Что такое поршни: Поршень | это… Что такое Поршень?

конструктивные элементы, признаки и причины их износа

Поршень двигателя внутреннего сгорания представляет собой деталь цилиндрической формы, которая двигается внутри цилиндра и отвечает за преобразование энергии газов в энергию поступательного движения.

Стандартный поршень ДВС состоит из 3 основных элементов: днища, уплотняющей и направляющей частей.

Днище (или головка) служит для восприятия тепловой нагрузки и газовых сил, образующихся вследствие сгорания топливно-воздушной смеси.

Уплотняющая часть, состоящая из нескольких поршневых колец, отводит тепло от поршня к цилиндру и препятствует прорыву газов.

Направляющая часть (юбка) поддерживает положение поршня и передает боковое усилие на стенки цилиндра.

Далее каждая из этих частей будет рассмотрена более подробно.

Днище поршня

Днище поршня может иметь разную форму, что зависит от типа двигателя, особенностей смесеобразования и газообмена в цилиндре, расположения форсунок, свечей и клапанов.

Детали с выпуклым днищем обладают повышенной прочностью, однако они работают в камере сгорания линзовидной формы, что увеличивает теплоотдачу и механические потери.

Поршни с вогнутым днищем используются в дизельных моторах и бензиновых двигателях с высокой степенью сжатия. Они образуют компактную форму камеры сгорания, однако более склонны к образованию нагара.

Наиболее простыми и распространенными являются поршни с плоскими днищами. Ими оснащаются многие бензиновые двигатели, а также дизельные ДВС вихрекамерного и предкамерного типа.

Днище поршня принимает на себя основную термическую нагрузку, поэтому толщина поршня в этой части больше, чем в других. Чем днище толще, тем больше масса детали, но меньше ее нагрев.

Стандартная толщина днища поршня в обычных двигателях – 7-9 мм, в турбомоторах – 11 мм, в дизельных ДВС – 10-16 мм.

В целях увеличения прочности, снижения вероятности перегрева и прогорания некоторые виды поршней в области днища и канавки первого компрессионного кольца подвергаются твердому анодированию. В ходе этой операции верхний тонкий слой алюминия преобразуется в керамическое покрытие толщиной 8-12 мкм.

Уплотняющая часть

Уплотняющую часть поршня составляют поршневые кольца: в современных двигателях используется, как правило, три кольца – одно маслосъемное и два компрессионных.

Компрессионные кольца предотвращают попадание отработавших газов из камеры сгорания в картер двигателя. По форме они могут быть трапециевидными, коническими или бочкообразными. Некоторые виды таких колец имеют вырез. Наибольшие нагрузки воспринимает первое компрессионное кольцо, поэтому для увеличения ресурса данной детали, ее канавку укрепляют при помощи стальной вставки.

Маслосъемные кольца предназначены для удаления излишков масла и предупреждения их попадания в камеру сгорания. Для этих целей служат сквозные отверстия, расположенные по периметру кольца. Через них масло, удаленное со стенок цилиндра, поступает внутрь поршня, а затем попадает в поддон картера двигателя.

Некоторые виды маслосъемных колец оснащены пружинным расширителем.

Диаметр уплотняющей части поршня меньше, чем направляющей. Это связано с повышенным нагревом детали в районе колец. Жаровый пояс имеет еще меньший диаметр, что позволяет избежать задиров и заклинивания колец в канавках после термического расширения поршня.

Для уплотнения поршня наибольшее значение имеет материал и качество колец. Чугунные маслосъемные кольца намного надежнее и проще в установке, чем составные. При перегреве их упругость не снижается, поэтому не возникает таких проблем как выброс масла, пропуск газов в картер и пр.

Направляющая часть

Направляющую (тронковую) часть поршня называют юбкой. С внутренней стороны она имеет бобышки (приливы), в которых располагается отверстие под поршневой палец. Для фиксации пальца предусмотрены специальные канавки.

Нижняя кромка юбки снабжена буртиком для последующей механической обработки и подгонки поршня. Буртик растачивается с внутренней стороны в том случае, если поршень слишком тяжелый. В местах расположения отверстий под поршневой палец с наружной части юбки вырезаются специальные углубления. Эти зоны не взаимодействуют со стенками цилиндра, образуя так называемые «холодильники».

Чтобы поршень свободно перемещался в цилиндре, между юбкой и стенками гильзы предусмотрен зазор, величина которого зависит от линейного расширения металла пары «поршень-цилиндр» при нормальной работе ДВС.

Перегрев грозит чрезмерным расширением поршня, образованием на нем задиров и заклиниванием. Однако решать проблему выставлением большого зазора не рекомендуется – это не только снижает уплотняющие свойства поршня, но и грозит выходом двигателя из строя.

Поверхности юбки воспринимают силы бокового давления, в процессе движения поршня испытывают повышенное трение и нагрев. Именно поэтому многие автопроизводители еще на этапе производства поршней наносят на юбки антифрикционное покрытие (АФП), что позволяет не только защитить детали от усиленного износа, но и облегчить приработку на новом двигателе.

Существуют АФП, которые можно наносить не только в заводских условиях, но и в обычных мастерских, гаражах и прочих помещениях, не оборудованных специальными приспособлениями.

Одним из таких материалов является антифрикционное твердосмазочное покрытие MODENGY Для деталей ДВС.

Аэрозольная упаковка делает процесс нанесения этого состава простым и удобным. Полимеризация АФП возможна как при комнатной температуре, так и при нагреве.

Опыт использования покрытия показал, что оно эффективно снижает трение, предотвращает скачкообразное движение и задиры, сохраняет работоспособность двигателя даже в режиме масляного голодания.

Материал устойчив к длительному воздействию моторного масла и при правильной предварительной подготовке поверхностей не теряет своих свойств на протяжении долгого времени.

MODENGY Для деталей ДВС доступно в наборе со Специальным очистителем-активатором MODENGY, который не только очищает и обезжиривает, но и гарантирует отличную адгезию покрытия.

Поршень, как и любой другой рабочий элемент двигателя, подвержен механическим повреждениям и износу.

Ежедневная эксплуатация автомобиля способствует выработке ресурса деталей, на что указывает:

• Повышенный расход масла
• Синий дым из выхлопной трубы
• Нагар на свечах зажигания
• Нестабильная работа ДВС на холостых оборотах (вибрация рычага КПП)
• Увеличение расхода топлива в 2 и более раз
• Снижение мощности двигателя и т. д.

Все это свидетельствует о некорректной работе двигателя, в частности, поршневой группы. Далее отметим, какие проблемы для нее наиболее актуальны.

Задиры и нагар на днище поршня

Появляются вследствие перегрева поршня из-за нарушения процесса сгорания, деформации и/или засорения масляной форсунки, несоответствия размера детали рекомендованным, неисправности системы охлаждения, уменьшения зазора в верхней части рабочей поверхности.

Следы от ударов на днище поршня

Свидетельствуют о слишком большом выступе поршня, неверной посадке клапана, слишком малом зазоре в клапанном приводе, отложениях масляного нагара на днище поршня, неподходящем уплотнении ГБЦ, некорректно выставленным фазам газораспределения.

Наплавления и расплавление металла на поверхностях

Указывают на неравномерный впрыск топлива, позднее зажигание, недостаточное сжатие смеси, неверный момент начала впрыска и его количество, неисправность впрыскивающих форсунок.

Трещины на днище поршня и в полости камеры сгорания

Говорят о недостаточной компрессии в цилиндрах, плохом охлаждении поршня, некорректном впрыске смеси. Трещины могут появиться при установке поршней в неподходящей к ним по форме полости камеры сгорания.

Повреждения поршневые колец

Возникают вследствие неправильной установки поршней, избытке топлива в камере сгорания, вибрации самих поршневых колец, сильном осевом износе кольцевой канавки.

Радиальный износ поршня

Наблюдается из-за избыточного количества топлива в камере сгорания. Такая проблема является следствием сбоев в процессе приготовления смеси, нарушения процесса сгорания, недостаточного давлении сжатия. Осевой износ возникает в результате загрязнения поршня во время приработки ДВС.

Износ юбки поршня

Повреждения на юбке могут возникать по нескольким причинам. Ассиметричное пятно контакта на боковой поверхности тронка обычно вызвано скручиванием и/или деформацией шатуна, неправильно просверленными отверстиями цилиндра, большим люфтом шатунного подшипника, наклонно просверленными отверстиями в головках шатунов.

Задиры образуются из-за слишком тесной посадки поршней, ошибок при монтаже шатуна горячим прессованием, недостаточной смазки при первом запуске двигателя.

Поверхности трения юбки поршней истираются также из-за попадания топлива в масло, неисправного пускового устройства холодного двигателя, недостаточного сжатия, перебоев в зажигании и работе ДВС на переобогащенной воздушно-топливной смеси.

Кавитация гильз

Кавитация – основная причина выхода гильз из строя. Это явление вызвано недостатком охлаждения, слишком низкой или высокой температурой, применением неподходящей охлаждающей жидкости, неправильной и/или неточной посадки гильз цилиндров, использованием неподходящих уплотнительных колец с круглым сечением.

Масляный нагар на днище цилиндра

Такие отложения возникают вследствие избыточного содержания масла в камере сгорания. Это вызвано, в свою очередь, неисправностью деталей, прорывом газов с проникновением масла во всасывающий тракт, недостаточным отделением масляного тумана от картерных газов.

Возврат к списку

что нужно знать об этих деталях и как продлить срок их службы?

Цилиндр и поршень – ключевые детали любого двигателя. В замкнутой полости цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) происходит сгорание топливно-воздушной смеси. Газы, образующиеся при этом, воздействуют на поршень – он начинает двигаться и заставляет вращаться коленчатый вал.

Цилиндр и поршень обеспечивают оптимальный режим работы двигателя в любых условиях эксплуатации автомобиля.

Рассмотрим эту пару подробнее: конструкцию, функции, условия работы, возможные проблемы при эксплуатации элементов ЦПГ и пути их решения.

Принцип работы цилиндро-поршневой группы

Современные двигатели внутреннего сгорания оснащены блоками, в которые входят от 1 до 16 цилиндров – чем их больше, тем мощнее силовой агрегат.

Внутренняя часть каждого цилиндра – гильза – является его рабочей поверхностью. Внешняя – рубашка – составляет единое целое с корпусом блока. Рубашка имеет множество каналов, по которым циркулирует охлаждающая жидкость.

Внутри цилиндра находится поршень. В результате давления газов, выделяющихся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси, он совершает возвратно-поступательное движения и передает усилия на шатун. Кроме того, поршень выполняет функцию герметизации камеры сгорания и отводит от нее излишки тепла.

Поршень включает следующие конструктивные элементы:

• Головку (днище)
• Поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные)
• Направляющую часть (юбку)

Бензиновые двигатели оснащены достаточно простыми в изготовлении поршнями с плоской головкой. Некоторые модели имеют канавки, способствующие максимальному открытию клапанов. Поршни дизельных двигателей отличаются наличием на днищах выемок – благодаря им воздух, поступающий в цилиндр, лучше перемешивается с топливом.

Кольца, установленные в специальные канавки на поршне, обеспечивают плотность и герметичность его соединения с цилиндром. В двигателях разного типа и предназначения количество и расположение колец могут отличаться.

Чаще всего поршень содержит два компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Компрессионные (уплотняющие) кольца могут иметь трапециевидную, бочкообразную или коническую форму. Они служат для минимизации попадания газов в картер двигателя, а также отведения тепла от головки поршня к стенкам цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, которое изнашивается быстрее всех, обычно обработано методом пористого хромирования или напылением молибдена. Благодаря этому оно лучше удерживает смазочный материал и меньше повреждается. Остальные уплотняющие кольца для лучшей приработки к цилиндрам покрывают слоем олова.

С помощью маслосъемного кольца поршень, совершающий возвратно-поступательные движения в гильзе, собирает с ее стенок излишки масла, которые не должны попасть в камеру сгорания. Через дренажные отверстия поршень «забирает» масло внутрь, а затем отводит его в картер двигателя.

Направляющая часть поршня (юбка) обычно имеет конусную или бочкообразную форму – это позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня при высоких рабочих температурах. На юбке расположено отверстие с двумя выступами (бобышками) – в нем крепится поршневой палец, служащий для соединения поршня с шатуном.

Палец представляет собой деталь трубчатой формы, которая может либо закрепляться в бобышках поршня или головке шатуна, либо свободно вращаться и в бобышках, и в головке (плавающие пальцы).

Поршень с коленчатым валом соединяется шатуном. Его верхняя головка движется возвратно-поступательно, нижняя вращается вместе с шатунной шейкой коленвала, а стержень совершает сложные колебательные движения. Шатун в процессе работы подвергается высоким нагрузкам – сжатию, изгибу и растяжению – поэтому его производят из прочных, жестких, но в то же время легких (в целях уменьшения сил инерции) материалов.

Конструкционные материалы деталей ЦПГ

Сегодня цилиндры и поршни двигателя чаще всего производят из алюминия или стали с различными присадками. Иногда для внешней части блока цилиндров используют алюминий, имеющий небольшой вес, а для гильзы, контактирующей с движущимся поршнем, – более прочную сталь.

В отличие от чугуна, который применялся ранее для изготовления деталей ЦПГ, внедрение алюминия – намного более легкого, но износостойкого материала – стало толчком к появлению мощных и высокооборотистых двигателей.

Современные автомобили, особенно с дизельными двигателями, все чаще оснащаются сборными поршнями из стали. Они имеют меньшую компрессионную высоту, чем алюминиевые, поэтому позволяют использовать удлиненные шатуны. В результате боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр» существенно снижаются.

Поршневые кольца, наиболее подверженные износу и деформациям, производят из специального высокопрочного чугуна с легирующими добавками (молибденом, хромом, вольфрамом, никелем).

Значительные механические и тепловые циклические нагрузки отрицательно сказываются на работоспособности элементов цилиндро-поршневой группы. В то же время от их состояния напрямую зависит стабильная компрессия двигателя, обеспечивающая его уверенный холодный и горячий запуск, мощность, экологичность и другие эксплуатационные показатели.

Именно поэтому для изготовления поршней и других деталей ЦПГ применяются материалы, обладающие высокой механической прочностью, хорошей теплопроводностью, незначительным коэффициентом линейного расширения, отличными антифрикционными и антикоррозионными свойствами.

В целях снижения потерь на трение производители поршней покрывают их боковую поверхность специальными антифрикционными составами на основе твердых смазочных частиц: графита или дисульфида молибдена. Однако со временем заводское покрытие разрушается, поршни снова испытывают высокие нагрузки, под влиянием которых изнашиваются и выходят из строя.

Одним из самых эффективных антифрикционных покрытий поршней является MODENGY Для деталей ДВС.

Состав на основе сразу двух твердых смазок – высокоочищенного дисульфида молибдена и поляризованного графита – применяется для первоначальной обработки юбок поршней или восстановления старого заводского покрытия.

MODENGY Для деталей ДВС имеет практичную аэрозольную упаковку с оптимально настроенными параметрами распыления, поэтому наносится на юбки поршней легко, быстро и равномерно.

На поверхности покрытие создает долговечную сухую защитную пленку, которая снижает износ деталей и препятствует появлению задиров.

MODENGY Для деталей ДВС полимеризуется при комнатной температуре, не требуя дополнительного оборудования.

Для подготовки поверхностей перед нанесением покрытия их необходимо обработать Специальным очистителем-активатором MODENGY. Только в таком случае производитель гарантирует прочное сцепление состава с основой и долгий срок службы готового покрытия. Оба средства входят в Набор для нанесения антифрикционного покрытия на детали ДВС.

Методы охлаждения и смазывания цилиндро-поршневой группы

В каждом цикле работы двигателя сгорает большое количество топливно-воздушной смеси. При этом все детали цилиндро-поршневой группы испытывают экстремальные температурные воздействия, поэтому нуждаются в эффективном охлаждении – воздушном или жидкостном.

Наружная поверхность цилиндров ДВС с воздушным охлаждением покрыта множеством ребер, которые обдувает встречный или искусственно созданный воздухозаборниками воздух.

При водяном охлаждении жидкость, циркулирующая в толще блока, омывает нагретые цилиндры, забирая таким образом излишек тепла. Затем жидкость попадает в радиатор, где охлаждается и вновь подается к цилиндрам.

Второй по важности момент после отвода тепла – система смазки цилиндров. Без нее поршни рано или поздно подвергаются заклиниванию, что может привести к поломке двигателя.

Для того чтобы масляная пленка дольше удерживалась на внутренних поверхностях цилиндров, их подвергают хонингованию, т.е. нанесению специальной микросетки. Стабильность слоя масла гарантирует не только максимально низкое трение в паре «поршень-цилиндр», но и способствует отведению лишнего тепла из ЦПГ.

Неисправности ЦПГ и их диагностика

Даже грамотная эксплуатация автомобиля не гарантирует, что со временем не возникнет проблем с его цилиндро-поршневой группой.

О неисправностях деталей ЦПГ свидетельствует увеличение расхода масла, ухудшение пусковых качеств двигателя, снижение его мощности, появление каких-либо посторонних шумов при работе. Эти моменты нельзя игнорировать, так как стоимость ремонта цилиндро-поршневой группы иногда равна стоимости автомобиля в целом.

Под влиянием очень высоких нагрузок и температур:

• На рабочих поверхностях цилиндров появляются трещины, сколы, пробоины
• Посадочные места под гильзу деформируются
• Днища поршней оплавляются и прогорают
• Поршневые кольца разрушаются, закоксовываются, залегают
• На теле поршней возникают различные повреждения
• Зазоры между поршнем и цилиндром сужаются, вследствие чего на юбках появляются задиры
• Наблюдается общий износ цилиндров и поршней

Перечисленные неисправности цилиндро-поршневой группы неизбежны при перегреве двигателя. Он может возникнуть из-за нарушения герметичности системы охлаждения, отказа термостата или помпы, сбоев в работе вентилятора охлаждения радиатора, поломки самого радиатора или его датчика.

Точно определить состояние цилиндров и поршней можно с помощью специализированной диагностики самой ЦПГ (при полной разборке двигателя) или других автомобильных систем (например, воздушного фильтра).

В ходе сервисных работ измеряется компрессия в цилиндрах ДВС, берутся пробы картерного масла и пр. Все это помогает оценить исправность работы цилиндро-поршневой группы.

Ремонт цилиндро-поршневой группы двигателя включает замену маслосъемных и компрессионных колец, установку новых поршней, шатунов, восстановление (расточку) цилиндров.

Степень износа последних определяется с помощью индикаторного нутрометра. Трещины и сколы на стенках устраняются эпоксидными пастами или путем сварки.

Новые поршни – с нужным диаметром и массой – подбирают к гильзам, а поршневые пальцы – к поршням и втулкам верхних головок шатунов. Шатуны предварительно проверяют и при необходимости восстанавливают.

Как продлить ресурс ЦПГ?

Ресурс цилиндро-поршневой группы зависит от типа двигателя, режима его эксплуатации, регулярности обслуживания и многих других факторов. Срок службы ЦПГ отечественных автомобилей, как правило, меньше, чем у иномарок: около 200 тыс. км против 500 тыс.км.

Для того, чтобы детали ЦПГ вырабатывали свой ресурс полностью, рекомендуется:

• Использовать моторное масло, одобренное автопроизводителем
• Осуществлять замену масла и охлаждающей жидкости строго по регламенту
• Следить за температурным режимом работы двигателя, не допускать его перегрева и холодного запуска
• Регулярно проводить диагностику автомобиля
• Применять для обслуживания автокомпонентов специальные средства, которые могут защитить их от усиленного износа и максимально продлить срок службы

Что такое поршень? — Определение, детали и типы

Содержание

Что такое поршень?

Поршень представляет собой диск или короткий цилиндр, плотно прилегающий к цилиндру двигателя, в котором он движется вверх и вниз против жидкости или газа, используемый в двигателе внутреннего сгорания для создания движения или в насосе для передачи движения.

Поршень является компонентом поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидравлических и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов. Это подвижный элемент, заключенный в цилиндр и герметизированный поршневыми кольцами.

В двигателе он предназначен для передачи усилия от расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал через поршневой шток и/или шатун.

В четырехтактных автомобильных двигателях (бензиновых и дизельных двигателях) процессы впуска, сжатия, сгорания и выхлопа происходят над поршнем в головке блока цилиндров, что заставляет поршень двигаться вверх и вниз (или внутрь и наружу в плоский двигатель). внутри цилиндра и заставляя коленчатый вал вращаться.

В насосе функция обратная, и усилие передается от коленчатого вала к поршню с целью сжатия или выброса жидкости в цилиндре. В некоторых двигателях поршень также действует как клапан, закрывая и открывая отверстия в цилиндре.

Из чего сделан поршень?

Компоненты двигателя должны быть износостойкими для долговечности и легкими для повышения эффективности.

В результате поршни обычно изготавливаются из алюминиевого сплава, а поршневые кольца (обычно состоящие сверху вниз из компрессионного кольца, грязесъемного кольца и маслосъемного кольца) изготавливаются из чугуна или стали.

Маслосъемное кольцо вытирает масло со стенки цилиндра при движении поршня, но со временем оно и другие кольца могут изнашиваться, позволяя маслу из картера попадать в камеру сгорания.

Чрезмерный расход масла и белый дым из выхлопных труб указывают на износ поршневых колец.

Двигатели внутреннего сгорания могут работать с одним цилиндром и, следовательно, с одним поршнем (мотоциклы и бензиновые газонокосилки) или с двенадцатью поршнями, но в большинстве автомобилей их четыре или шесть.

Радиальные двигатели, обычно используемые в винтовых самолетах, имеют нечетное количество цилиндров и поршней для более плавной работы.

Поршни также используются в двигателях внешнего сгорания, также известных как паровые двигатели, в которых вода нагревается в котле, а полученный пар используется для приведения в движение пары поршней (обычно) во внешних цилиндрах, которые затем приводят в движение колеса. Роторные двигатели не имеют цилиндров или поршней.

Схема деталей поршня

Детали поршня

Детали поршня

Поршень, как движущаяся часть камеры сгорания, выполняет задачу преобразования высвобождаемой энергии в механическую работу. Основная конструкция поршня представляет собой полый цилиндр, закрытый с одной стороны, с поршневой головкой, состоящей из сегментов, с кольцевым поясом, втулкой штифта и юбкой.

Основные части поршня и их функции:

• Поршневые кольца
• Юбка поршня
• Поршневой палец
• Головка/коронка поршня
• Шатун
• Поршневые подшипники

1. Поршневое кольцо

Поршневые кольца поддерживают сжатие газа между поршнем и стенкой цилиндра. Поршневые кольца герметизируют цилиндр, так что продукты сгорания, образующиеся в момент воспламенения, не просачиваются в отверстие между поршнем и цилиндром.

В типичном автомобильном двигателе обычно используются 3 типа поршневых колец:

• Компрессионное кольцо : это верхнее боковое кольцо, ближайшее к камере сгорания. Его также называют газовым или напорным кольцом. Кольцо предотвращает утечку дымовых газов. Компрессионные кольца также помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.
• Грязесъемное кольцо представляет собой поршневое кольцо с конической поверхностью, расположенное в кольцевой канавке между компрессионным кольцом и маслосъемным кольцом. Грязесъемное кольцо используется для дополнительной герметизации камеры сгорания и очистки стенки цилиндра от лишнего масла. Дымовые газы, проходящие через компрессионное кольцо, останавливаются грязесъемным кольцом.
• Масляное кольцо представляет собой поршневое кольцо, расположенное в ближайшей к картеру кольцевой канавке. Маслосъемное кольцо используется для удаления излишков масла со стенок цилиндра во время движения поршня. Избыточное масло возвращается через кольцевые отверстия в масляный резервуар в блоке цилиндров.

ПОДРОБНЕЕ: Что такое поршневое кольцо?

2.

Юбка поршня

Юбка поршня относится к цилиндрическому материалу, закрепленному на круглой части поршня. Деталь обычно изготавливают из чугуна из-за его отличной износостойкости и самосмазывающихся свойств. Юбка содержит канавки для установки поршневого маслосъемного кольца и компрессионных колец. Юбки поршня доступны в различных исполнениях для решения конкретных задач.

Существует два основных типа юбок поршня:

• Пышная юбка : Также известна как сплошная юбка. Полная юбка имеет трубчатую форму. Он обычно используется в двигателях больших автомобилей.
• Юбка тапочка: Тип юбки поршня используется для поршней мотоциклов и некоторых автомобилей. Часть юбки срезается так, что на стенке цилиндра остаются только задняя и передняя поверхности. Это помогает снизить вес и минимизировать площадь контакта между стенкой цилиндра и поршнем.

3. Поршневой палец/поршневой палец

Поршневой палец, также известный как поршневой палец или поршневой палец, используется для соединения поршня с шатуном и обеспечивает подшипник, на котором шатун может вращаться как поршень. движется.

В очень ранних конструкциях двигателей, в том числе с паровым приводом, и во многих очень больших стационарных или судовых двигателях поршневой палец расположен в скользящей крейцкопфе, который соединяется с поршнем через шток.

Поршневой палец обычно представляет собой кованый короткий полый стержень из стального сплава высокой прочности и твердости, который может быть физически отделен как от шатуна, так и от поршня или крейцкопфа.

Конструкция поршневого пальца, особенно в небольших высокооборотных автомобильных двигателях, представляет собой сложную задачу. Поршневой палец должен работать при самых высоких температурах, встречающихся в двигателе, и его расположение затрудняет смазку, оставаясь при этом маленьким и легким, чтобы соответствовать диаметру поршня и не чрезмерно увеличивать массу поршня.

Требования к легкости и компактности требуют использования штока малого диаметра, который подвергается высоким сдвиговым и изгибающим нагрузкам и имеет одни из самых высоких сжимающих нагрузок среди всех подшипников во всем двигателе.

Чтобы решить эти проблемы, материалы, из которых изготовлен поршневой палец, и способ его изготовления являются одними из самых сложных механических компонентов, используемых в двигателях внутреннего сгорания.

Из них получаются следующие типы штифтов.

• Стационарный/фиксированный штифт : штифт крепится к выступам поршня с помощью винта. Затем шток поршня поворачивается на штифте.
• Полуплавающий : штифт крепится к шатуну посередине, а концы штифта свободно перемещаются внутри поршневого подшипника и у бобышек.
• Полностью плавающий : в этом типе штифта штифт не прикреплен к штифту или поршню шатуна. Вместо этого он фиксируется заглушками, зажимами или стопорными кольцами, прикрепленными к бобышкам поршня. В этом случае штифт может колебаться как на бобышках, так и на стержне.

4. Головка поршня/коронка

Также известна как головка поршня или купол, головкой поршня является его верхняя часть. Это та часть, которая вступает в контакт с дымовыми газами. Это нагревает его до чрезвычайно высоких температур. Для предотвращения оплавления детали головки поршня изготавливают из специальных сплавов, в том числе стальных.

Головка поршня обычно состоит из каналов и полостей. Это помогает создать завихрение, улучшающее сгорание. В разных двигателях используются разные типы головок поршней. Причины различий различаются. Предпочтительная конструкция головки поршня зависит от многих факторов, таких как ожидаемая производительность и тип двигателя.

5. Шатун

Шатун, также называемый шатуном, представляет собой часть поршневого двигателя, которая соединяет поршень с коленчатым валом. Шатун вместе с кривошипом преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращение коленчатого вала.

ПОДРОБНЕЕ: Что такое шатун?

6. Подшипники поршня

Подшипники представляют собой детали поршня, расположенные в точках, где происходит осевое вращение. Обычно это полукруглые куски металла, которые вставляются в отверстия на этих точках. Поршневые подшипники включают чашки на большом конце, где шток соединяется с коленчатым валом. На маленьком конце, где шток соединяется с поршнем, также есть подшипники.

Поршневые подшипники обычно изготавливаются из композитных металлов, таких как свинец, медь, кремний, алюминий и другие. На подшипники часто наносят покрытие для повышения твердости и поддержки нагрузки от движений поршня и шатуна.

Типы поршней

Существует три типа поршней, каждый из которых назван по своей форме: с плоской вершиной, куполом и тарелкой.

1. Поршни с плоской вершиной

Как бы просто это ни звучало, поршень с плоской вершиной имеет плоскую верхнюю часть. Поршни с плоским верхом имеют наименьшую площадь поверхности; это позволяет им создавать наибольшую силу. Этот тип поршня идеален для создания эффективного сгорания.

Поршни с плоской вершиной обеспечивают наиболее равномерное распределение пламени. Трудность, связанная с этим, заключается в том, что он может создавать слишком большую компрессию для меньших камер сгорания.

2. Тарельчатые поршни

Тарельчатые поршни представляют наименьшие проблемы для инженеров. Это больше из-за того, где они используются, чем из-за собственности, которой они сами владеют.

Они имеют форму тарелки со слегка загнутыми внешними краями. Как правило, тарельчатые поршни используются в двигателях с наддувом, не требующих распределительного вала с большой подъемной силой или высокой степени сжатия.

3. Купольные поршни

Противоположные по концепции тарельчатым поршням, эти пузыри в середине напоминают верхнюю часть стадиона. Это делается для увеличения площади поверхности, доступной на верхней части поршня. Большая площадь поверхности означает меньшее сжатие.

Хотя большее сжатие означает, что генерируется большее усилие, существует верхний предел того, с чем может справиться каждая камера сгорания. Уменьшение степени сжатия таким образом, по существу, предотвращает разрыв двигателя на части.

Это всего лишь один из способов ограничения генерируемой силы до уровня, с которым двигатель может безопасно справиться.

Если вы только начинаете, это только начало. Вы не сможете понять всю головоломку, не поставив ее части в контекст друг друга.

Таким образом, хотя это объясняет, что делают поршни и какое значение имеют различия в форме, его необходимо понимать в контексте всего двигателя, чтобы получить полную картину. Продолжайте учиться, и вы будете в пути.

Different

Types of pis tons

Following are the Types of Pistons:

• Trunk pistons
• Crosshead pistons
• Slipper pistons
• Deflector pistons
• Racing Pistons

1.

Trunk pi stons

Поршни ствола длинные относительно их диаметра. Они действуют как поршневые, так и цилиндрические крейцкопфы. Поскольку шатун находится под углом на протяжении большей части своего вращения, существует также боковая сила, действующая вдоль стороны поршня на стенку цилиндра. Более длинный поршень помогает поддерживать это.

Магистральные поршни были обычной конструкцией поршней с первых дней поршневого двигателя внутреннего сгорания. Они использовались как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, хотя в высокоскоростных двигателях теперь используются более легкие проскальзывающие поршни.

Отличительной чертой большинства тронковых поршней, особенно для дизельных двигателей, является то, что они имеют канавку для маслосъемного кольца под поршневым пальцем, в дополнение к кольцам между поршневым пальцем и головкой.

Название «хоботной поршень» происходит от «хоботного двигателя», ранней конструкции морского парового двигателя.

Чтобы сделать их более компактными, они отказались от обычного поршневого штока парового двигателя с отдельной крейцкопфом и вместо этого стали первой конструкцией двигателя, в которой поршневой палец размещался непосредственно внутри поршня.

В остальном эти поршни магистрального двигателя мало походили на поршень магистрального двигателя; они были чрезвычайно большого диаметра и двойного действия. Их «хобот» представлял собой узкий цилиндр с установленным в центре поршнем.

2.

Крейцкопф пи стоны

Для больших тихоходных дизельных двигателей может потребоваться дополнительная поддержка боковых сил на поршень. В этих двигателях обычно используются поршни с крейцкопфом.

Основной поршень имеет большой поршневой шток, проходящий вниз от поршня к тому, что фактически является вторым поршнем меньшего диаметра. Главный поршень отвечает за газонепроницаемость и несет на себе поршневые кольца.

Меньший поршень служит чисто механической направляющей. Он работает внутри небольшого цилиндра в качестве направляющей ствола, а также несет поршневой палец.

Смазка крейцкопфа имеет преимущества перед тронковым поршнем, так как его смазочное масло не подвержено теплу сгорания: масло не загрязнено частицами дымовой сажи, не разрушается от тепла, более жидкое, менее можно использовать вязкое масло.

Трение поршня и крейцкопфа может быть вдвое меньше, чем у тронкового поршня. Из-за дополнительного веса эти поршни не используются для высокооборотных двигателей.

3.

Slipper pi stons

Поршень Slipper представляет собой поршень для бензинового двигателя, размер и вес которого были максимально уменьшены.

В крайнем случае они сводятся к днищу поршня, опоре для поршневых колец и оставшейся части юбки поршня ровно столько, чтобы оставалось две посадочные площадки, чтобы поршень не раскачивался в отверстии.

Стороны юбки поршня вокруг поршневого пальца сужаются от стенки цилиндра.

Основная цель состоит в том, чтобы уменьшить совершающую возвратно-поступательное движение массу, что упрощает балансировку двигателя и позволяет работать на высоких скоростях. В гонках юбки проскальзывающих поршней могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечить чрезвычайно легкий вес при сохранении жесткости и прочности полной юбки.

Уменьшение инерции также повышает механический КПД двигателя: силы, необходимые для ускорения и торможения возвратно-поступательных частей, вызывают большее трение поршня о стенки цилиндра, чем давление жидкости на головку поршня.

Дополнительным преимуществом может быть некоторое снижение трения о стенки цилиндра, поскольку площадь юбки, которая скользит вверх и вниз в цилиндре, уменьшается наполовину. Однако большая часть трения возникает из-за поршневых колец, которые являются частями, которые на самом деле наиболее плотно прилегают к отверстию и опорным поверхностям поршневого пальца, и, таким образом, преимущество уменьшается.

4.

Дефлектор pi stons

Дефлектор поршня используются в двухтактных двигателях с компрессией картера, где поток газа внутри цилиндра должен быть тщательно направлен для обеспечения эффективной продувки.

При поперечной продувке перепускное (впускное в цилиндр) и выпускное отверстия находятся на прямо противоположных сторонах стенки цилиндра.

Для предотвращения прямого прохождения поступающей смеси из одного порта в другой поршень имеет на своей головке выступающее ребро. Это предназначено для отклонения поступающей смеси вверх, вокруг камеры сгорания.

Много усилий и множество различных конструкций днища поршня ушло на разработку улучшенной продувки. Венцы развились от простого ребра до большой асимметричной выпуклости, обычно с крутой гранью на входной стороне и пологим изгибом на выпускной стороне.

Несмотря на это, перекрестная уборка никогда не была такой эффективной, как ожидалось. Вместо этого большинство двигателей сегодня используют портирование Schnoodle. Это размещает пару переходных портов по бокам цилиндра и побуждает поток газа вращаться вокруг вертикальной оси, а не горизонтальной оси.

5.

Гоночные поршни

В гоночных двигателях прочность и жесткость поршня обычно намного выше, чем у двигателя легкового автомобиля, а вес намного меньше, что позволяет достигать высоких оборотов двигателя, необходимых в гонках.

Функция поршня:

Наиболее важные задачи, которые должны выполнять поршни:

• Передача усилия от рабочего газа и на него
• Переменное ограничение рабочей камеры (цилиндра)
• Герметизация рабочей камеры
• Линейная направляющая шатуна (тронковые двигатели)
• Теплоотвод
• Поддержка перезарядки затяжкой и разрядкой (четырехтактные двигатели)
• Поддержка смесеобразования (путем подходящая форма поверхности поршня
• со стороны камеры сгорания)
• Контроль перезарядки (в двухтактных двигателях)
• Направление уплотнительных элементов (поршневых колец)
• Направление шатуна (для шатунов с верхним расположением)

По мере увеличения удельной мощности двигателя одновременно растут и требования к поршню.

Поршень Характеристика:

• Поршни должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать:
• Ударное воздействие давления горючих газов,
• Переменная нагрузка и
• Высокая температура газов.
• Поршень должен быть:
• Легким
• Бесшумным в работе и
• Механически прочным.
• Из-за малого веса:
• Потери инерции и
• Уменьшение инерционных нагрузок на подшипник из-за изменения движения

Поршень Применение или использование:

Основное применение поршней:3

3

3 Уменьшенная инерция также улучшает механический КПД двигателя.

Сжимает жидкость внутри цилиндра, тем самым повышая давление и температуру жидкости внутри цилиндра.

Он также обеспечивает направление.

Поршневые преимущества:

Основные преимущества поршней:

• Механическая простота
• Гибкость и надежность
• Силовая к весу. и шума
• Меньше техобслуживания
• Легкий запуск поршня
• Отлично подходит для рекуперации отработанного тепла
• Обеспечивает высокую степень маневренности
• Меньшая стоимость производства
• Низкие выбросы NOx
• Это предлагает процесс сжигания HCCI
• Внутренне сбалансированные
• Модулярность

Piston.

подачи топлива

Низкая эффективность частичной нагрузки

Высокая скорость сгорания

Требуется редуктор

Часто задаваемые вопросы.

Что такое поршень?

Поршень является компонентом поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидравлических и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов. Это подвижный компонент, заключенный в цилиндр и газонепроницаемый с помощью поршневых колец.

Из каких частей состоит поршень?

Основные части поршня:

1. Поршневые кольца
2. Юбка поршня
3. Поршневой палец
4. Головка поршня/коронка
5. Шатун
6. Подшипники поршня

Какие бывают типы поршней?

Существует три типа поршней, каждый из которых назван в честь своей формы: с плоской вершиной, куполом и тарелкой.

1. Как бы просто это ни звучало, поршень с плоской верхней частью имеет плоскую верхнюю часть.
2. Тарельчатые поршни представляют наименьшие проблемы для инженеров.
3. Концептуально противоположные тарельчатым поршням, они пузырятся посередине, как крыша стадиона.

Что такое поршень двигателя?

В основе поршневого двигателя лежит поршень. Он состоит из движущегося круглого куска металла с поршневыми кольцами для обеспечения воздухонепроницаемого уплотнения после его установки в цилиндр двигателя. Поршень прикреплен через поршневой палец к шатуну, который, в свою очередь, соединен с коленчатым валом.

В четырехтактных (бензиновых и дизельных) двигателях впуск, сжатие, сгорание и выхлоп происходят над поршнем в головке блока цилиндров, что заставляет поршень двигаться вверх и вниз (или внутрь и наружу в плоский двигатель) внутри цилиндра, тем самым заставляя коленчатый вал вращаться.

Что такое поршень и как он работает?

Поршень представляет собой подвижный диск, заключенный в цилиндр, герметизированный поршневыми кольцами. Диск движется внутри цилиндра, когда жидкость или газ внутри цилиндра расширяются и сжимаются. Поршень способствует преобразованию тепловой энергии в механическую работу и наоборот.

Какова функция поршня в двигателе?

Одной из основных функций поршня и поршневых колец является герметизация камеры сгорания под давлением от картера. Из-за зазора между поршнем и цилиндром продукты сгорания (выхлопные газы) могут попасть в картер во время кинематической последовательности движения.

Как движется поршень?

Поршень крепится через поршневой палец к шатуну, который, в свою очередь, соединяется с коленчатым валом, и вместе они превращают движение вверх и вниз (возвратно-поступательное) в круговое (вращательное) движение для привода колес. В результате взрыва поршень движется вниз, создавая выхлопные газы.

Какие бывают 3 типа поршней?

Существует три типа поршней, каждый из которых назван в честь своей формы: с плоской вершиной, куполом и тарелкой.

Что такое мощность поршней?

Основные компоненты двигателя внутреннего сгорания. Цилиндры также оснащены клапанами, которые впускают воздух и топливо и позволяют выхлопным газам выходить. Топливо внутри двигателя воспламеняется свечами зажигания, и это сгорание приводит в движение поршни.

Где используются поршни?

Поршень является важной частью двигателя внутреннего сгорания, который играет ключевую роль в преобразовании топлива, которое вы используете для заправки автомобиля, в энергию для движения автомобиля вперед. Это движущийся компонент, который используется для передачи силы от газа, расширяющегося в цилиндрах, на коленчатый вал для вращения колес.

Каковы четыре функции поршня?

Функции поршня следующие:

• Принимать тягу от взрыва и передавать усилие на коленчатый вал через шатун.
• Для уплотнения, чтобы высокое давление сгорания не попадало в картер.
• Служит направляющей и подшипником для головки шатуна.

Почему трескаются поршни?

Трещины в верхней части поршня (корона) в бензиновых двигателях обычно возникают в результате избыточного давления сгорания, вызванного чрезмерной компрессией или чрезмерно опережающим опережением зажигания. Постоянные резкие перепады температуры сгорания в конечном итоге приводят к термическим трещинам днища поршня.

Где находится поршень?

Поршни являются одной из наиболее важных частей двигателя, поскольку они являются механизмами, содержащими энергию двигателя. Поршни расположены в блоке цилиндров. Количество цилиндров в двигателе может быть разным. Внутрь цилиндра через впускной клапан впрыскивается смесь топлива и воздуха.

Какой материал поршня?

Поршни изготавливаются либо из низкоуглеродистой стали, либо из алюминиевых сплавов. Поршень подвергается сильному нагреву, инерции, вибрации и трению. Углеродистые стали минимизируют эффекты дифференциального теплового расширения между стенками поршня и цилиндра.

С какой скоростью движется поршень?

Типичные значения составляют от 500 до 7000 об/мин. Поскольку каждый цилиндр должен подниматься и опускаться один раз за каждый оборот, они, очевидно, движутся быстрее, когда вы нажимаете педаль акселератора дальше вниз.

Сколько раз в секунду поднимается и опускается поршень?

Типичный автомобильный двигатель работает на холостом ходу около 700 об/мин, а красная зона составляет около 7000 об/мин. Это соответствует поршню, который движется вверх и вниз примерно 12 раз в секунду на холостом ходу и 120 раз в секунду на красной линии.

Какие силы вращают коленчатый вал?

Распределительный вал управляет открытием и закрытием клапанов. Распределитель вызывает искру свечей зажигания, которая воспламеняет топливно-воздушную смесь. В результате взрыва поршень движется вниз, что, в свою очередь, приводит к вращению коленчатого вала.

Что произойдет, если поршень сломается?

Повреждение или износ поршня является основной причиной отказа двигателя. Это приводит к потере компрессии, увеличению выбросов, утечке газов из камеры сгорания и потере смазки. Когда повреждение затрагивает поршневые кольца, это может означать попадание масла в камеру сгорания.

Что такое поршень? | Как работает поршень?

Содержание

• 1 Что такое поршень?
• 2 Работа с поршнем
• 3 Типы поршней
  • 3.1 1) Стволовые поршни
  • 3,2 2) Пьесные поршни
  • 3,3 3) Струйный поршень
  • 3,4 4) Потристоны
  • 3). 6) Поршень стойки из инвара
  • 3,7 7) Автотермические поршни
  • 3,8 8) Поршни Specialliod
• 4 части поршня
• 5 Функция поршня
• 6 Характеристики поршня
• 7 Преимущества поршня и недостатки
  • 7.1 Преимущества поршня
  • 7.2. Что такое поршень двигателя?
  • 9.2 Какие существуют типы поршней?
  • 9.3 Для чего используются поршни?
  • 9.4 Какова функция поршня?
  • 9.5 Из каких компонентов состоит поршень?

Двигатель состоит из топливного насоса, шатуна, коленчатого вала и топливной системы. Поршень известен как сердце поршневого двигателя. Без поршня поршневой двигатель не может сжимать топливовоздушную смесь. Поэтому техническое обслуживание и ремонт поршня очень важны для правильной работы двигателя. Поршни чаще всего используются в бензиновых двигателях и дизельных двигателях. В этой статье в основном объясняется работа, типы и некоторые другие аспекты поршня.

Что такое поршень?

Поршень представляет собой возвратно-поступательный механический диск , совершающий возвратно-поступательные движения вперед и назад внутри камеры сжатия двигателя . Он передает свое движение коленчатому валу через шатун.

Работа двигателя внутреннего сгорания зависит от работы поршня.

Эта часть двигателя внутреннего сгорания имеет подвижную часть из металла с поршневым кольцом. Поршневой палец используется для соединения шатуна с поршнем. Этот шатун дополнительно соединяется с коленчатым валом через шатунные шейки.

Когда жидкость или газ в камере сжатия сжимаются или расширяются, поршневой диск начинает двигаться в камере. В процессе сгорания топливовоздушной смеси выделяется химическая энергия.

При расширении сгоревшей воздушно-топливной смеси вырабатываемая энергия создает тягу. Эта тяга перемещает поршень вперед и назад. Он передает свое движение коленчатому валу, который далее приводит в движение автомобиль.

Ваш поршень должен обладать высокой надежностью и гибкостью, но его вес должен быть как можно меньше. Легкий поршень помогает уменьшить инерцию, создаваемую его возвратно-поступательной массой.

Он должен выдерживать высокую взрывную силу и температуру, возникающие в камере сжатия. Поршень вашего двигателя должен совершать возвратно-поступательные движения с минимальным трением в камере сжатия.

Работа поршня

Поршень является возвратно-поступательным элементом двигателя. Он совершает возвратно-поступательные движения внутри камеры сгорания или цилиндра сжатия. Его возвратно-поступательное движение помогает вырабатывать энергию из воздушно-топливной смеси и вращает колесо автомобиля.

Поршень работает следующим образом:

1. Для такта всасывания поршень перемещается от ВМТ до НМТ. Во время этого движения он создает вакуум внутри камеры сгорания. При достижении BDC создается вакуум, который открывает всасывающий клапан. Когда всасывающий клапан открывается, топливно-воздушная смесь поступает из карбюратора в камеру сгорания .
2. После такта всасывания поршень выполняет такт сжатия. Для этого хода он перемещается из НМТ в ВМТ. Во время этого движения он уменьшает объем камеры сгорания.
3. При уменьшении объема камеры сгорания происходит сжатие топливно-воздушной смеси. Когда поршень достигает ВМТ , топливовоздушная смесь полностью сжимается.
4. Свеча зажигания воспламеняет смесь, когда смесь полностью сжата в соответствии с требованиями. За счет воспламенения топливовоздушной смеси внутри камеры сгорания вырабатывается тепловая энергия.
5. Когда сгоревшее воздушно-топливное топливо проходит через расширительный клапан, оно расширяется и заставляет поршень двигаться от ВМД к BDC .
6. Когда поршень получает мощность от расширенной воздушно-топливной смеси, он совершает возвратно-поступательное движение, а затем возвратно-поступательное движение шатуна. Шатун вместе с шатунной шейкой преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное и передает его на коленчатый вал. Коленчатый вал также передает вращательное движение маховику, который вращает колеса автомобиля.
7. Наконец, поршень выполняет такт выпуска. Для этого такта поршень снова перемещается из НМТ в ВМТ и выбрасывает выхлопные газы из камеры сгорания. После этого последнего удара весь цикл повторяется.

Types of Pistons

The piston has the following major types:

1. Trunk Pistons
2. Crosshead Pistons
3. Sliding piston
4. Deflector Pistons
5. Racing pistons
6. Invar strut piston
7. Autothermic Pistons
8. Поршни Specialliod

1) Поршни магистральные

Эти типы поршней имеют большой диаметр. Это поршень двойного назначения (т. е. он может работать и как цилиндрическая траверса, и как поршень).

Когда шатун наклоняется почти на всем протяжении своего движения, в нем все еще действует боковая сила, действующая на стенки цилиндра по обе стороны от поршня.

Это наиболее часто используемый тип поршня для поршневых двигателей внутреннего сгорания. Они используются как в дизельном двигателе, так и в бензиновом двигателе, но высокоскоростные двигатели теперь имеют более легкие проскальзывающие поршни.

Одной из наиболее характерных особенностей этих поршней (особенно для двигателей с КИ) является то, что помимо маслосъемного кольца между днищем поршня и поршневым пальцем они содержат маслосъемную канавку под поршневым пальцем.

Подробнее: Различные типы двигателей

2) Поршни крейцкопфа

Дизельному двигателю с высоким замедлением могут потребоваться дополнительные ресурсы для боковых усилий на поршнях . Поэтому в быстроходном дизеле обычно используется крейцкопфный поршень. Главный поршень содержит большой поршневой шток, который проходит вниз от поршня к вторичному поршню меньшего диаметра.

Главный поршень обеспечивает газонепроницаемость и подвижность поршневых колец. Меньший поршень приводится в действие механически. Он работает в небольшой компрессионной камере. Он передает поршневой палец и выполняет роль направляющей ствола.

Смазочное масло крейцкопфа лучше, чем смазочное масло для тронкового поршня. Теплота сгорания не влияет на смазку крейцкопфа. Смазочное масло поршней крейцкопфов не загрязняется горючими частицами сажи, не повреждается при нагревании и может быть разбавлено.

3) Подвижный поршень

Эти типы поршней лучше всего подходят для бензиновых двигателей. Эти поршни имеют наименьшие размеры и массу. В рискованных случаях они имеют только юбку поршня, опору поршневого кольца и головку поршня, чтобы оставить две площадки, которые предотвращают вибрацию поршня в отверстии.

Край юбки поршня отходит от стенки цилиндра вокруг поршневого пальца. Целью этого процесса является уменьшение массы возвратно-поступательного движения, что позволяет легко балансировать двигатель и создавать высокие скорости.

4) Дефлекторные поршни

Эти типы поршней чаще всего используются в двухтактных двигателях с компрессией коленчатого вала, которая аккуратно направляет поток воздуха в цилиндр для обеспечения эффективного выхлопа. У бокового пылесоса впускное и выпускное отверстия находятся на стороне, обращенной непосредственно к стенке цилиндра.

Эти поршни имеют приподнятое ребро в верхней части для предотвращения прямого прохождения поступающей воздушно-топливной смеси из одного отверстия во второе отверстие. Это служит для отвода поступающей смеси вокруг камеры сгорания.

5) Гоночные поршни

Гоночные двигатели имеют более жесткие и прочные поршни, чем двигатели легковых автомобилей. Они легче для достижения желаемой скорости двигателя.

6) Поршень стойки из инвара

Поршни стойки из инвара имеют инвар, который представляет собой сплав, состоящий из 64% сталь и 36% никель . Его коэффициентом расширения можно пренебречь (т.е. 000000063/°C ). В поршне стойка из инвара фиксирует юбку и бобышки поршневого пальца, что позволяет поршню расширяться примерно до размера цилиндра.

7) Автотермические поршни

Этот тип поршня имеет стальную вставку с низким коэффициентом расширения в бобышках поршневого пальца. Форма этих вставок такова, что их концы закреплены на юбке поршня.

8) Поршни Specialliod

Поршни Specialloid производят широкий спектр двигателей с нулевым поршнем CI и SI для главных судовых двигателей, железнодорожной тяги, промышленных канцелярских принадлежностей, грузовых автомобилей и вспомогательного оборудования.

Новейшие дизельные поршни Specialloid имеют вертикальные зубчатые колеса на внутренней поверхности юбки и прочные опоры, передающие нагрузки непосредственно сверху на опорную зону поршневого пальца.

Части поршня

The piston has the following major parts:

1. Cap
2. Connecting rod bearing
3. Piston Rings
4. Bolt
5. Connecting rod 
6. Piston Head or Crown
7. Piston pin
8. Piston skirt
9. Piston ring grooves

1) Поршневые кольца

Поршневое кольцо является наиболее важной частью поршня двигателя. При возвратно-поступательном движении поршня внутри камеры сгорания происходит сгорание воздушно-топливной смеси. Кольцо используется для предотвращения утечки продуктов сгорания через поршень и для уменьшения трения. Это кольцо обеспечивает уплотнение между клапаном цилиндра и поршнем.

Для изготовления этих колец используется легированный чугун или чугун.

Поршневые кольца бывают следующих типов:

1. Кольцо регулятора уровня масла
2. Кольцо компрессора и

2) Головка поршня или головка поршня

Головка поршня устанавливается поверх поршня. Благодаря своему положению он способен выдерживать очень высокие температуры и давление. Корона используется для ограничения времени процесса удержания, пигмент, выходящий из выхлопа, помогает вывести его из двигателя.

3) Канавки для поршневых колец

Состоит из канавки в верхней части поршня, в которой используется кольцо.

4) Юбка поршня

Это цилиндрический материал, прикрепленный к круглой части поршня. Чугунная часть чаще всего используется для строительных юбок, потому что она обладает превосходными характеристиками самосмазывания и износостойкости.

Юбка поршня имеет канавки для установки компрессионных и поршневых маслосъемных колец. Эти юбки имеют несколько дизайнов в зависимости от характера применения:  

Эти юбки бывают следующих основных типов:  

1. Полная юбка: Эту юбку также называют сплошной юбкой. Имеет трубчатую конструкцию. Полные юбки чаще всего используются для двигателей больших автомобилей.
2. Юбка тапочка: Эти юбки чаще всего используются для поршней мотоциклов и некоторых других транспортных средств. На стенке цилиндра остались только задняя и передняя части, т.к. часть юбки срезана. Это снижает вес и минимизирует площадь контакта между поршнем и стенкой цилиндра.

5) Поршневой палец

Также известен как поршневой палец. Он используется для соединения шатуна с поршнем. Эти штифты изготовлены из твердой стали.

6) Болт

Используется для соединения шатуна и хомута.

7) Подшипник шатуна

Подшипник шатуна устанавливается из двух частей. Эти две части соединяются таким образом, что образуют полный круг. Этот подшипник устанавливается между шатунной шейкой и шатуном.

8) Крышка

Это нижняя часть узла поршня. Это нижняя половина шатуна, образующая корпус для поддержки шатуна.

9) Болт шатуна

Болт шатуна является наиболее важной частью поршня. Этот болт используется для соединения шатуна и коленчатого вала. Этот болт имеет подшипник и крышку стержня на нижнем конце. Затем сборка скрепляется гайками.

Болт предназначен для крепления шатуна к коленчатому валу, чтобы шатун мог выдерживать нагрузку, создаваемую вращением коленчатого вала.

Сталь используется для изготовления болтов, а алюминий используется для изготовления легких болтов.

Никель лучше всего подходит для изготовления прочных болтов. Никелевые болты также имеют длительный срок службы и используются для большегрузных транспортных средств.

Назначение поршня

• Основная функция поршня — сжимать внутри цилиндра только воздух или воздушно-топливную смесь и получать мощность от сгоревшей смеси.
• Принимает тягу, создаваемую сгорающей в цилиндре воздушно-топливной смесью, и передает ее на шатун.
• Имеет возвратно-поступательное движение внутри камеры сгорания. Он выполняет такты всасывания, сжатия, расширения и выпуска. После завершения этих тактов он вращает коленчатый вал, который дополнительно вращает колесо автомобиля.

Поршень Характеристика

• Поршень двигателя должен обладать высокой надежностью и гибкостью.
• Способен выдерживать взрывную силу, высокое давление и температуру сгораемой воздушно-топливной смеси в камере сжатия.
• Он должен выдерживать воздействие переменных нагрузок.
• Должен быть легким. Легкий поршень помогает уменьшить инерцию, создаваемую его возвратно-поступательной массой.
• Поршень вашего двигателя должен работать бесшумно и иметь малый вес.
• Он должен быть механически прочным.

Преимущества и недостатки поршня

Преимущества поршня

• Простая конструкция
• Малый вес
• Высокая надежность и гибкость
• Высокое соотношение мощности и веса
• Простота изготовления
• Очень низкая вибрация, так как нет контакта с рабочей частью
• Возможность работы на нескольких видах топлива
• Модульность
• Низкая рабочая температура турбины
• 2 Les
• 2
• Требуют минимального обслуживания
• Низкий уровень выбросов отработавших газов
• Легкий запуск поршневого двигателя
• Низкие производственные затраты
• Обеспечивают высокую степень маневренности
• Best appropriate for waste heat recovery
• Internally balanced
• It offers the HCCI combustion process

Disadvantages of Piston

1. Low efficiency of the fuel
2. low stability
3. Requires reduction gearing
4. Stability подачи топлива
5. Высокая скорость сгорания
6. Не подходит для работы с частичной нагрузкой
7. Не подходит для перевозки тяжелых грузов на большие расстояния

 

Применение поршня

• Поршни чаще всего используются в двигателях для сжатия воздушно-топливной смеси. Это поршневая часть двигателя.
• Также используются в поршневых насосах. Возвратно-поступательное движение внутри цилиндра насоса. Основное их предназначение – повысить давление жидкости и перекачать ее в нужный участок.
• Используются в компрессорах для сжатия газов или воздуха.

Раздел часто задаваемых вопросов

Что такое поршень двигателя?

Поршень известен как сердце поршневого двигателя . Он сжимает воздух или воздушно-топливную смесь внутри камеры сгорания. Это сжатие воздушно-топливной смеси вызывает взрыв, который создает тягу. Эта тяга совершает возвратно-поступательное движение поршня, который далее передает свое движение коленчатому валу через шатун.

Какие бывают поршни?

Поршни бывают следующих типов:

1. Specialliod Piston
2. Trunk Piston
3. Autothermic Piston
4. Invar strut Piston
5. Crosshead Piston
6. Racing Piston
7. Sliding Piston
8. Deflector Piston

What are the pistons used for?

Поршни служат для сжатия топливно-воздушной смеси.