피스톤[PISTON]이란 무엇입니까? 피스톤은 엔진 및 기계에서 주로 사용되는 기계 부품 중 하나로, 일반적으로 원통형 또는 실린더 내에서 이동하는 실린더 또는 통에 맞게 설계된 실린더 모양의 물체입니다. 피스톤은 다양한 기능과 응용 분야에서 사용되며, 주로 엔진의 실린더 내에서 가스 또는 액체를 압축하거나 추진하기 위해 사용됩니다. * 피스톤의 주요 구성 요소 및 기능은 다음과 같습니다 실린더와의 적합성피스톤은 엔진의 실린더 내에 놓이며, 실린더 벽과 미끄러지지 않고 적절한 봉투를 형성하여 가스 또는 액체가 누출되지 않도록 합니다. 압축 및 확장내부 연소 엔진에서 피스톤은 피스톤 운동에 따라 가스 압축 및 확장을 담당합니다. 이 과정은 엔진의 동작과 연료 효율성에 중요한 역할을 합니다. 연결봉 (커넥팅 로드)피스톤은 연결봉 또는 커넥팅 로드와 연결되어 크랭크 샤프트와의 상호 작용을 통해 회전 운동을 직선 운동으로 변환합니다. 실린더 헤드와 밸브와의 상호 작용엔진 실린더 헤드와 밸브와의 상호 작용을 통해 가스의 흐름과 배기를 제어하고 연소 공간을 형성합니다. 열 관리피스톤은 엔진 내에서 발생하는 열을 흡수하고 냉각 공기나 냉각 유체를 통해 열을 방출하여 엔진이 과열되지 않도록 합니다. 무게 감소 및 강도 유지현대 피스톤은 경량 및 고강도 재료로 만들어져 연료 효율성을 향상시키고 엔진 성능을 최적화합니다. 피스톤은 자동차 엔진, 오토바이 엔진, 내부 연소 엔진, 압축기, 수지 펌프, 공기 압축기 등 다양한 기계 및 엔진에서 사용됩니다. 피스톤의 크기, 모양, 재료 및 설계는 특정 응용 분야와 엔진 종류에 따라 다르며, 엔진의 성능과 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 피스톤은 다음 기능을 수행합니다 실린더 내에서 가스가 연소되면서 발생하는 추력을 받아 커넥팅 로드에 전달합니다. 피스톤은 흡입, 압축, 팽창 및 배기 행정을 생성하는 기밀 플러그로서 실린더 내에서 왕복 운동합니다. 피스톤은 커넥팅 로드의 작은 끝부분에 가이드와 베어링을 형성하고 로드의 경사로 인해 측면 추력을 받습니다. 피스톤의 윗부분을 헤드(head)라고 합니다. 피스톤 상부 둘레에는 링 홈이 절단되어 있습니다. 링 홈 아래 부분을 스커트라고 합니다. 홈을 분리하는 피스톤 부분을 랜드라고 합니다.일부 피스톤의 상단 랜드에는 링으로의 열 전달을 줄이는 히트 댐이라는 홈이 있습니다. 피스톤 보스는 피스톤 핀이나 손목 핀을 고정하도록 설계된 피스톤의 강화된 부품입니다.고성능 피스톤알루미늄 피스톤은 주조 또는 단조가 가능합니다. 단조 피스톤은 밀도가 더 높으며 피스톤 헤드에서 열이 빠져나갈 수 있도록 더 나은 열 경로를 형성합니다. 그레인 플로우도 있어 착용 능력이 향상됩니다. 단조 알루미늄 피스톤은 주철 피스톤에 비해 가볍습니다. 따라서 실린더 내에서 가속 및 감속할 때 더 낮은 관성력을 생성합니다.이러한 모든 요소를 종합적으로 고려하면 단조 피스톤이 고성능 엔진에 선호되는 피스톤임을 알 수 있습니다. 추가적인 강도를 위해 일부 고성능 피스톤에는 특수 스커트 구성도 있습니다. 타원형 스커트와 물결 모양의 스커트는 높은 강도를 제공하도록 설계되었습니다.고성능 자동차에 사용됩니다. 이는 경쟁 엔진에 사용될 만큼 강력합니다. 보드 피스톤-핀 보스가 없는 피스톤은 최대 강도를 위해 설계되었으며 경쟁 엔진에 유용합니다.피스톤의 종류다음은 엔진에 사용되는 다양한 유형의 피스톤 입니다. "Lo-Ex" 합금 피스톤 인바 스트럿 피스톤 자동열 피스톤 바이메탈 피스톤 스페셜 로이드 피스톤 1. "Lo-Ex" 합금 피스톤Lo-Ex는 피스톤용 경합금의 명칭으로 온도에 따른 저팽창을 의미합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다. 실리콘 11~13% 니켈 0.7~2.5% 마그네슘 1% 구리 1% 알루미늄 86.3~82.5% 팽창계수는 실제로 순수 알루미늄보다 약 2% 정도 낮지만, 이러한 개선과 우수한 내열 특성이 결합되어 합금이 가변성이 있게 됩니다.2. 인바 스트럿 피스톤인바 스트럿 피스톤에서 Invar는 니켈 36%와 철 64%를 함유한 합금입니다. Invar 스트럿은 피스톤 핀 보스와 스커트를 연결하는 피스톤에 배치되어 피스톤의 결과적인 팽창이 실린더의 팽창과 거의 동일하도록 비율이 조정되었습니다.3. 자열 피스톤자열 피스톤에는 피스톤 핀 보스에 저팽창 강철 인서트가 포함되어 있습니다. 이러한 인서트는 그림과 같이 끝부분이 피스톤 스커트에 고정되도록 성형되어 있습니다.이 경우 인서트와 모재의 서로 다른 팽창 계수로 인한 바이메탈 왜곡은 피스톤이 예열됨에 따라 거전 핀 축에 제공된 넉넉한 초기 간극 중 일부를 스러스트 축으로 전달합니다.이 작업을 통해 추운 환경과 더운 환경 모두에서 스러스트 축에 작은 간격을 유지할 수 있어 더 조용한 작동이 가능합니다.4. 바이메탈 피스톤바이메탈 피스톤은 강철과 알루미늄으로 만들어집니다. 바이메탈 구조의 흥미로운 예는 그림에 표시된 플라워 디자인입니다. 스틸 스커트와 핀 베이스로 구성되어 있습니다. 강철의 열팽창계수가 매우 작기 때문에 내부에 알루미늄 합금을 주조하여 피스톤 헤드와 피스톤을 작게 형성하므로 피스톤이 많이 팽창하지 않으므로 작은 냉간 간격을 유지할 수 있습니다.강철 스커트가 기능적으로 피스톤의 일부임을 알 수 있습니다. 상당히 작아야 하므로 작은 간격을 사용할 수 있어야 합니다.피스톤 설계하기 피스톤 설계 소프트웨어 기능보기▶피스톤 특성 고압을 견딜 수 있도록 견고하게 제작 가벼움은 왕복 질량의 무게를 감소시켜 더 높은 엔진 속도를 가능 열전도율이 좋으면 폭발 위험이 줄어들어 압축비가 상승 작동 시 저음 주철 실린더 블록과 알루미늄 피스톤의 서로 다른 팽창률을 허용하고 팽창률이 낮은 재질 작업 조건에서 균일한 베어링을 제공하기 위해 올바르게 형성된 스커트 피스톤에 사용되는 재료피스톤에 사용되는 재료는 알루미늄 합금입니다. 알루미늄 피스톤은 주조 또는 단조가 가능합니다. 피스톤에도 주철이 사용됩니다. 주철은 우수한 마모성, 팽창계수, 제조적합성 등을 갖고 있어 초창기에 보편적으로 사용되는 재료입니다.그러나 왕복 부품의 경량화로 인해 피스톤에 알루미늄을 사용하는 것이 필수적이었습니다. 동일한 강도를 얻으려면 더 두꺼운 금속이 필요하며 경금속의 동일한 장점이 사라집니다. 알루미늄은 강도와 마모 품질이 주철보다 열등하며 팽창 계수가 높을수록 고착 위험을 피하기 위해 실린더 내 여유 공간이 커야 합니다.알루미늄의 열전도율은 주철의 약 3배이며, 이는 강도에 필요한 더 두꺼운 두께와 결합되어 알루미늄 합금 피스톤이 주철 피스톤보다 훨씬 낮은 온도(200°C ~ 250°)에서 작동할 수 있게 해줍니다. C와 400°~450°C 비교).그 결과, 피스톤 하부에 탄화유가 형성되지 않아 크랭크케이스가 더욱 청결하게 유지됩니다. 알루미늄의 이러한 냉각 특성은 이제 실제로 가벼움만큼 가치 있는 것으로 인식되고 있으며, 냉각 성능을 향상시키기 위해 피스톤을 강도에 필요한 것보다 두껍게 만드는 경우도 있습니다. 피스톤 간극피스톤 간극이란 무엇입니까?피스톤은 일반적으로 실린더의 보어보다 직경이 작습니다. 실린더와 실린더 벽 사이의 영역을 피스톤 간극이라고 합니다.피스톤 클리어런스는 다음과 같은 이유로 필수적입니다. 마찰을 줄이기 위해 피스톤과 실린더 벽 사이에 윤활막 공간을 제공합니다 . 피스톤 고착을 방지합니다. 매우 높은 작동 온도로 인해 피스톤과 실린더 블록이 팽창합니다. 실린더는 피스톤보다 더 빨리 냉각되므로 피스톤이 팽창할 수 있도록 충분한 간격이 제공되어야 하며, 실패하면 피스톤 고착이 발생합니다. 피스톤과 실린더 사이에 틈새가 없으면 피스톤이 실린더 내에서 왕복 운동하기 어렵습니다. 피스톤 간극은 실린더 보어의 크기와 피스톤에 사용된 금속에 따라 달라집니다. 그러나 일반적으로 0.025mm ~ 0-100mm입니다. 작동 중에 이 공간은 오일로 채워져 피스톤과 링이 오일막 위에서 움직입니다.간격이 너무 작으면 과도한 마찰, 심한 마모 및 실린더 내 피스톤의 고착으로 인해 동력이 손실됩니다. 피스톤 간극이 너무 크면 피스톤 슬랩이 발생합니다. 피스톤 슬랩은 파워 스트로크에서 피스톤이 아래로 내려갈 때 실린더가 갑자기 기울어지는 것을 의미합니다.피스톤은 뚜렷한 소음을 발생시킬 만큼 충분한 힘으로 실린더의 한쪽에서 다른 쪽으로 이동합니다. 피스톤이 예열되면 간격이 줄어들고 일반적으로 소음이 사라집니다. 고정된 간극을 고착 위험 없이 사용할 수 있도록 특수 합금이 도입되었으며 다양한 피스톤 설계가 사용되고 있습니다.이러한 특수 설계에는 비원형 형태로의 캠 연삭, 경사 슬릿을 통합한 반유연 스커트, 제어된 분포 등의 방법이 포함되었습니다.피스톤 헤드 모양 또는 피스톤 크라운피스톤 헤드는 일반적으로 평평하지만 연소실에 적합한 모양입니다. 연소 공간은 피스톤 크라운을 디싱하거나 돔형으로 제어할 수 있으며 밸브 헤드 용 홈 도 크라운에 가공할 수 있습니다. 압축비는 피스톤 내부의 연소실을 가공하여 제어할 수 있지만, 이는 대부분의 연소열이 실린더 헤드 대신 피스톤을 통해 소비되어야 함을 의미합니다.피스톤-핀 오프셋파워 스트로크 동안 실린더 벽에 가장 큰 압력을 가하는 피스톤 면을 주 추력 면이라고 합니다. 일부 엔진에서는 피스톤 핀이 피스톤 중심선에서 이 면을 향해 오프셋되어 있습니다. 피스톤 핀이 중앙에 있으면 작은 추력 면은 압축 행정이 끝날 때까지 실린더 벽과 접촉된 상태를 유지합니다.그러나 파워 스트로크가 시작되자마자 커넥팅 로드 각도가 왼쪽에서 오른쪽으로 변경됩니다. 이로 인해 피스톤의 측면 추력이 작은 추력 면에서 주 추력 면으로 갑자기 이동하게 됩니다. 상당한 간격이 있으면 피스톤 슬랩이 발생합니다.그러나 피스톤 핀이 오프셋되면 연소 압력으로 인해 피스톤이 TDC에 가까워질 때 피스톤이 기울어져 주 추력 면의 하단이 먼저 실린더 벽과 접촉하게 됩니다.그런 다음 피스톤이 TDC를 통과하고 측면 추력의 반전이 발생한 후 피스톤 슬랩이 발생하는 경향이 줄어들면서 완전한 주요 추력 면 접촉이 이루어집니다.피스톤의 팽창 제어작동 중에 피스톤은 실린더보다 훨씬 더 뜨겁게 작동합니다. 실린더가 냉각수로 둘러싸여 있기 때문입니다. 따라서 이 피스톤은 실린더보다 더 많이 팽창합니다. 적절한 피스톤 간극의 손실을 방지하려면 이러한 팽창을 제어해야 합니다. 이러한 손실은 심각한 엔진 문제를 일으킬 수 있습니다.문제는 알루미늄 피스톤의 경우 더 정확합니다. 왜냐하면 알루미늄은 온도 상승에 따라 철보다 더 빠르게 팽창하기 때문입니다. 피스톤 스커트의 팽창은 다음과 같은 여러 가지 방법으로 제어할 수 있습니다. 피스톤 하부에서 열을 멀리 유지함으로써. 히트댐을 만들어서 피스톤을 연삭하는 캠 스트럿을 사용하여 1. 피스톤 하부에 열이 최대한 닿지 않도록 합니다.이는 하부 오일 제어 링 홈 바로 아래 피스톤의 수평 슬롯을 절단하여 풀 스커트 피스톤에서 수행할 수 있습니다. 이 슬롯은 실린더 헤드에서 스커트로 이동하는 열의 경로를 줄입니다. 따라서 스커트가 너무 뜨거워지지도 않고 많이 늘어나지도 않습니다. 일부 풀 스커트 피스톤에서는 스커트에 수직 슬롯도 절단되어 피스톤 직경이 눈에 띄게 증가하면서 스커트의 금속 팽창이 허용됩니다.금속이 부식되는 이유 알아보기▶ 2. 히트댐을 만들어서히트 댐에는 피스톤 상단 근처에 홈이 있습니다. 이는 열이 피스톤 헤드에서 스커트까지 이동할 수 있는 경로의 크기를 줄입니다. 따라서 스커트는 더 시원해지며 많이 팽창하지 않습니다.3. 캠으로 피스톤을 연삭피스톤은 냉각 시 약간 타원형(타원형)이 되도록 마감 처리되어 있습니다. 이러한 피스톤을 캠 접지 피스톤이라고 합니다. 따라서 실린더 벽과의 접촉 면적이 증가합니다.타원의 단축은 피스톤 핀 축 방향에 있습니다. 피스톤 보스로 인해 단축을 따라 더 많은 확장이 발생합니다. 따라서 작동 온도에서 팽창한 후 피스톤은 원형이 됩니다.플랜지의 원리와 종류,설계 알아보기▶
