Все, что вам нужно знать об автомобильном поршне

В двигателе внутреннего сгорания поршень является одним из величайших компонентов, которые помогают работе цикла сгорания. Часть двигателя заключена в блок цилиндров, в котором используется поршневое кольцо, не оставляющее места для утечки газа.

Поршни помогают в преобразовании тепловой энергии в механическую работу и наоборот. Он движется вверх и вниз внутри цилиндра, расширяя и сжимая топливовоздушную смесь. По этой причине поршень в двигателе внутреннего сгорания неизбежен.

Сегодня мы рассмотрим определение, функции, работу, типы, детали, материалы и схему автомобильного поршня.

Читайте:Компоненты автомобильного двигателя

Что такое поршень?

Поршень — это механическое устройство, которое движется вверх для сжатия газа и вниз за счет взрыва в цилиндре для преобразования тепловой энергии в механическую работу.

Поршень следует циклическому процессу для продолжения процесса преобразования тепла. процесс достигается тремя способами:

• Обеспечение тепла газу внутри цилиндра для полезной работы
• Отвод тепла от цилиндра для снижения давления, чтобы газ можно было легко сжать.
• Приложение работы к поршню, когда он находится в исходном состоянии, готовом к повторному выполнению цикла.

Функции поршня в двигателях внутреннего сгорания

Поршни играют жизненно важную роль в автомобильном двигателе, включая бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия. Процесс этих двух двигателей внутреннего сгорания отличается, но они используют поршень для своих процессов. Ниже приведены функции поршня автомобильного двигателя:

• Основной функцией поршня является передача силы взрыва небольшого газа в цилиндре на коленчатый вал. Это обеспечивает вращательный момент маховику.
• Он движется вперед, так что газы могут сжиматься, а при обратном движении может произойти взрыв.
• Поршень содержит штифт, называемый поршневым пальцем, который позволяет газу в камере не выходить.
• Шатун, прикрепленный к днищу поршня, позволяет передавать механическую работу.
• Поршни помогают переносить воздушно-топливную смесь в период цикла сгорания.
• Поршни помогают контролировать поток масла в стенках цилиндра с помощью маслосъемного кольца.

Как работает поршень?

Спросив, как работает поршень, вы узнаете весь принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Это связано с тем, что поршень выполняет основную работу во время четырехтактного цикла.

Как упоминалось ранее, двигатель внутреннего сгорания бывает двух типов, и они работают двумя разными способами. Один из них работает со свечой зажигания, поэтому он называется «двигатель с искровым зажиганием», а другой — «двигатель с воспламенением от сжатия». Работа у них совсем другая. Работа этого движка была описана в другой статье.

Читать:Применение дизельного двигателя

Видео ниже показывает работу поршня в двигателе внутреннего сгорания Джин:

Материал поршня

Чугун - самый ранний материал, используемый для изготовления поршня. Однако современный двигатель выигрывает от более легких материалов для балансировки двигателя. Хорошие поршни должны выдерживать температуру сгорания двигателя. Такие сплавы, как Y-сплавы и гидуминий, специально используются для получения таких свойств.

Поршни изготовлены из алюминиевых сплавов методом литья. Некоторые поршни, используемые в гоночных автомобилях, требуют большей прочности и усталостной долговечности, поэтому они кованые.

Поршни из заготовок также используются в гоночных двигателях, потому что они не зависят от размера и архитектуры доступных поковок, что позволяет менять конструкцию в последние минуты. Хотя обычно это не видно невооруженным глазом.

ниже представлена ​​схема поршня:

Основные части поршней и их функции

Ниже приведены пояснения к основным частям поршня:

Юбка поршня:

Юбка поршня представляет собой цилиндрический материал, прикрепленный к круглой части поршня. Обычно он изготавливается из чугуна, чтобы противостоять износу и обладает самосмазывающимися свойствами. На юбке имеются канавки, что позволяет идеально сесть поршневым кольцам. Функция юбки поршня состоит в том, чтобы перемещаться вверх и вниз по цилиндру.

Поршневые кольца:

Поршневые кольца представляют собой отрезки разрезных колец, которые устанавливаются в углублении поршня. В двигателе обычно три поршневых кольца. Иногда кольцо может быть и одно, в зависимости от типа двигателя.

Подшипники поршня:

Подшипники — это большие части поршня, которые способствуют эффективности движения. Он расположен в точках, где происходит осевое вращение. Эти подшипники обычно представляют собой полукруглые металлические детали, которые входят в отверстия этих точек.

Поршневой палец:

Поршневой палец представляет собой часть поршня, также известную как поршневой палец или поршневой палец. Этот штифт представляет собой полый или сплошной вал в секции юбки. На этом пальце шарнирно закреплен поршневой шток, удерживаемый во втулке поршневого кольца. Функция поршневого пальца состоит в том, чтобы поддерживать подшипник, чтобы поршень мог нормально функционировать.

Головка поршня:

Эта часть поршня также известна как головка или купол, который представляет собой верхнюю поверхность. Это часть, которая контактирует с дымовыми газами, из-за чего она подвергается чрезвычайно высокой температуре. Функция поршня состоит в том, чтобы воспринимать давление, температуру и другие напряжения расширяющегося газа.

Болт шатуна:

Еще одна часть поршня, которую нельзя оставить без внимания, — это шатунный болт. Он используется для крепления шатуна к коленчатому валу. На нижнем конце шатунных болтов есть крышки и подшипники. Затем гайка используется для фиксации компонентов вместе с болтом.

Соединительный стержень:

Шатун является одной из основных частей поршня, который чаще всего укорачивается как шатун или шатун. Он соединяет поршень с коленчатым валом двигателя и обеспечивает движение поршня в камере. Компонент рассчитан на механическую нагрузку, поэтому он достаточно прочен. Детали поршня изготавливаются методом ковки, а иногда и литья.

Читайте:Четырехтактный двигатель:все, что вам нужно знать

Типы поршней

Ниже представлены три типа поршней:

Поршни тарелок: тарельчатый поршень выполнен в виде пластины со слегка загнутыми вверх внешними краями. Это легко и просто, а также доставляет меньше проблем инженерам. Он часто используется в форсированных приложениях, не требующих высокого подъема распределительного вала или высокой степени сжатия.

Поршни с плоским верхом: поршень с плоской вершиной имеет плоскую вершину. У него наименьшая площадь поверхности, что дает возможность создать наибольшую силу. Он идеально подходит для создания эффективного горения.

Поршни с плоским верхом создают сильный взрыв в камере, но сжатие может быть слишком сильным для меньших камер сгорания.

Поршни купола: концепция тарельчатых поршней совершенно противоположна тарельчатому типу. Средний пузырек для увеличения площади поверхности остается на верхней части поршня. Что ж, большая площадь поверхности означает меньшее сжатие, а большее сжатие означает большее создаваемое усилие.

Камера сгорания имеет верхний предел, с которым она может справиться, поэтому снижение степени сжатия — лучший способ предотвратить поломку двигателя.

Прочитайте все, что вам нужно знать о системе передачи

Распространенная проблема с поршнем

Проблема развития поршня не что иное, как трещина. Эта трещина возникает в верхней части головки поршня, известной как головка. Обычно это вызвано чрезмерной компрессией или опережением опережения зажигания из-за давления сгорания в бензиновых двигателях. Головка поршня трескается, потому что она работает за пределами допустимого давления.

В дизельном двигателе у поршня возникают проблемы из-за состояния, известного как термическая усталость. Термическая усталость возникает, когда двигатель работает под большой нагрузкой наряду с легкой нагрузкой. Эти постоянные резкие изменения температуры сгорания внезапно приводят к термическим трещинам в головке поршня.

Трещины случаются и в юбке поршня из-за постоянной чрезмерной нагрузки двигателя и усталости от большого пробега. В некоторых случаях причиной является конструкция поршня. В большинстве случаев производитель исправляет последнюю, поставляя замененную деталь.

Юбка поршня все еще может треснуть на ранней стадии ремонта двигателя, когда поршень неправильно установлен на шатунах. Это вызывает переломы под напряжением, которые вызывают серьезные трещины на юбке.

Прочитайте:Как работает автомобильный двигатель

Именно для этой статьи выделите определение, работу, детали, типы, материал, проблему поршня. Я надеюсь, что знания достигнуты, если это так, дайте знать свою мысль и не забудьте поделиться. Спасибо!