ピストンアセンブリは何で構成されていますか?
ピストンアセンブリは自動車エンジンの重要な部分であり、主に次の 6 つのコンポーネントで構成されています。
1. ピストン：燃焼室の一部で、ピストンリングを取り付けるためのリング溝が複数あります。
2. ピストンリング：ピストンに取り付けられて密閉され、通常はガスリングとオイルリングで構成されます。
3. ピストンピン：ピストンとピストンコネクティングロッドの小ヘッドを接続し、フルフローティングとセミフローティングの 2 つのモードがあります。
4.ピストンコネクティングロッド：ピストンとクランクシャフトのコネクティングロッドで、両側に大頭と小頭に分かれており、小頭はピストンに接続され、大頭はクランクシャフトに接続されます。
5.コネクティングロッドベアリング：コネクティングロッドの大ヘッドに設置される潤滑部品。
6. コネクティングロッドボルト：コネクティングロッドの大端をクランクシャフトに固定するボルト。
ピストンリングは燃料エンジン内部の核心部品であり、シリンダー、ピストン、シリンダー壁と一体となって燃料ガスのシールを完成させます。一般的な自動車エンジンにはディーゼルエンジンとガソリンエンジンの2種類があり、燃料性能の違いによりピストンリングの用途も異なります。初期のピストンリングは鋳造で成形されていましたが、技術の進歩に伴い、鋼鉄製の高出力ピストンリングが誕生しました。エンジンの機能向上に伴い、環境要件も向上し続け、溶射、電気メッキ、クロムメッキなど、さまざまな先進的な表面処理が施されています。ガス窒化、物理蒸着、表面コーティング、亜鉛マンガンリン酸塩処理などにより、ピストンリングの機能が大幅に向上しています。
ピストンピンは、ピストンをコネクティングロッドに接続し、ピストンにかかる力をコネクティングロッドに伝達したり、その逆を行ったりするために使用されます。
ピストンピンは高温条件下で大きな周期的衝撃荷重を受け、ピン穴内でのピストンピンの揺動角度が大きくないため、潤滑膜が形成されにくく、潤滑状態が悪くなります。そのため、ピストンピンは十分な剛性、強度、耐摩耗性を備えていなければなりません。質量は可能な限り小さく、ピンとピン穴は適切なマッチングギャップと良好な表面品質を持つ必要があります。一般的に、ピストンピンの剛性は特に重要であり、ピストンピンが曲がって変形すると、ピストンピンシートが損傷する可能性があります。
つまり、ピストンピンの作動条件は、圧力比が大きく、油膜が形成できず、変形が協調していない状態です。そのため、設計には十分な機械的強度と耐摩耗性だけでなく、高い疲労強度も求められます。
コネクティングロッド本体は3つの部分から構成されており、ピストンピンと接続される部分をコネクティングロッド小頭、クランクシャフトと接続される部分をコネクティングロッド大頭、小頭と大頭を接続する部分をコネクティングロッド本体と呼びます。
小頭とピストンピン間の摩耗を低減するため、薄肉の青銅製ブッシングを小頭の穴に圧入します。小頭とブッシングにドリルまたはフライス加工で溝を加工し、潤滑ブッシングとピストンピンの接触面にオイルが浸透できるようにします。
コネクティングロッド本体は長いロッドであり、作業時の力も大きいため、その曲げ変形を防ぐために、ロッド本体は十分な剛性を持つ必要があります。このため、自動車エンジンのコネクティングロッド本体は、剛性と強度が十分である条件下で質量を最小限に抑えることができるI型断面を採用することがほとんどであり、高強度エンジンはH型断面を備えています。一部のエンジンでは、コネクティングロッド小頭噴射オイル冷却ピストンが採用されており、ロッド本体の縦穴を貫通して掘削する必要があります。応力集中を避けるため、コネクティングロッド本体、小頭、大頭は、大きな円形の滑らかな移行部で接続されています。
エンジンの振動を減らすために、シリンダーのコネクティングロッドの品質差は最小限の範囲に制限されなければなりません。エンジンの工場組み立てでは、一般的にグラムを測定単位としてコネクティングロッドの質量の大小に応じて、同じエンジンには同じグループのコネクティングロッドを選択します。
V型エンジンでは、左右の列の対応するシリンダーがクランクピンを共有し、コネクティングロッドには、平行コネクティングロッド、フォークコネクティングロッド、主補助コネクティングロッドの3種類があります。
クランクシャフトとシリンダーブロックの固定ブラケットに取り付けられ、軸受けと潤滑の役割を果たすタイルは、通常、クランクシャフトベアリングパッドと呼ばれます。
クランクシャフトベアリングは、一般的にベアリング（図1）とフランジベアリング（図2）の2種類に分けられます。フランジベアリングブッシングは、クランクシャフトの支持と潤滑だけでなく、クランクシャフトの軸方向位置決めの役割も果たします（クランクシャフトには、軸方向位置決め装置を設置できる箇所が1箇所しかありません）。
コネクティングロッドボルトを使用すると、コネクティングロッドボルトには多くの問題があることがわかります。外観の問題、許容長さの問題、破損の問題、歯のねじ山の問題、取り付け中に見つかった問題などがあります。
簡単な方法は、コネクティングロッドボルトをテストし、問題箇所を見つけて交換することです。コネクティングロッドボルトのテストには方法が必要です。コネクティングロッドボルトは、コネクティングロッドの大端のベアリングシートとベアリングカバーを接続する重要なボルトです。コネクティングロッドボルトは、組み立て時に予圧力の作用を受け、4ストロークディーゼルエンジンの運転時には往復慣性力の作用も受けます。コネクティングロッドボルトの直径は、クランクピンの直径とコネクティングロッドの大端の外側ポーチのサイズによって制限されるため、小さくなっています。
分割されたコネクティングロッドカバーをコネクティングロッドの大端に接続するボルト。各ベアリングペアでは、通常、2つまたは4つのコネクティングロッドボルトを使用して固定します。ボルトの種類は様々です。ヘッドには、設置用の位置決め平面または凸ブロックが機械加工されており、ベアリング支持面に埋め込まれ、ナットを締めるときにコネクティングロッドボルトが回転するのを防ぎます。ベアリングの各セクション面のボルトロッド本体の直径は大きく、組み立て時にボルト穴に位置決めできます。ボルトロッド本体の残りの部分の直径はボルト穴の直径よりも小さく、長さが長いため、曲げ荷重や衝撃荷重を受けるときにネジ部の負荷を軽減できます。ネジ部は通常、精度の高い細目ネジを採用しています。
ねじ接続部の緩みを防止するため、コネクティングロッドボルトには恒久的な緩み止め装置が設けられており、一般的にはコッターピン、緩み止めワッシャー、およびねじ山表面の銅メッキが採用されています。コネクティングロッドボルトは交番荷重を受けることが多く、疲労損傷や破損が発生しやすく、極めて深刻な結果を招く恐れがあります。そのため、高品質の合金鋼や高品質の炭素鋼で製造され、焼き戻し熱処理が施されることが多いです。管理においては、緩みを防止するためにその堅牢性を確認するよう注意する必要があります。定期的に分解して亀裂や過度の伸びなどがないか点検し、必要に応じて適時に交換する必要があります。取り付ける際には、規定の仮締め力に従って交差させて徐々に締め付ける必要があります。仮締め力は大きすぎても小さすぎてもいけません。作業中のコネクティングロッドボルトの破損などの事故を防ぐためです。
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