Dalam setiap mesin pembakaran internal piston ada bagian yang menghubungkan piston ke kepala atas batang penghubung - pin piston.Segala sesuatu tentang pin piston, fitur desain dan metode pemasangannya, serta pemilihan dan penggantian berbagai jenis pin yang benar dijelaskan secara rinci dalam artikel.
Apa itu pin piston
Pin piston (PP) merupakan salah satu komponen kelompok piston mesin pembakaran dalam;silinder baja berongga, dengan bantuan piston dan batang penghubung berengsel.
Pada mesin pembakaran dalam bolak-balik, transmisi dan konversi gaya yang timbul dari pembakaran campuran bahan bakar-udara di dalam silinder dilakukan oleh kelompok piston dan mekanisme engkol.Bagian utama dari sistem ini meliputi piston dan batang penghubung dengan sambungan engsel, yang memungkinkan sumbu batang penghubung menyimpang dari sumbu piston ketika berada di antara titik mati atas dan bawah (TDC dan TDC).Sambungan engsel piston dan batang penghubung dilakukan menggunakan bagian sederhana - pin piston.
Pin piston menyelesaikan dua tugas utama:
● Bertindak sebagai engsel antara piston dan batang penghubung;
● Memberikan perpindahan gaya dan torsi dari batang penghubung ke piston saat mesin dihidupkan dan dari piston ke batang penghubung saat mesin hidup.
Artinya, PP tidak hanya menghubungkan piston dan batang penghubung ke dalam satu sistem (yang juga mencakup poros engkol), tetapi juga secara umum memastikan kerja terkoordinasi dari kelompok piston dan mekanisme engkol mesin.Oleh karena itu, setiap malfungsi atau keausan pada jari berdampak buruk pada pengoperasian seluruh unit daya, sehingga memerlukan perbaikan segera.Namun sebelum membeli pin piston baru, Anda harus memahami desain dan beberapa fiturnya.
Jenis, perangkat dan karakteristik pin piston
Semua pin piston yang digunakan saat ini pada dasarnya memiliki desain yang sama: secara umum, berupa batang baja berongga dengan dinding yang relatif tipis dipasang di bos piston dan kepala batang penghubung atas.Di ujung pin, chamfer (eksternal dan internal) dilepas, yang memastikan kemudahan pemasangan bagian di piston atau batang penghubung, dan juga mencegah kerusakan pada bagian lain jika terjadi kontak yang tidak disengaja dengannya.
Pada saat yang sama, berbagai elemen tambahan dapat dilakukan dengan jari:
● Membawa dinding bagian dalam menjadi kerucut dari tengah ke luar untuk meringankan jari sekaligus menjaga kekuatannya;
● Sabuk cincin internal di bagian tengah jari untuk mengeraskannya;
● Lubang melintang lateral untuk fiksasi kaku pin pada bos piston.
Pin piston terbuat dari karbon berstruktur lunak (15, 20, 45 dan lain-lain) dan beberapa baja paduan (biasanya kromium 20X, 40X, 45X, 20HNZA dan lain-lain).Permukaan luar dan sabuk kecil di ujung bagian yang terbuat dari baja ringan dikarburasi dan diquench hingga kedalaman 1,5 mm hingga tercapai kekerasan 55-62 HRC (sedangkan lapisan dalam memiliki kekerasan pada kisaran 22- 30 HRC).Bagian yang terbuat dari baja karbon sedang biasanya dikeraskan dengan arus frekuensi tinggi.Setelah perlakuan panas, permukaan luar PP digiling.Pengerasan bagian memberikan ketahanan yang tinggi pada permukaan luarnya terhadap keausan, sedangkan viskositas lapisan dalam dinding mempertahankan kemampuan jari untuk menahan beban kejut dan getaran.Penggerindaan permukaan menghilangkan area dengan tekanan berbahaya, yang selama pengoperasian mesin dapat menyebabkan lecet, pengerasan, atau bahkan kerusakan komponen.
Desain piston khas dengan batang penghubung
Seperti yang telah disebutkan, pin piston terletak di piston dan kepala atas batang penghubung, menghubungkan bagian-bagian ini menjadi satu sistem.Di piston untuk bagian ini ada dua ekstensi dengan lubang melintang - bos.Ada dua pilihan desain engsel antara piston dan batang penghubung:
● Dengan jari "mengambang";
● Dengan jari ditekan ke dalam batang penghubung.
Skema kedua paling sederhana diterapkan: dalam hal ini, PP ditekan ke kepala atas (satu bagian) batang penghubung, yang mencegah perpindahan aksialnya, dan di bos piston ditempatkan dengan celah tertentu. , yang memungkinkan untuk memutar piston relatif terhadap PP selama pengoperasian unit daya di semua mode.Selain itu, celah tersebut memberikan pelumasan pada bagian yang bergesekan (meskipun karena celah yang kecil, jari dan permukaan bos yang bersentuhan dengannya selalu bekerja dalam mode pelumasan yang tidak mencukupi).Skema ini digunakan pada mobil domestik VAZ-2101, 2105, 2108, banyak digunakan pada model modern produksi luar negeri.
Skema jari "mengambang" lebih kompleks, karena memiliki beberapa bagian tambahan.Dalam skema ini, PP dengan celah kecil dipasang di kedua bagian - baik di bos piston maupun di kepala batang penghubung atas, ini memastikan putaran bebasnya selama pengoperasian mesin.Untuk mencegah perpindahan aksial jari, digunakan cincin penahan pegas yang terletak di seberang lubang pada bos - cincin tersebut berfungsi sebagai penahan PP, mencegahnya terjatuh.Cincin dapat dibuat dari kawat pegas dengan penampang melingkar atau dicap dari lembaran logam.Dalam kasus terakhir, bagian-bagiannya memiliki penampang persegi panjang, dan lubang untuk perkakas disediakan di kedua ujungnya untuk kemudahan pemasangan dan pelepasan cincin.
Dalam beberapa kasus digunakan jamur atau sumbat pengunci, terbuat dari logam lunak, sehingga tidak merusak kaca spion silinder jika bersentuhan dengannya.Busi digunakan pada mesin dua langkah dengan susunan jendela masuk dan keluar tertentu, mencegah aliran gas yang tidak diinginkan di antara keduanya.Kadang-kadang digunakan untuk mengencangkan bagian dengan sekrup yang disekrup ke bagian bawah bos dan ke dalam lubang di ujung PP.
Pin piston tetap dan mengambang
PP, terlepas dari metode pemasangannya, mungkin memiliki perpindahan relatif terhadap sumbu piston, mencapai satu setengah milimeter atau lebih.Perpindahan ini bertujuan untuk mengurangi beban dinamis yang dialami piston, PP, dan kepala batang penghubung selama TMA dan TMA.Piston dalam pergerakannya ke TMA dan ke TMA ditekan pada salah satu dinding silinder, yang juga menyebabkan tertekannya PP pada salah satu dinding lubang di dalam bos.Akibatnya timbul gaya-gaya yang menyulitkan putaran PP pada bagian-bagian yang berpasangan, dan pada saat melewati TMA dan TMA, putaran dapat terjadi secara tiba-tiba - hal ini terjadi dengan adanya benturan, yang diwujudkan dengan ciri khas ketukan.Faktor-faktor tersebut justru dihilangkan dengan memasang PP pada piston dengan perpindahan sumbu tertentu.
Cara memilih dan mengganti pin piston
Selama pengoperasian mesin, terutama dalam mode bolak-balik, jari-jari terkena beban yang signifikan, aus, dapat berubah bentuk dan memerlukan penggantian.Perlunya mengganti jari-jari ditunjukkan dengan penurunan kompresi dan penurunan karakteristik dinamis mesin, yang juga dimanifestasikan oleh karakteristik ketukan.
Perbaikan unit daya dalam hal ini dikurangi menjadi penggantian jari, dan kadang-kadang bagian kawin - bushing kepala batang penghubung dalam sistem dengan PP "mengambang", cincin dan lain-lain.Pemilihan jari baru dan bagian lainnya dilakukan sesuai dengan dimensi perbaikan.Misalnya, untuk sebagian besar mesin domestik, ditawarkan suku cadang dengan tiga ukuran perbaikan, berbeda 0,004 mm (misalnya, mesin VAZ sering menggunakan pin dengan diameter 21,970-21,974 mm (kategori 1), 21,974-21,978 mm (kategori 2) dan 21.978-21.982 mm (kategori 3)).Hal ini memungkinkan untuk memilih pin dengan diameter berbeda, dengan mempertimbangkan peningkatan diameter lubang pada bagian kawin karena keausan dan pengeboran selanjutnya.Pengeboran selalu dilakukan untuk dimensi perbaikan yang sama, dan jika keausan suku cadang melebihi rentang yang ditentukan, maka suku cadang tersebut harus diganti.
Biasanya, jari dijual dalam satu set (2, 4 buah atau lebih), terkadang bersama dengan cincin penahan dan bagian lainnya.
Pin piston dari berbagai jenis dan metode pemasangannya di piston
Saat memperbaiki grup piston dengan pin "mengambang", tidak perlu menggunakan peralatan khusus - pemasangan suku cadang di bos dan kepala batang penghubung dilakukan dengan tenaga tangan.Jika jari diganti dengan fiksasi pada batang penghubung, maka Anda harus menggunakan perangkat khusus untuk menekan dan menekan PP (dalam kasus paling sederhana, ini bisa berupa busing dan batang, tetapi para profesional menggunakan perangkat mekanis yang lebih kompleks yang mirip dengan wakil ).
Dalam beberapa kasus, pemasangan PP "mengambang" di bos juga dilakukan dalam keadaan interferensi, untuk itu piston dipanaskan dalam air atau cairan lain hingga 55-70 ° C sebelum pemasangan.Faktanya adalah piston aluminium mengembang lebih cepat daripada pin baja, sehingga pada mesin yang tidak dipanaskan, jarak antar bagian bertambah dan timbul ketukan.Saat memasang PP di interferensi, celah hanya terjadi saat motor memanas, yang mencegah benturan komponen dan, karenanya, ketukan.
Perlu dicatat bahwa pekerjaan penggantian pin piston memerlukan pembongkaran mesin yang signifikan, jadi lebih baik melakukannya dengan pengalaman yang sesuai atau percayakan pada profesional.Hanya dengan pemilihan jari yang tepat dan perbaikan yang tepat, grup piston akan berfungsi dengan andal dan efisien, memastikan kinerja unit daya yang tinggi.
Waktu posting: 11 Juli-2023