Бутало на двигателя

В коляновия механизъм буталото изпълнява няколко функции, включително възприемането на налягането на газа и прехвърлянето на сила към пръта, запечатване на горивната камера и отстраняване на топлината от него. Буталото е най-характерната част на двигателя с вътрешно горене , тъй като с негова помощ се осъществява термодинамичният процес на двигателя.

Условията, при които буталото работи, са крайни и се характеризират с високо налягане, температура и инерционни товари. Ето защо, буталата на съвременните двигатели са изработени от лек, траен и топлоустойчив материал – алуминиева сплав, по-рядко от стомана. Буталата се правят по два начина – чрез шприцване или щамповане, т.нар. подправени бутала.

Бутален болт на двигателя

Буталото е неразделен структурен елемент, който е условно разделен на глава (в някои източници се нарича дъно) и пола. Формата и конструкцията на буталото се определят до голяма степен от типа на двигателя, формата на горивната камера и процеса на горене, който протича в него. Буталото на бензиновия двигател има плоска или близо до плоска повърхност на главата. Тя може да бъде набраздена, за да отвори напълно вентилите. Буталните двигатели с директно впръскване на гориво имат по-сложна форма. В буталната глава на дизеловия двигател се извършва горивна камера с определена форма, която осигурява добра турбуленция и подобрява образуването на сместа.

Буталото на двигателя
Под главата на буталото има канали за монтиране на бутални пръстени. Портата на буталото е с конична или криволинейна ( бъчвообразна ) форма. Тази форма на пола компенсира топлинното разширение на буталото по време на нагряване. Когато двигателят достигне работна температура, буталото придобива цилиндрична форма. За да се намалят загубите от триене, върху страничната повърхност на буталото се нанася слой от антифрикционен материал ( молибденов дисулфид, графит ). В долната част на буталото има отвори с приливи ( уши ) за закрепване на буталния болт.

Буталото се охлажда от вътрешната повърхност по различни начини:

маслена мъгла в цилиндъра;
пръскане на масло през отвора в свързващия прът;
масло за пръскане със специална дюза;
впръскване на масло в специален пръстеновиден канал в областта на пръстените;
циркулация на маслото през тръбната намотка в главата на буталото.
Буталните пръстени образуват тясна връзка между буталото и стените на цилиндъра. Изработени са от модифициран чугун. Буталните пръстени са основният източник на триене в двигателя с вътрешно горене. Загубите на триене в пръстените достигат до 25% от всички механични загуби в двигателя.

Броят и разположението на пръстените зависят от типа и предназначението на двигателя. Най-често срещаната схема е два компресионни и един петролен скрепер. Компресионните пръстени предотвратяват изтичането на газ от горивната камера в картера на двигателя. Първият компресионен пръстен работи в най-тежки условия. Следователно, върху буталата на дизеловите двигатели е монтирана стоманена вложка, а в пръстеновидния жлеб – редица принудителни бензинови двигатели, което увеличава издръжливостта и позволява максимална компресия. Компресионните пръстени могат да имат трапецовидна, конусовидна форма с форма на барел, някои са направени с отрязък.

Пръстеновидният пръстен отстранява излишното масло от повърхността на цилиндъра и предотвратява проникването на масло в горивната камера. Пръстенът има много дренажни отвори. Някои конструкции на пръстени имат пружинен разтегач.

Връзката на буталото със свързващия прът се извършва с помощта на бутален щифт, който има тръбна форма и е изработен от стомана. Има няколко начина за монтиране на буталния болт. Най-популярните т.нар. плаващ щифт, който може да се завърти в издатините и в главата на буталото на родката по време на работа. За да се предотврати движението на пръстите, тя се фиксира с фиксиращи пръстени. Много по-рядко се използва твърдо закрепване на краищата на пръста в буталото или твърдото закрепване на пръста в главата на буталото на съединителния прът.

Буталото, буталните пръстени и буталните щифтове са добре известното име на буталната група.