегряване на двигателя, поради повреда на термостата, понижаване на налягането на помпата или охлаждащата система, както и неизправност на охлаждащия вентилатор на радиатора, самия радиатор или неговия сензор.

Как да удължим живота на буталата

За да може буталото да достигне своя ресурс, се препоръчва да се използва само маслото, предписано от производителя, да се подменя стриктно в съответствие с разпоредбите. Ако е възможно, не достигайте предписания пробег от две хиляди и не сменяйте маслото. Използвайте горивото, препоръчано от производителя. Загрейте двигателя преди шофиране, особено през зимата. Следете температурата на двигателя, като избягвате прегряване.

Video


Подобен...