nagłówek

MOTO Technik

Menu

czwartek, 16 sierpnia 2012

Silniki spalinowe: cz.2 "Tłok"


Tłok silnika Diesla
Źródło: www. motofocus.pl
    Dobre przewodzenie ciepła, mała masa, duża odporność na ścieranie, zdolność do pracy w wysokich temperaturach, wszystkie te cechy powinny charakteryzować naszego dzisiejszego bohatera, którym jest niejaki TŁOK. 
Co jeszcze można o nim powiedzieć? Jest precyzyjny i dokładny, i to co kobietom powinno spodobać się najbardziej... pasuje tylko do jednego cylindra ;)   


    Po wakacyjnej przerwie ruszamy z kolejną dawką motoryzacyjnej wiedzy. Na początek drugi z serii artykułów o silnikach spalinowych. Postaram się przedstawić dzisiaj czym jest tłok w silniku, jakie pełni funkcje, z czego powstaje i wszystko co warto o nim wiedzieć. 


Czym  jest tłok?

    Tłok to element, który jest ruchomą częścią komory spalania, dlatego szczególnie narażony jest na wysokie temperatury i ciśnienie. Jak wiadomo każda ruchoma część jest trudna do uszczelnienia. W przypadku komory spalania nie możemy pozwolić sobie na zbyt duże straty związane z nieszczelnością pomiędzy cylindrem a tłokiem, dlatego stosuje się specjalne pierścienie uszczelniające. Dlaczego tłok musi być lekki? Ze względu na siły bezwładności. Niewielu z nas może zastanawiało się nad tym, ale tłok ciągle musi przyśpieszać i zwalniać do prędkości równej 0, gdyż tylko wtedy może zmienić kierunek ruchu. Tłok musi być zamontowany z niezwykłą precyzją, tak aby nie doszło do jego zatarcia. Równie istotną rzeczą jest rozszerzalność cieplna, jeżeli tłok został wykonany z niewłaściwego materiału, pod wpływem temperatury może "spuchnąć" a tym samym doprowadzić do katastrofy. Należy zwracać uwagę na pochodzenie różnego rodzaju zamienników, np do pojazdów zabytkowych gdyż można się niemiło rozczarować po remoncie ukochanego silnika. 


Budowa tłoka.

    Chciałbym przedstawić teraz materiał wideo prezentujący budowę typowego tłoka wraz z wszystkim elementami niezbędnymi do jego prawidłowej pracy. Zaprezentowano tutaj również problem połączenia tłoka z korbowodem. Zapraszam do obejrzenia!






Materiały konstrukcyjne tłoków.


    
Tłok kuty JE Pistins
Źródło: www.tomson.com.pl
    Początkowo tłoki wykonywano z żeliwa, ponieważ charakteryzowało się ono dużą odpornością na ścieranie, a także przyzwoitą wytrzymałością i twardością w podwyższonych temperaturach. Niestety żeliwo jest ciężkie i kiepsko przewodzi ciepło, dlatego zostało wyparte przez tłoki aluminiowe, zdecydowanie lżejsze i lepiej przewodzące ciepło. Jednak i to rozwiązanie ma swoje wady, a mianowicie aluminium charakteryzuje się dużą rozszerzalnością cieplną. Jednym ze sposobów radzenia sobie z tym problemem jest stosowanie stopów z dodatkiem krzemu (nawet do 20%), co również wpływa korzystnie na właściwości ścierne, które poprawia się również poprzez obróbkę cieplną i sztuczne starzenie. W nowoczesnych rozwiązaniach,szczególnie przy dużych średnicach, stosuje się również tłoki składane, w których część pierścieniowa z denkiem wykonane są ze stali lub staliwa, część nośna zaś ze stali lub stopów aluminium. Poza tym część nośną pokrywa się, np grafitem.
Podstawowym sposobem wytwarzania tłoków jest ich odlewanie, chociaż stosuje się również tłoki kute. 


                                      Smarowanie.

  

    Wszyscy wiemy, że kto smaruje ten jedzie ;) Jakie jednak ma to praktyczne znaczenie? Otóż smarowanie olejem ma znaczący wpływ na żywotność silnika. Olej pełni tutaj dwie podstawowe funkcje: 

1.SMAROWANIE - gdyby gładź cylindra i pierścienie tłokowe nie były smarowane bardzo szybko doszłoby do wzajemnego ścierania się tych elementów, proponuje tutaj eksperyment, proszę spróbować potrzeć o siebie dwoma kawałkami aluminium.

2.CHŁODZENIE - chłodzenie natryskiem olejowym wewnętrznej części denka tłoka, pozawala na dodatkowe jego chłodzenie, dlatego pamiętać należy, że nawet jeśli olej wygląda jeszcze całkiem nieźle, ale jest już stary, niekoniecznie musi pełnić dobrze tę funkcję.



Zatarty tłok
Źródło:www.naszehobby.riders.pl
Wypalony tłok
Źródło: www.rieju.mojeforum.net



















    Na pewno pojawi się jeszcze temat pierścieni tłokowych , gdyż jest to dość szerokie zagadnienie i różnych komór spalania, gdyż jest zasadnicza różnica pomiędzy silnikami iskrowymi, a z zapłonem samoczynnym. Jednak to temat na odrębny artykuł ;)



Na dzisiaj to wszystko, wkrótce kolejne materiały. Pozdrawiam serdecznie!



poniedziałek, 14 maja 2012

Dwusprzęgłowe skrzynie biegów (DSG) cz.1

Dwusprzęgłowa skrzynia DSG montowana w pojazdach marki VW
Źródło: VW
   Coraz większe wymagania w dziedzinie komfortu, płynności i kosztów podróży wywierają ciągłą presję na konstruktorów pojazdów samochodowych. Zaawansowany poziom rozwoju techniki zmusza to tworzenia coraz to bardziej skomplikowanych podzespołów, łączących element mechaniczne, elektroniczne i hydrauliczne. Można śmiało powiedzieć, że dzisiejszy temat pochodzi z najwyższej półki spiżarni zwanej motoryzacją... dzisiaj będzie mowa o dwusprzęgłowych skrzyniach biegów łączących zalety skrzyni manualnych i automatycznych.  


   DSG, Powershift, EDC, PDK, S-Tronic, TCD, ... zapewne każdemu z nas obił się o uszy przynajmniej jeden z tych skrótów. Gdyby sięgnąć do słownika motoryzacyjnego, po ich rozwinięciu okazałoby się, że wszystkie te pojęcia łączy jedna wspólna cecha, a mianowicie odnoszą się one do określenia: "Dual Clutch Transmission." Oczywiście chodzi tutaj o dwusprzęgłowe skrzynie biegów.
Ponieważ to rozwiązanie techniczne znalazło zastosowanie u praktycznie wszystkich liczących się producentów każdy z nich, jak to zwykle w motoryzacyjnym świecie bywa, nazwał je "po swojemu".
I tak oto, np VW nazwał swoje skrzynie DSG (Direct Shift Gearbox), Ford - Powershift, itd. (Pozostałem marki wymienione są w materiale video.)

    A historia zaczęła się niepozornie od wyścigowego modelu Porsche 962 produkowanego (przynajmniej jak twierdzi Wikipedia) w 1984r. W tym to modelu po raz pierwszy zastosowano dwusprzęgłową skrzynię biegów. Prawdziwa przygoda rozpoczęła się jednak w roku 2003 kiedy to VW wprowadził swój model R32 z pierwszą, z prawdziwego zdarzenia skrzynią DSG. Od tej pory wszyscy liczący się producenci również opracowali własne dwusprzęgłowe skrzynie. Jak widzimy jest to rozwiązanie nowe, godne uwagi, warto dowiedzieć się coś więcej na ten temat, gdyż  są to świeże informacje, które ciężko znaleźć nawet w literaturze.

   Jak wspomniałem już wcześniej rozwiązanie to łączy cechy skrzyni manualnej z automatyczną. Wyższa sprawność oraz mniejsze wymiary i lepsze osiągi sportowe, to cechy pochodzące od skrzyni manualnej, większy komfort i zmiana biegów właściwie bez przerywania napędu (o tym też będzie słowo w video), to cechy pochodzące od skrzyni automatycznej.


Podwójne sprzęgło wielotarczowe
 
   Zasada działania dwusprzęgłowej skrzyni biegów opiera się na współpracy dwóch sprzęgieł, (zamiast jednego jak jest to w klasycznych rozwiązaniach). Ponieważ w tej skrzyni występują dwa wałki wejściowe, w tym jeden drążony, konieczne jest przekazywanie momentu w zależności od potrzeb raz na jeden wałek, a raz na drugi. Przygotowane przeze mnie video przedstawia budowę takiego sprzęgła i prezentuje na jakiej zasadzie ono działa. Aby dobrze zrozumieć działanie takiej skrzyni należy zacząć najpierw od sprzęgła, a w części drugiej zajmiemy się już konstrukcją samej skrzyni.

    Zapraszam zatem do zapoznania się z tematem, później opowiem jeszcze o sterowaniu taką skrzynią.



   

Sterowanie

Dźwignia sterująca skrzyni DSG
Źródło: VW
   
     Sterowanie takiej skrzyni chciałbym omówić na przykładzie tej najbardziej popularniej, czyli DSG.

     Skrzynia DSG pozwala na korzystanie zarówno z automatycznej zmiany biegów, jak i ręcznej, dla tych którzy chcą czerpać radość z jazdy poprzez tryb Tiptronic.

     Oprócz tego skrzynia oferuje następujące tryby:
P (Parkowanie) - aby przestawić dźwignię z tego położenia należy włączyć zapłon, wcisnąć pedał hamulca i nacisnąć przycisk zwalniający,
R (Bieg wsteczny) - załączenie biegu wstecznego również wymaga wciśnięcia przycisku zwalniającego,
N (Położenie neutralne) - w tym położeniu skrzynia nie przenosi napędu, odpowiednik biegu jałowego,
D (Jazda) - jazda do przodu z automatyczną zmianą biegów,
S (Jazda sportowa) - jazda do przodu z bardziej sportową automatyczną zmianą biegów,
+  i -  -Ręczna zmiana biegów w górę i w dół, dźwignia musi zostać przestawiona na prawą prowadnicę.


   
     Na dzisiaj to wszystko już wkrótce druga część poświęcona budowie samej dwusprzęgłowej skrzyni biegów. Zapraszam do śledzenia kolejnych wpisów i pozdrawiam wszystkich Czytelników.