Typy piestov spaľovacích motorov. Piestový motor

Piest je jednou z častí kľukového mechanizmu motora a je integrálnym prvkom podmienene rozdeleným na hlavu a spodnú časť. Je základom pre proces premeny energie spaľovania paliva na tepelnú energiu a potom na mechanickú energiu. Výkon motora, ako aj jeho spoľahlivosť a životnosť priamo závisia od kvality práce tejto časti.

Účel a druhy piestov

V motore plní piest motora množstvo funkcií, najmä tieto:

transformácia tlaku plynu na silu prenášanú na ojnicu;
zabezpečenie tesnosti spaľovacej komory;
chladič.

Piest pracuje za extrémnych podmienok pri konštantne vysokom mechanickom namáhaní. Preto sú pre moderné motory vyrobené zo špeciálnych zliatin hliníka, ktoré sú ľahké a odolné s dostatočnou tepelnou odolnosťou. Oceľové piesty sú o niečo menej časté. Predtým boli vyrobené hlavne z liatiny. Označenie piestu, ktoré musí byť pri každom výrobku, vám napovie, z čoho je vyrobený. Tieto diely sú vyrobené dvoma spôsobmi - odlievaním a razením. Kované piesty, bežné v tuningu, sú vyrobené presne pečiatkovaním a nie sú kované ručne.

Dizajn piestu

Štruktúra piestu nie je zložitá. Toto je jednodielny kus, ktorý je pre uľahčenie definície konvenčne rozdelený na sukňu a hlavu. Konkrétna forma a dizajnové vlastnosti piesty sú určené typom a modelom motora. V bežných formách benzínové spaľovacie motory vidíte iba piesty s plochými alebo extrémne blízko k týmto tvarovým hlavám. Často majú drážky navrhnuté tak, aby maximalizovali otvorenie ventilu. U motorov s priamym vstrekovaním paliva sú piesty vyrobené v trochu zložitejšom tvare. Piest naftového motora má špecifickú konfiguráciu piestu, ktorá poskytuje optimálne turbulencie pre dobrú tvorbu zmesi.

Schéma piestu motora.

Pod hlavou na pieste sú drážky, v ktorých sú nainštalované piestne krúžky. Sukne rôznych piestov sú tiež odlišné: majú tvar podobný kužeľu alebo sudu. Táto konfigurácia umožňuje kompenzovať expanziu piestu, ktorá existuje, keď sa v prevádzke zahrieva. Je potrebné poznamenať, že piest nadobúda plný pracovný objem až po zahriatí motora na normálnu teplotu.

Aby sa minimalizoval účinok konštantného bočného trenia piestu o valec, na jeho bočný povrch sa nanáša špeciálny antifrikčný materiál, ktorého typ závisí aj od typu motora. Aj v piestovej sukni sú špeciálne otvory s výstupkami určené na montáž piestneho čapu.

Činnosť piestu predpokladá jeho intenzívne zahrievanie. Je chladený a v rôznych motoroch rôzne cesty... Najbežnejšie z nich sú:

prívodom olejovej hmly do valca;
striekaním oleja ojnicou alebo špeciálnou tryskou;
prostredníctvom vstrekovania oleja cez prstencovitý kanál;
pomocou konštantnej cirkulácie oleja cievkou umiestnenou priamo v hlave piestu.

Nie je to samotný piest, ktorý je v tesnom kontakte so stenami valca, ale jeho krúžky. Aby sa zaistila najvyššia odolnosť proti opotrebeniu, sú vyrobené zo špeciálnej triedy liatiny. Počet a presná poloha týchto krúžkov závisí od typu motora. Piest má najčastejšie pár kompresných krúžkov a inú škrabku na olej.

Kompresné prstene sú navrhnuté tak, aby zabraňovali prieniku plynov zo spaľovacej komory do kľukovej skrine. Prvý prstenec má najzávažnejšie zaťaženie, preto je vo všetkých naftových a výkonných benzínových motoroch v drážke prvého prstenca navyše prítomná oceľová vložka, ktorá zvyšuje pevnosť konštrukcie. Existuje mnoho typov kompresných krúžkov, ktoré sú jedinečné takmer pre každého nezávislého výrobcu.

Stieracie krúžky na olej- odstrániť prebytočný olej z valca a zabrániť jeho prieniku do spaľovacej komory. Takéto krúžky sú vyrobené s veľkým počtom odtokových otvorov, ako aj s pružinovými expandérmi, aj keď nie vo všetkých modeloch motora.

Piestové zariadenie

Piest motora je spojený s ojnicou prostredníctvom piestneho čapu, rúrkovej oceľovej časti. Najbežnejším spôsobom pripevnenia čapu je plávajúci, vďaka ktorému je možné časť počas prevádzky otáčať. Špeciálne poistné krúžky zabraňujú pohybu prsta do strán. Pevný úchop prsta zapnutý tento moment prakticky nie je rozšírený kvôli zjavnej väčšej zraniteľnosti takýchto stavieb.

Porucha piestu a súvisiacich častí

V priebehu intenzívnej alebo len dlhodobej prevádzky môže piest zlyhať v dôsledku prítomnosti cudzieho telesa vo valci, s ktorým sa počas pohybu neustále stretáva. Takýmto predmetom sa môže stať častica ojnice alebo niečo iné, odletujúce z časti. Povrchy takejto zlomeniny majú šedú farbu, nevyznačujú sa oterom, prasklinami ani inými vizuálnymi znakmi. Piest sa rýchlo a náhle rozpadne.

Zlomenina spôsobená únavou kovov je charakterizovaná tvorbou rastrových čiar v problémovej oblasti. To umožňuje včasnú detekciu poruchy a výmenu piestu. Okrem starnutia môže byť táto zlomenina spôsobená klepaním zapaľovania, zvýšenými vibráciami piestu v dôsledku kolízie hlavy piestu s hlavou valca alebo nadmernou vôľou sukne. V každom prípade sa na diele vytvárajú praskliny, ktoré naznačujú jeho bezprostredné zlyhanie.

Po opotrebení krúžku je najčastejšie poškodenie hlavy piestu.

Okrem opotrebovania a starnutia kovu môže k poruchám súvisiacim s piestom dôjsť z rôznych dôvodov, vrátane:

porušenie režimu spaľovania, napríklad v dôsledku oneskorenia zapaľovania;
nesprávna organizácia štartovania studeného motora;
naplnenie valca olejom alebo vodou pri vypnutom motore, ako sa hovorí;
neprimerané zvýšenie výkonu v dôsledku rekonfigurácie elektroniky;
používanie nevhodných dielov;
iné dôvody.

Opravy sa najčastejšie vykonávajú výmenou piestu, krúžkov alebo celej skupiny piestov.

Súvisiace pojmy

Motorový piest je jednou z najdôležitejších častí a od materiálu a kvality piestov samozrejme závisí úspešná činnosť motora a jeho dlhá životnosť. V tomto článku, viac navrhnutom pre začiatočníkov, bude popísané všetko (dobre alebo takmer všetko), čo je s piestom spojené, a to: účel piestu, jeho štruktúra, materiály a technológia výroby piestov a ďalšie nuansy.

Hneď chcem varovať milých čitateľov, že ak sú niektoré dôležité nuansy spojené s piestami alebo s technológiou ich výroby, už som podrobnejšie napísal v inom článku, potom pre mňa samozrejme nemá zmysel opakovať sa článok. Jednoducho vložím príslušný odkaz, kliknutím na ktorý drahý čitateľ v prípade potreby bude môcť prejsť na ďalší podrobnejší článok a v ňom sa podrobnejšie zoznámiť s potrebnými informáciami o piestoch.

Na prvý pohľad si mnoho začiatočníkov môže myslieť, že piest je celkom jednoduchou súčasťou a nie je možné vymyslieť niečo dokonalejšie vo výrobnej technológii, tvare a dizajne. Ale v skutočnosti nie je všetko také jednoduché a napriek vonkajšej jednoduchosti tvaru sa piesty a ich výrobné technológie stále zdokonaľujú, najmä na najmodernejších (sériových alebo športových) vyšších otáčkach nútených motorov. Nepredbiehajme však a začnime od jednoduchého k zložitému.

Na začiatku budeme analyzovať, na čo je piest (piesty) v motore, ako funguje, aké formy piestov sú pre rôzne motory a potom plynule prejdeme k výrobným technológiám.

Na čo slúži piest motora?

Piest v dôsledku kľukového mechanizmu (a - pozri obrázok nižšie), ktorý sa pohybuje recipročne vo valci motora, napríklad sa pohybuje nahor - na nasávanie valca a stlačenie pracovnej zmesi v spaľovacej komore, ako aj v dôsledku expanzia horľavých plynov pohybujúcich sa vo valci nadol, vykonáva prácu a prevádza tepelnú energiu spáleného paliva na pohybovú energiu, ktorá (prostredníctvom prenosu) prispieva k otáčaniu hnacích kolies vozidlo.

Piest motora a sily na neho pôsobiace: A - sila tlačiaca piest na steny valca; B - sila pohybujúca sa piestom nadol; B je sila prenášaná z piestu na ojnicu a naopak, G je tlaková sila spaľovacích plynov, ktorá pohybuje piestom nadol.

To znamená, že v skutočnosti bez piestu v jednovalcovom motore alebo bez piestov vo viacvalcovom motore nie je pohyb vozidla, na ktorom je motor nainštalovaný, možný.

Navyše, ako je zrejmé z obrázku, na piest pôsobí niekoľko síl (taktiež opačné sily tlačiace na piest zdola nahor nie sú na tom istom obrázku znázornené).

A na základe skutočnosti, že na piest tlačí dosť silno a dosť silno, musí mať piest niektoré dôležité vlastnosti, a to:

schopnosť piestu motora odolávať enormnému tlaku plynov expandujúcich v spaľovacej komore.
schopnosť stlačiť a vydržať vysoký tlak stlačeného paliva (najmä na).
schopnosť odolávať prieniku plynov medzi stenami valca a jeho stenami.
schopnosť prenášať enormný tlak na ojnicu, cez piestny čap, bez zlomenia.
schopnosť dlho sa neopotrebovať trením o steny valca.
schopnosť nezaseknúť sa do valca v dôsledku tepelnej rozťažnosti materiálu, z ktorého je vyrobený.
piest motora musí byť schopný odolávať vysokej teplote spaľovania paliva.
majú vysokú pevnosť s nízkou hmotnosťou, aby sa eliminovali vibrácie a zotrvačnosť.

A to nie sú všetky požiadavky na piesty, najmä na moderné vysokootáčkové motory. O užitočné vlastnosti a požiadavkách na moderné piesty, o ktorých si povieme viac, ale najskôr sa pozrime na zariadenie moderného piestu.

Ako vidíte na obrázku, moderný piest je možné rozdeliť na niekoľko častí, z ktorých každá je dôležitá a má svoje vlastné funkcie. Ale nižšie budú popísané hlavné najdôležitejšie časti piestu motora a začneme tou najdôležitejšou a najdôležitejšou časťou - od spodnej časti piestu.

Spodok (spodok) piestu motora.

Ide o najvyššie položený a najviac zaťažený povrch piestu, ktorý smeruje priamo do spaľovacej komory motora. A dno ľubovoľného piestu je zaťažené nielen veľkou prítlačnou silou z plynov expandujúcich obrovskou rýchlosťou, ale aj vysokou teplotou spaľovania pracovnej zmesi.

Spodok piestu svojim profilom navyše definuje spodný povrch samotnej spaľovacej komory a tiež určuje taký dôležitý parameter ako. Mimochodom, tvar dna piestu môže závisieť od niektorých parametrov, napríklad od umiestnenia sviečok alebo vstrekovačov v spaľovacej komore, od umiestnenia a veľkosti otvoru ventilu, od priemeru ventilových dosiek. - na fotografii vľavo zreteľne vidíte vybrania pre ventilové platne v spodnej časti piestu, ktoré vylučujú stretávacie ventily so spodnou časťou.

Tiež tvar a veľkosť spodnej časti piestu závisí od objemu a tvaru spaľovacej komory motora alebo od zvláštností dodávania zmesi paliva a vzduchu do nej-napríklad od niektorých starých dvojtaktných motorov na spodnej časti piestu bol vyrobený charakteristický hrebeňový výčnelok, ktorý plní úlohu reflektora a usmerňuje tok produktov spaľovania pri čistení. Tento výčnelok je znázornený na obrázku 2 (výčnelok na dne je tiež viditeľný na obrázku vyššie, kde je znázornené usporiadanie piestov). Mimochodom, obrázok 2 tiež zobrazuje pracovný tok starodávneho dvojtaktného motora a to, ako výstupok na spodnej časti piestu ovplyvňuje plnenie pracovnej zmesi a uvoľňovanie výfukových plynov (to znamená zlepšenie odluhu).

Dvojtaktný motocyklový motor - pracovný postup

Ale u niektorých motorov (napríklad u niektorých dieselových motorov) je v spodnej časti piestu v strede naopak kruhové vybranie, vďaka ktorému sa zvyšuje objem spaľovacej komory a podľa toho kompresia pomer klesá.

Pretože však vybranie s malým priemerom v strede dna nie je žiaduce pre priaznivé plnenie pracovnou zmesou (objavujú sa nežiaduce vírenia), potom na mnohých motoroch prestali byť v strede vytvorené vybrania na dne piestu.

A na zníženie objemu spaľovacej komory je potrebné vyrobiť takzvané posunovače, to znamená urobiť dno s určitým objemom materiálu, ktoré je umiestnené mierne nad hlavnou rovinou dna piestu.

Ďalším dôležitým ukazovateľom je hrúbka dna piestu. Čím je hrubší, tým je piest silnejší a tým väčšie tepelné a silové zaťaženie vydrží pomerne dlho. A čím tenší je spodok piestu, tým väčšia je pravdepodobnosť vyhorenia alebo fyzického zničenia dna.

Ale s nárastom hrúbky spodnej časti piestu sa hmotnosť piestu zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje, čo je pre nútené vysokootáčkové motory veľmi nežiaduce. A preto konštruktéri urobia kompromis, to znamená, že „chytia“ zlatú strednú cestu medzi silou a hmotnosťou a samozrejme sa neustále pokúšajú vylepšovať technológie na výrobu piestov pre moderné motory (o technológiách neskôr).

Horná časť piestu.

Ako je možné vidieť na obrázku vyššie, ktorý ukazuje konštrukciu piestu motora, plocha hlavy je vzdialenosť od spodnej časti piestu k jeho najvyššiemu kompresnému krúžku. Je potrebné poznamenať, že čím menšia je vzdialenosť od spodnej časti piestu k hornému krúžku, to znamená, že čím je horná zóna tenšia, tým vyššie tepelné napätie pocítia spodné prvky piestu a tým rýchlejšie opotrebovať sa.

Preto je pre vysoko namáhané nútené motory žiaduce urobiť hornú zónu silnejšou, čo sa však nie vždy deje, pretože to môže tiež zvýšiť výšku a hmotnosť piestu, čo je nežiaduce pre motory s núteným obehom a pre vysoké otáčky. Tu, rovnako ako pri hrúbke dna piestu, je dôležité nájsť strednú cestu.

Tesniaca časť piestu.

Táto časť začína od spodnej časti vrchnej časti po miesto, kde končí drážka najnižšieho piestneho krúžku. Drážky piestnych krúžkov sú umiestnené na tesniacej časti piestu a sú vložené samotné krúžky (kompresné a olejové).

Drážky krúžkov nielenže držia piestne krúžky na danom mieste, ale zaisťujú aj ich pohyblivosť (kvôli určitým medzerám medzi krúžkami a drážkami), čo umožňuje piestne krúžky voľne stlačiť a roztiahnuť kvôli ich pružnosti (čo je veľmi dôležité, ak je valec opotrebovaný a má tvar hlavne) ... To tiež prispieva k pritláčaniu piestnych krúžkov k stenám valca, čo eliminuje vyfukovanie plynu a prispieva k dobrému, aj keď je valec mierne opotrebovaný.

Ako je možné vidieť na obrázku s piestovým zariadením, v drážke (drážkach) určených pre krúžok stierača oleja sú otvory pre spätný tok motorového oleja, ktorý krúžok (alebo krúžky) stierača oleja odstráni zo stien valca, keď piest sa pohybuje vo valci.

Okrem hlavnej funkcie (aby sa zabránilo prieniku plynu) tesniacej oblasti má ešte jednu dôležitú vlastnosť - je to odvádzanie (presnejšie povedané distribúcia) časti tepla z piestu do valca a celého motora. Pre efektívnu distribúciu (odvod) tepla a pre zabránenie prieniku plynu je samozrejme dôležité, aby piestne krúžky doliehali dosť tesne na ich drážky, najmä však na povrch steny valca.

Hlava piestu motora.

Hlava piestu je spoločná oblasť, ktorá zahŕňa dno piestu a jeho a tesniacu oblasť, ktorú som už opísal vyššie. Čím väčšia a výkonnejšia je hlava piestu, tým vyššia je jeho sila, lepší odvod tepla a podľa toho aj dlhší zdroj, ale hmotnosť je tiež väčšia, čo, ako bolo uvedené vyššie, je pre vysokootáčkové motory nežiaduce. A aby sa znížila hmotnosť bez zníženia zdroja, je možné, ak sa sila piestu zvýši zlepšením výrobnej technológie, ale o tom budem písať podrobnejšie neskôr.

Mimochodom, takmer som zabudol povedať, že v niektorých prevedeniach moderných piestov vyrobených zo zliatin hliníka je v hlave piestu vyrobená vložka nirezist, to znamená, že je vyrobený ráfik z nirezistu (špeciálna odolná a korózii vzdorná liatina). nalial do hlavy piestu.

V tomto ráfiku je vyrezaná drážka pre najvyššie položený a najviac zaťažený kompresný piestny krúžok. A hoci vďaka vložke sa hmotnosť piestu mierne zvyšuje, ale jeho pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu sa výrazne zvyšuje (napríklad naše domáce piesty Tutaev, vyrábané v TMZ, majú vložku ni-resist).

Výška kompresného piestu.

Výška kompresie je vzdialenosť v milimetroch od spodnej časti piestu k osi piestneho čapu (alebo naopak). Rôzne piesty majú rôzne výšky stlačenia a samozrejme platí, že čím väčšia je vzdialenosť od osi čapu k spodnej časti, tým je väčšia a čím je väčšia, tým je kompresia lepšia a tým nižšia je pravdepodobnosť prieniku plynu, ale aj väčšia trecia sila a zahrievanie piestu.

Na starších nízkootáčkových a nízkootáčkových motoroch bola kompresná výška piestu vyššia a na moderných motoroch s vyššími otáčkami bola menšia. Aj tu je dôležité nájsť strednú cestu, ktorá závisí od sily motora (čím vyššie otáčky za minútu, tým menšie trenie a nižšia kompresná výška by mali byť).

Motorová piestová sukňa.

Sukňa sa nazýva spodná časť piestu (nazýva sa tiež vodiaca časť). Sukňa obsahuje výčnelky piestu, do ktorých je vložený piestny čap. Vonkajší povrch plášťa piestu je vodiacim (nosným) povrchom piesta a tento povrch sa, podobne ako piestne krúžky, trie o steny valca.

Okolo stredu plášťa piestu sú výstupky, ktoré majú otvory pre piestny čap. A pretože hmotnosť materiálu piestu pri prílive a odlivu je ťažšia ako v iných častiach sukne, deformácie vplyvom teploty v rovine výstupkov budú väčšie ako v iných častiach piesta.

Preto, aby sa znížili teplotné efekty (a napätia) na piest, časť materiálu sa odstráni z oboch strán povrchu plášťa, približne do hĺbky 0,5 až 1,5 mm, a získajú sa malé vybrania. Tieto vybrania, nazývané chladničky, nielenže pomáhajú eliminovať teplotné efekty a deformácie, ale tiež zabraňujú tvorbe ryhovania a tiež zlepšujú mazanie piestu pri jeho pohybe vo valci.

Je tiež potrebné poznamenať, že obruba piestu má tvar kužeľa (hore dole je užší, dole širší) a v rovine kolmej na os piestneho čapu má tvar oválneho. Tieto odchýlky od ideálneho valcového tvaru sú minimálne, to znamená, že majú iba niekoľko stoviek mm (tieto hodnoty sú rôzne - čím väčší je priemer, tým väčšia je odchýlka).

Kužeľ je potrebný na to, aby sa piest rovnomerne rozpínal od zahrievania, pretože v hornej časti je teplota piestu vyššia a
Tepelná rozťažnosť je tiež väčšia. A pretože priemer piestu v spodnej časti je o niečo menší ako v spodnej časti, potom pri expanzii z ohrevu bude mať piest tvar blízky ideálnemu valcu.

Ovál je navrhnutý tak, aby kompenzoval rýchle opotrebovanie stien sukne, ktoré sa rýchlejšie opotrebovávajú tam, kde je vyššie trenie, a je vyššie v rovine pohybu ojnice.

Vďaka plášťu piestu (presnejšie jeho bočnému povrchu) je zaistená požadovaná a správna poloha osi piesta voči osi valca motora. Pomocou bočného povrchu sukne sa bočné sily prenášajú na valec motora pôsobením bočnej sily A (pozri horný obrázok v texte a obrázok vpravo), ktorý periodicky pôsobí na piesty a valce, keď sú piesty posunuté počas otáčania kľukového hriadeľa (mechanizmus ojnice kľuky).

Vďaka bočnému povrchu sukne je tiež teplo odvádzané z piestu do valca (ako aj z piestnych krúžkov). Čím väčšia je bočná plocha plášťa, tým lepší je odvod tepla, menší únik plynu, menšie klepanie piestom pri opotrebovaní puzdra hornej hlavy ojnice (alebo pri nepresnom opracovaní puzdra - pozri obrázok vľavo). , však, ako u troch kompresných krúžkov, nie u dvoch (o tom som písal podrobnejšie).

Ak je však piestová sukňa príliš dlhá, jej hmotnosť je väčšia, na stenách valcov vzniká väčšie trenie (na moderných piestoch, aby sa znížilo trenie a opotrebovanie, začali na sukňu nanášať vrstvu proti treniu) a nadmerná hmotnosť a trenie je vo vysokootáčkových nútených moderných (alebo športových) motoroch veľmi nežiaduce, a preto na týchto motoroch bola sukňa postupne veľmi krátka (takzvaná minisukňa) a postupne sa jej takmer zbavili-takto T -objavil sa piest v tvare, zobrazený na fotografii vpravo.

Ale piesty v tvare T majú aj nevýhody, napríklad môžu mať opäť problémy s trením o steny valca v dôsledku nedostatočného mazaného povrchu veľmi krátkej sukne (a pri nízkych otáčkach).

Podrobnejšie o týchto problémoch a tiež o tom, v ktorých prípadoch sú v niektorých motoroch potrebné piesty v tvare T s minisukňou a v ktorých nie sú, som napísal samostatný podrobný článok. Hovorí to aj o vývoji tvaru piesta motora - radím vám, aby ste si to prečítali. Myslím si, že sme už zistili piestové zariadenie a plynule prechádzame na technológie výroby piestov, aby sme pochopili, aké piesty sú vyrobené. rôzne cesty lepšie a ktoré sú horšie (menej odolné).

Piesty pre motory - materiály na výrobu.

Pri výbere materiálu na výrobu piestov sú kladené prísne požiadavky, a to:

materiál piestu musí mať vynikajúce vlastnosti proti treniu (proti zadieraniu).
materiál piestu motora musí mať dosť vysokú mechanickú pevnosť.
materiál piestu musí mať nízku hustotu a dobrú tepelnú vodivosť.
materiál piestu musí byť odolný voči korózii.
materiál piestu by mal mať nízky koeficient lineárnej rozťažnosti a mal by byť čo najbližšie k koeficientu rozťažnosti materiálu stien valca alebo sa mu rovnať.

Liatina.

Skôr, na úsvite výroby motorov, od čias prvých automobilov, motocyklov a lietadiel (lietadiel), sa na materiál piestu používala sivá liatina (mimochodom, aj na kompresorové piesty). Samozrejme, ako každý materiál, liatina má výhody aj nevýhody.

Z výhod je potrebné poznamenať dobrú odolnosť proti opotrebeniu a dostatočnú pevnosť. Ale najdôležitejšou výhodou liatinových piestov inštalovaných v motoroch s liatinovými blokmi (alebo vložkami) je rovnaký koeficient tepelnej rozťažnosti ako liatinový motorový valec. To znamená, že tepelné medzery je možné minimalizovať, to znamená oveľa menej ako u hliníkových piestov pracujúcich v liatinovom valci. To umožnilo výrazne zvýšiť kompresiu a zdroje skupiny piestov.

Ďalšou významnou výhodou liatinových piestov je malý (iba 10%) pokles mechanickej pevnosti pri zahrievaní piestu. U hliníkového piestu je pokles mechanickej pevnosti počas zahrievania znateľne väčší, ale o tom nižšie.

Ale s príchodom viac otáčkových motorov pri použití liatinových piestov sa ich hlavná nevýhoda začala objavovať pri vysokých rýchlostiach - pomerne veľká hmotnosť v porovnaní s hliníkovými piestami. A postupne prešli na výrobu piestov zo zliatin hliníka, dokonca aj v motoroch s liatinovým blokom alebo vložkou, aj keď museli vyrobiť hliníkové piesty s oveľa väčšími tepelnými vzdialenosťami, aby eliminovali klin hliníkového piestu v liatinový valec.

Mimochodom, predtým na piestoch niektorých motorov bol urobený šikmý rez plášťa, ktorý poskytoval pružinové vlastnosti plášťa hliníkového piesta a vylučoval jeho zaseknutie v liatinovom valci - príklad takého piestu je možné vidieť na motore motocykla IZH-49).

A s príchodom moderných valcov alebo blokov valcov vyrobených úplne z hliníka, v ktorých už neexistujú liatinové vložky (tj potiahnuté nikasilom alebo), bolo možné vyrábať hliníkové piesty s minimálnymi tepelnými vzdialenosťami, pretože tepelná rozťažnosť zliatinového valca sa stala takmer rovnakou ako pri zliatinovom pieste.

Zliatiny hliníka. Takmer všetky moderné piesty v sériových motoroch sú teraz vyrobené z hliníka (okrem plastových piestov na lacných čínskych kompresoroch).

Piesty vyrobené zo zliatin hliníka majú tiež výhody aj nevýhody. Z hlavných výhod je potrebné poznamenať nízku hmotnosť piestu z ľahkej zliatiny, ktorá je pre moderné vysokorýchlostné motory veľmi dôležitá. Hmotnosť hliníkového piestu samozrejme závisí od zloženia zliatiny a od technológie výroby piestu, pretože kovaný piest váži oveľa menej ako ten vyrobený z rovnakej zliatiny odlievaním, ale o technológiách napíšem trochu neskôr.

Ďalšou výhodou piestov z ľahkých zliatin, o ktorých málokto vie, je pomerne vysoká tepelná vodivosť, ktorá je asi 3-4 krát vyššia ako tepelná vodivosť šedej liatiny. Ale prečo je to dôstojné, pretože s vysokou tepelnou vodivosťou a tepelnou rozťažnosťou nie je dosť malé a budete musieť a budete musieť urobiť viac tepelných vôlí, pokiaľ samozrejme nejde o liatinový valec (ale s modernými hliníkovými valcami to nie je dlhšie nevyhnutné).

Faktom je, že vysoká tepelná vodivosť neumožňuje zahriatie spodnej časti piestu na viac ako 250 ° C, čo prispieva k oveľa lepšiemu plneniu valcov motora a samozrejme umožňuje ďalšie zvýšenie kompresného pomeru v benzínové motory a tým zvyšovať ich výkon.

Mimochodom, aby inžinieri nejakým spôsobom posilnili piesty odlievané z ľahkých zliatin, pridali do ich konštrukcie rôzne výstužné prvky - napríklad zosilnia steny a spodok piestu a výstupky pod čapom piesta sú odliate viac masívne. Alebo vyrábajú vložky z tej istej liatiny, o tom som už písal vyššie. A samozrejme, všetky tieto výstuhy zvyšujú hmotnosť piestu a v dôsledku toho sa ukazuje, že starodávnejší a odolnejší piest vyrobený z liatiny dosť stráca na hmotnosti piestu z ľahkej zliatiny, asi 10 - 15. percent.

A tu niekoho napadá otázka, stojí to za sviečku? Stojí to za to, pretože zliatiny hliníka majú ešte jednu vynikajúcu vlastnosť - odvádzajú teplo trikrát lepšie ako rovnaká liatina. A táto dôležitá vlastnosť je nenahraditeľná v moderných vysokootáčkových (nútených a horúcich) motoroch, ktoré majú pomerne vysoký kompresný pomer.

Okrem toho moderné technológie výroba kovaných piestov (o nich o niečo neskôr) výrazne zvyšuje pevnosť a znižuje váhu dielov a už nie je potrebné tieto piesty spevňovať rôznymi vložkami alebo masívnejšími odliatkami.

Nevýhody piestov vyrobených zo zliatin hliníka sú tieto: pomerne veľký koeficient lineárnej rozťažnosti zliatin hliníka, v ktorom je približne dvojnásobný v porovnaní s piestami vyrobenými z liatiny.

Ďalšou významnou nevýhodou hliníkových piestov je pomerne veľký pokles mechanickej pevnosti, keď teplota piestu stúpa. Napríklad: ak je piest zliatiny zahriaty na tristo stupňov, povedie to k zníženiu jeho pevnosti až o polovicu (asi o 55 - 50 percent). A pri liatinovom pieste, keď sa zahrieva, pevnosť klesá výrazne menej - iba o 10 - 15%. Napriek tomu, že moderné piesty vyrobené zo zliatin hliníka skôr kovaním ako odlievaním, strácajú pri zahrievaní oveľa menšiu pevnosť.

Na mnohých moderných hliníkových piestoch je pokles mechanickej pevnosti a príliš veľká tepelná rozťažnosť eliminovaná pokročilejšími výrobnými technológiami, ktoré nahradili tradičné odlievanie (viac o tom nižšie), ako aj špeciálnymi kompenzačnými vložkami (napríklad vložky z ni odolávať tomu, čo som spomenul vyššie), ktoré nielen zvyšujú pevnosť, ale tiež výrazne znižujú tepelnú rozťažnosť stien piestovej sukne.

Motorový piest - technológia výroby.

Nie je žiadnym tajomstvom, že postupom času, aby sa zvýšil výkon motorov, začali postupne zvyšovať kompresný pomer a otáčky motora. A aby sa zvýšil výkon bez veľkého poškodenia životnosti piestov, technológie ich výroby sa postupne zlepšovali. Ale začnime pekne po poriadku - konvenčnými liatými piestami.

Piesty vyrobené konvenčným liatím.

Táto technológia je najjednoduchšia a najstaršia, aplikuje sa od samého začiatku histórie výroby automobilov a motorov, dokonca aj od doby uvoľnené liatinové piesty.

Technológia výroby piestov pre najmodernejšie motory konvenčným odlievaním sa už takmer nepoužíva. Koniec koncov, výstup je výrobok, ktorý má chyby (póry atď.), Ktoré výrazne znižujú pevnosť súčiastky. A technológia obyčajného odlievania do formy (chill mold) je dosť starodávna, požičala sa od našich dávnych predkov, ktorí pred mnohými storočiami odlievali bronzové sekery.

A hliníková zliatina odliata do chladiacej formy opakuje tvar chladiacej formy (matrice) a potom je potrebné diel ešte tepelne a na strojoch spracovať a odstrániť prebytočný materiál, čo trvá veľa času (dokonca aj na CNC strojoch) .

Vstrekovanie.

Pevnosť piestu vyrobeného jednoduchým spôsobom odlievania nie je vzhľadom na pórovitosť súčiastky vysoká a postupne sa mnoho firiem od tejto metódy vzdialilo a začalo odlievať piesty pod tlakom, čo výrazne zlepšilo pevnosť, pretože neexistuje takmer žiadny pórovitosť.

Technológia vstrekovania sa výrazne líši od technológie konvenčného odlievania seker z doby bronzovej a samozrejme, výsledkom je presnejší a odolnejší diel s o niečo lepšou štruktúrou. Mimochodom, odlievaním zliatin hliníka pod tlakom do formy (táto technológia sa nazýva aj razenie kvapalinou) sa odlievajú nielen piesty, ale aj rámy niektorých moderných motocyklov a automobilov.

Ale napriek tomu táto technológia nie je ideálna, a aj keď vezmete piest lisovaný do tlaku a preskúmate ho, nenájdete na jeho povrchu nič, ale to neznamená, že vo vnútri je všetko dokonalé. V skutočnosti je v procese odlievania dokonca aj pod tlakom možné, že sa objavia vnútorné dutiny a dutiny (malé bubliny), ktoré znižujú pevnosť súčiastky.

Stále je však vstrekovanie piestov (lisovanie kvapalinou) oveľa lepšie ako bežné liatie a táto technológia sa stále používa v mnohých továrňach na výrobu piestov, rámov, dielov podvozkov a iných častí automobilov a motocyklov. A kto má záujem podrobnejšie si prečítať o tom, ako sa vyrábajú piesty s vytlačenou kvapalinou a o ich výhodách, potom si o nich prečítame.

Kované piesty automobilu (motocykla).

Kované piesty pre domáce vozidlá.

Toto je v súčasnosti najvyspelejšia technológia na výrobu moderných piestov z ľahkých zliatin, ktoré majú oproti liatým veľa výhod a ktoré sú inštalované na najmodernejších vysokootáčkových motoroch s vysokým kompresným pomerom. Kované piesty vyrobené renomovanými firmami nemajú prakticky žiadne nevýhody.

Nemá však zmysel, aby som v tomto článku podrobne písal o kovaných piestoch, pretože som o nich napísal dva veľmi podrobné články, ktoré si každý môže prečítať kliknutím na odkazy nižšie.

Zdá sa, že to je všetko, ak si na to ešte niečo spomeniem dôležitý detail, ako piest motora, určite pridám, úspech všetkým.

Ryža. Piest naftového motora (a) nákladného auta a tvar piestov rôznych motorov (b): 1 - drážka spodného krúžku škrabky na olej;
2 - drážka pre poistný krúžok piestneho čapu;
3 - vnútorný povrch výstupku;
4 - otvor na mazanie piestnych čapov;
5 - drážka horného krúžku stierača oleja;
6 - drážky kompresných krúžkov;
7 - hlava piestu;
8 - spaľovacia komora v pieste;
9 - spodok piestu;
10 - otvory na odtok oleja;
11 - sukňa

Piest má pomerne zložitú konštrukciu, pretože je vystavený veľmi veľkému a premenlivému zaťaženiu.
Vonkajší povrch vodiacej časti sa nazýva sukne... Počas pracovného zdvihu je piest vystavený vysokému tlaku plynov expandujúcich pri vysokých teplotách. Na druhej strane, pri bežiacom motore, najmä pri vysokých otáčkach, je piest vystavený veľkým striedavým zotrvačným zaťaženiam. Ak je piest v polohe TDC a BDC, jeho akcelerácia je nulová, potom piest prudko akceleruje a pohybuje sa vysokou rýchlosťou a smer pohybu sa mení stokrát za sekundu. Na zníženie zotrvačných zaťažení je potrebné čo najviac znížiť hmotnosť piestu. Súčasne musí mať vysokú pevnosť, aby odolal vysokému tlaku a teplu pri kontakte s horúcimi plynmi, po čom nasleduje chladenie, keď sa do valca privádza studená čerstvá náplň. V súčasnosti sú piesty benzínových a naftových automobilových motorov vyrobené zo zliatin hliníka. Pri výrobe piestu sa do odliatku počas výrobného procesu často vkladajú oceľové vložky, ktoré zvyšujú jeho tuhosť a zabraňujú tepelnej rozťažnosti. Niekedy je oceľová vložka umiestnená v drážke pod horným kompresným (najviac zaťaženým) piestnym krúžkom.
Pri zahriatí sa piest roztiahne. Aby sa vyrovnala tepelná rozťažnosť piestu pri zahrievaní, dostal zvláštny tvar. Piestová sukňa v priečnej rovine má tvar oválu, nie kruhu. V pozdĺžnej rovine vyzerá sukňa piesta ako zrezaný kužeľ. Časti piestu s vysoká teplota alebo s veľkým objemom kovu sa viac roztiahnu (napríklad časť sukne, kde sú umiestnené výstupky), a keď sa dosiahne prevádzková teplota v motore, získa piest tvar valca.
Počas svojej existencie prešli piesty výraznými konštrukčnými zmenami. Ak porovnáte piest motora moderného automobilu s jeho predchodcom, všimnete si, že piesty sa výrazne skrátili. Väčšina sukne je odstrihnutá na každej strane, pričom zostávajú iba dve malé časti, aby sa zabránilo zošikmeniu piestu vo valci. Vďaka premyslenej konštrukcii sú sily pôsobiace na piest vyvážené tak, aby sa minimalizoval sklon k otáčaniu. Vzdialenosť od korunky piestu k hornej drážke piestneho krúžku je zmenšená, aby sa znížila možnosť usadenín uhlíka v tejto časti. Zmenšením veľkosti sekcií v konštrukcii piestu bolo možné výrazne znížiť jeho hmotnosť. Na zníženie strát trením a zvýšenie trvanlivosti častí KShM sa na bočný povrch piestu nanáša vrstva antifrikčného materiálu obsahujúceho disulfid molybdénu alebo grafit.
Spodok piestu môže byť plochý, konvexný, konkávny a môže mať drážky, takže keď sú ventily úplne otvorené, nedotýkajú sa piestu. V naftovom motore môže byť spaľovacia komora vyrobená v pieste.
Piesty motorov s priamym vstrekovaním sú špeciálne tvarované tak, aby podporovali proces spaľovania.
Piestne krúžky sú vyrobené zo špeciálne upravenej liatiny. V moderných motoroch automobilov sa používa niekoľko typov krúžkov. Horné kompresné krúžky slúžia na zabránenie prieniku plynov do kľukovej skrine motora a spodná škrabka na olej - kontroluje množstvo oleja na stenách valca (steny sú mazané olejom prichádzajúcim z kľukovej skrine vo forme oleja. hmla). Olej je potrebný na zabránenie opotrebovaniu CPG, ale prebytočný olej je nežiaduci. Preto by sa malo kŕmiť viac, ako je potrebné, a prebytočné množstvo by sa malo odstrániť pomocou krúžku škrabky na olej, ktorý funguje ako škrabka. Jedným zo spôsobov, ako získať kompaktnejšie a ľahšie piesty, je urobiť krúžky užšie a menšie a kompaktne zapadnúť do hornej časti hlavy piestu. Súčasne sú kladené zvýšené požiadavky na materiál, z ktorého sú vyrobené, a na presnosť ich výroby.

IN kľukový mechanizmus Piest plní niekoľko funkcií, vrátane vnímania tlaku plynu a prenosu síl na ojnicu, utesnenie spaľovacej komory a odvádzanie tepla z nej. Piest je najcharakteristickejšou súčasťou spaľovacieho motora, pretože s jeho pomocou sa realizuje termodynamický proces motora.

Podmienky, v ktorých piest pracuje, sú extrémne a vyznačujú sa vysokým tlakom, teplotou a zotrvačným zaťažením. Preto sú piesty na moderných motoroch vyrobené z ľahkého, odolného a žiaruvzdorného materiálu - zliatiny hliníka, menej často z ocele. Piesty sa vyrábajú dvoma spôsobmi - vstrekovaním alebo lisovaním, tzv. kované piesty.

Piest je jednodielny konštrukčný prvok, ktorý je bežne rozdelený na hlavu (v niektorých zdrojoch sa nazýva dno) a sukňu. Tvar a konštrukcia piestu je do značnej miery určená typom motora, tvarom spaľovacej komory a procesom spaľovania, ktorý v ňom prebieha. Piest benzínového motora má plochý alebo takmer plochý povrch hlavy. Môže byť drážkovaný pre úplné otvorenie ventilov. Piesty motorov s priamym vstrekovaním sú tvarovo zložitejšie. V hlave piestu naftového motora je vytvorená spaľovacia komora určitá forma ktorý poskytuje dobré vírenie a zlepšuje miešanie.

Pod hlavou piestu sú vytvorené drážky na inštaláciu piestnych krúžkov. Piestová sukňa má zúžený alebo zakrivený ( sudovitý) forma. Tento tvar sukne kompenzuje tepelnú rozťažnosť piestu pri zahrievaní. Keď motor dosiahne svoju prevádzkovú teplotu, piest nadobudne valcový tvar. Aby sa znížili straty trením, vrstva antifrikčného materiálu ( disulfid molybdénu, grafit). Piestová sukňa má otvory s výstupkami ( ušká) na pripevnenie piestneho čapu.

Chladenie piestu sa vykonáva zo strany vnútorného povrchu rôznymi spôsobmi:

olejová hmla vo valci;
rozstrekovanie oleja cez otvor v ojnici;
striekanie oleja špeciálnou tryskou;
vstrekovanie oleja do špeciálneho prstencového kanála v oblasti krúžkov;
cirkulácia oleja rúrkovou cievkou v hlave piestu.

Piestne krúžky tvoria tesné spojenie medzi piestom a stenami valca. Sú vyrobené z modifikovanej liatiny. Piestne krúžky sú hlavným zdrojom trenia v spaľovacom motore. Straty trením v krúžkoch dosahujú až 25% všetkých mechanických strát v motore.

Počet a usporiadanie krúžkov závisí od typu a účelu motora. Najbežnejšou schémou sú dva kompresné krúžky a jeden krúžok škrabky na olej. Kompresné krúžky zabrániť prieniku plynov zo spaľovacej komory do kľukovej skrine motora. Prvý kompresný krúžok funguje v najťažších podmienkach. Preto je na piestoch nafty a množstve motorov s núteným zážihom namontovaná do prstencovej drážky oceľová vložka, ktorá zvyšuje pevnosť a umožňuje realizovať maximálny kompresný pomer. Stláčacie krúžky môžu byť lichobežníkové, sudovité, kužeľovité, niektoré sú rezané (rezané).

Stierací krúžok oleja odstraňuje prebytočný olej z povrchu valca a zabraňuje vstupu oleja do spaľovacej komory. Prsteň má veľa drenážnych otvorov. Niektoré vzory prsteňov majú pružinový expandér.

Pripojenie piestu k ojnici sa vykonáva pomocou piestneho čapu, ktorý je rúrkový a je vyrobený z ocele. Existuje niekoľko spôsobov, ako nainštalovať piestny čap. Najpopulárnejšie tzv. plávajúci prst, ktorý má schopnosť sa počas prevádzky otáčať v výčnelkoch a hlave piestu ojnice. Aby sa čap neuvoľnil, je zaistený prídržnými krúžkami. Oveľa menej často sa používa pevné upevnenie koncov čapu v pieste alebo pevné upevnenie čapu v hlave piestu ojnice.

Piest, piestne krúžky a piestny čap nesú osvedčený názov skupiny piestov.

V skupine valcov a piestov (CPG) prebieha jeden z hlavných procesov, vďaka ktorým funguje spaľovací motor: uvoľňovanie energie v dôsledku spaľovania zmesi vzduchu a paliva, ktorá sa následne premieňa na mechanickú činnosť - otáčanie kľukového hriadeľa. Hlavnou pracovnou súčasťou CPG je piest. Vďaka nemu sú vytvorené podmienky potrebné na spaľovanie zmesi. Piest je prvou zložkou, ktorá sa podieľa na premene prijatej energie.

Piest motora je valcový. Nachádza sa vo vložke valca motora, je pohyblivým prvkom - počas prevádzky sa prepína, vďaka čomu piest plní dve funkcie.

Pri pohybe dopredu piest zmenšuje objem spaľovacej komory a stláča palivovú zmes, ktorá je nevyhnutná pre spaľovací proces (v naftových motoroch sa zmes zapáli jeho silným stlačením).
Po zapálení zmesi vzduchu a paliva v spaľovacej komore tlak prudko stúpa. V snahe zväčšiť objem tlačí piest dozadu a robí spätný pohyb, ktorý sa prenáša cez ojnicu na kľukový hriadeľ.

DIZAJN

Zariadenie dielu obsahuje tri komponenty:

Dno.
Tesniaca časť.
Sukňa.

Tieto komponenty sú k dispozícii ako v jednodielnych piestoch (najbežnejšia možnosť), tak aj v jednotlivých komponentoch.

SPODNE

Spodok - hlavný pracovná plocha Pretože steny vložky a hlava bloku tvoria spaľovaciu komoru, v ktorej sa spaľuje palivová zmes.

Hlavným parametrom dna je jeho tvar, ktorý závisí od typu spaľovacieho motora (ICE) a jeho konštrukčných vlastností.

V dvojtaktných motoroch sa používajú piesty so sférickým dnom - spodným výčnelkom, čo zvyšuje účinnosť plnenia spaľovacej komory zmesou a odstraňovania výfukových plynov.

V štvortaktných benzínových motoroch je dno ploché alebo konkávne. Okrem toho sú na povrchu vytvorené technické vybrania - vybrania pre ventilové kotúče (eliminujú pravdepodobnosť zrážky piestu s ventilom), vybrania na zlepšenie tvorby zmesi.

U naftových motorov sú vybrania v spodnej časti celkovo a majú iný tvar... Tieto výklenky sa nazývajú piestová spaľovacia komora a sú navrhnuté tak, aby vytvárali turbulencie v prúdení vzduchu a paliva do valca pre lepšie premiešanie.

Tesniaca časť je určená na inštaláciu špeciálnych krúžkov (kompresný a škrabka na olej), ktorých úlohou je odstrániť medzeru medzi piestom a stenou vložky, zabrániť prieniku pracovných plynov do priestoru piestu a mazív do spaľovacia komora (tieto faktory znižujú účinnosť motora). To zaisťuje prenos tepla z piestu na vložku.

TESNIACA ČASŤ

Tesniaca časť obsahuje drážky v valcová plocha piest - drážky umiestnené za dnom a mostíky medzi drážkami. V dvojtaktných motoroch sú do drážok dodatočne umiestnené špeciálne vložky, do ktorých dosadajú krúžkové zámky. Tieto vložky sú potrebné na vylúčenie možnosti otočenia krúžkov a ich zámkov do vstupného a výstupného otvoru, čo by ich mohlo zlomiť.

Svetru od spodného okraja k prvému prstencu sa hovorí hlava krajiny. Tento pás má najväčší teplotný efekt, preto je jeho výška zvolená na základe prevádzkových podmienok vytvorených vo vnútri spaľovacej komory a materiálu piestu.

Počet drážok vytvorených na tesniacej časti zodpovedá počtu piestnych krúžkov (a dajú sa použiť 2 - 6). Najbežnejší dizajn je s tromi krúžkami - dvoma kompresnými krúžkami a jednou škrabkou na olej.

V drážke pre krúžok škrabky na olej sú vytvorené otvory pre odtok oleja, ktoré sú odstránené krúžkom zo steny vložky.

Spolu so dnom tvorí tesniaca časť hlavu piestu.

SUKNA

Obruba slúži ako vodidlo pre piest, bráni mu v zmene polohy vzhľadom na valec a poskytuje iba vratný pohyb časti. Vďaka tomuto komponentu je uskutočnené pohyblivé spojenie piestu s ojnicou.

Na pripojenie sú v sukni vytvorené otvory na inštaláciu piestneho čapu. Na zvýšenie pevnosti v mieste dotyku prsta sú na vnútornej strane sukne vyrobené špeciálne masívne korálky, ktoré sa nazývajú šéfky.

Na upevnenie piestneho čapu v pieste sú v montážnych otvoroch k dispozícii drážky pre prídržné krúžky.

TYPY PIESTOV

V spaľovacích motoroch sa používajú dva typy piestov, ktoré sa líšia dizajnom - jednodielne a kompozitné.

Pevné diely sa vyrábajú odlievaním, po ktorom nasleduje obrábanie. V procese odlievania je z kovu vytvorený polotovar, ktorý udáva všeobecný tvar súčiastky. Ďalej sa na kovoobrábacích strojoch vo výslednom obrobku spracujú pracovné povrchy, vyrežú sa drážky pre krúžky, vyrobia sa technologické otvory a drážky.

V komponentoch sú hlava a sukňa oddelené a počas montáže na motor sú zostavené do jednej konštrukcie. Zostava do jedného kusa sa navyše vykonáva vtedy, keď je piest spojený s ojnicou. Na to sú okrem otvorov pre piestny kolík v sukni aj špeciálne výstupky na hlave.

Výhodou kompozitných piestov je schopnosť kombinovať výrobné materiály, čo zvyšuje výkon súčiastky.

VÝROBNÉ MATERIÁLY

Zliatiny hliníka sa používajú ako materiál na výrobu pevných piestov. Časti vyrobené z takýchto zliatin sa vyznačujú nízkou hmotnosťou a dobrou tepelnou vodivosťou. Hliník však zároveň nie je vysokopevnostným a tepelne odolným materiálom, čo obmedzuje používanie piestov z neho vyrobených.

Litinové piesty sú tiež vyrobené z liatiny. Tento materiál je odolný a odolný voči vysokým teplotám. Ich nevýhodou je ich značná hmotnosť a zlá tepelná vodivosť, čo vedie k silnému zahrievaniu piestov počas prevádzky motora. Z tohto dôvodu sa nepoužívajú na benzínové motory, pretože vysoké teploty spôsobujú žeravé zapaľovanie (zmes vzduchu a paliva sa vznieti pri kontakte s horúcimi povrchmi, a nie pri zapaľovaní sviečky).

Konštrukcia zložených piestov umožňuje vzájomne kombinovať určené materiály. V takýchto prvkoch je plášť vyrobený z hliníkových zliatin, ktoré poskytujú dobrú tepelnú vodivosť, a hlava je vyrobená z tepelne odolnej ocele alebo liatiny.

Prvky kompozitného typu však majú aj svoje nevýhody, medzi ktoré patria: