Разное

Определение поршень: Что такое поршень двигателя автомобиля

Содержание

Что такое поршень двигателя автомобиля

Расскажем про автомобильные поршни двигателя внутреннего сгорания — что это такое и основное назначение. Как работают и какие требования к ним.

Что это такое

Поршень — деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра двигателя авто. Нужен для изменения давления газа в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления. Т.е. он передаёт на шатун усилие, возникающее от давления газов и обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла. Он имеет вид перевёрнутого стакана и состоит из днища, головки, направляющей части (юбки).

В бензиновых моторах применяются поршни с плоским днищем из-за простоты изготовления и меньшего нагрева при работе. Хотя на современных авто делают специальные выемки под клапаны. Чтобы при обрыве ремня ГРМ поршни и клапана не встретились и не повлекли серьёзный ремонт.

Днище поршня дизеля делают с выемкой, которая зависит от степени смесеобразования и расположения клапанов, форсунок. При такой форме днища лучше перемешивается воздух с поступающим в цилиндр топливом.


Поршень подвержен действию высоких температур и давлений. Он движется с высокой скоростью внутри цилиндра. Изначально для автомобильных двигателей их отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий, т.к. давал преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

Мощность современных моторов выросла. Температура и давление в цилиндрах двигателей (особенно дизельных) стали такими, что алюминий подошёл к пределу прочности. Поэтому современные моторы оснащаются стальными поршнями, которые уверенно выдерживают возросшие нагрузки. Они легче алюминиевых за счет более тонких стенок и меньшей компрессионной высоты, т.е. расстояния от днища до оси алюминиевого пальца. А еще стальные поршни не литые, а сборные.

Уменьшение вертикальных габаритов поршня при неизменном блоке цилиндров дает возможность удлинить шатуны. Это позволит снизить боковые нагрузки в паре «поршень-цилиндр», что положительно скажется на расходе топлива и ресурсе двигателя. Или, не меняя шатунов и коленвала, можно укоротить блок цилиндров. Тогда облегчим мотор.

Требования к поршню мотора

  • Поршень, перемещаясь в цилиндре, позволяет расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, и совершать механическую работу. Он должен быть устойчивым к высокой температуре, давлению газов и надежно уплотнять канал цилиндра.
  • Отвечать требованиям пары трения с целью минимизировать механические потери и износ.
  • Испытывая нагрузки со стороны камеры сгорания и реакцию от шатуна, должен выдерживать механическое воздействие.
  • Совершая возвратно-поступательное движение с высокой скоростью, должен как можно меньше нагружать кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

Как работает

Топливо, сгорая в надпоршневом пространстве, выделяет огромное количество тепла в каждом цикле работы двигателя. Температура сгоревших газов достигает 2000 градусов. Только часть энергии они передадут движущимся деталям мотора, все остальное в виде тепла нагреет двигатель. То, что останется, вместе с отработанными газами улетит в трубу. Следовательно, если не будем охлаждать поршень, он через некоторое время расплавится. Это важный момент для понимания условий работы поршневой группы.

Повторим известный факт — тепловой поток направлен от более нагретых тел к менее нагретым.


Наиболее нагретым является рабочее тело, или, другими словами, газы в камере сгорания. Тепло будет передано окружающему воздуху – самому холодному. Воздух, омывая радиатор и корпус двигателя, остудит охлаждающую жидкость, блок цилиндров и корпус головки. Остается найти мостик, по которому поршень отдает свое тепло в блок и антифриз. Есть четыре пути.

Первый путь, обеспечивающий наибольший поток, – поршневые кольца. Причем первое кольцо играет главную роль, как расположенное ближе к днищу. Это наиболее короткий путь к охлаждающей жидкости через стенку цилиндра. Кольца одновременно прижаты к поршневым канавкам и стенке цилиндра. Они обеспечивают более 50% теплового потока.

Вторая охлаждающая жидкость в двигателе – масло. Имея доступ к наиболее нагретым местам мотора, масляный туман уносит и отдает в поддон картера значительную часть тепла от самых горячих точек. В случае применения масляных форсунок, направляющих струю на внутреннюю поверхность днища поршня, доля масла в теплообмене может достигать 30 – 40%.

Но нагружая масло функцией теплоносителя, должны позаботиться, чтобы его остудить. Иначе перегретое масло может потерять свойства. Также, чем выше температура масла, тем меньше тепла способно перенести.

Третий путь. Часть тепла отбирает на нагрев свежая топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр. Количество свежей смеси и количество тепла, которое отберет, зависит от режима работы и степени открытия дросселя. Но тепло, полученное при сгорании, также пропорционально заряду. Этот путь охлаждения носит импульсный характер. Отличается скоротечностью и высокоэффективен, т.к. тепло отбирается с той стороны, с которой поршень нагревается.

Следует уделить внимание передаче тепла через поршневые кольца. Если этот путь перекроем, то маловероятно, что двигатель выдержит длительные форсированные режимы. Температура вырастет, материал поршня «поплывет», и двигатель разрушится.


Вспомним про компрессию. Представим, что кольцо не прилегает по всей длине к стенке цилиндра. Тогда сгоревшие газы, прорываясь в щель, создадут барьер, препятствующий передаче тепла от поршня через кольцо в стенку цилиндра. Это, как если бы закрыли часть радиатора и лишили его возможности охлаждаться воздухом.

Более страшна картина, если кольцо не имеет тесного контакта с канавкой. В местах, где газы имеют возможность протекать мимо кольца через канавку, участок поршня лишается возможности охлаждаться. Как результат – прогар и выкрашивание части, прилегающей к месту утечки.

Сколько колец нужно для поршня

С точки зрения механики, чем меньше колец, тем лучше. Чем они уже, тем меньше потери в поршневой группе. При уменьшении их количества и высоты ухудшаются условия охлаждения поршня, увеличивая тепловое сопротивление днище – кольцо – стенка цилиндра. Поэтому выбор конструкции – всегда компромисс.

как определить и устранить неисправности деталей двигателя?

Существует множество внешних признаков, указывающих на проблемы в цилиндро-поршневой группе двигателя.Вовремя замеченные неисправности, ремонт поршней или их замена – залог бесперебойной работы и долгого срока службы силового агрегата.

Одним из важнейших рабочих элементов двигателя внутреннего сгорания является цилиндро-поршневая группа (ЦПГ), включающая в себя поршень с компрессионными и маслосъемными кольцами, а также гильзу цилиндра.

Детали ЦПГ работают в условиях высоких температур и повышенных нагрузок. В результате на рабочих поверхностях поршней и цилиндров возникают задиры, они быстро изнашиваются и требуют ремонта.

В данной статье мы рассмотрим самые распространенные причины выхода из строя поршней двигателя, способы профилактики проблем и их устранения.

Основные причины выхода поршней из строя

Поршень представляет собой подвижный элемент, перемещающийся между нижней и верхней точкой цилиндра. Движение поршня возникает вследствие давления газов при сгорании воздушно-топливной смеси.

В процессе работы поршень нагревается и существенно увеличивается в размерах из-за расширения металла. Избежать заклинивания внутри цилиндра позволяет консусообразная конструкция детали. Максимально увеличенная в диаметре нижняя часть поршня (юбка) нагревается и расширяется не так сильно, как головка. В результате при высоких температурах поршень приобретает цилиндрическую форму и свободно перемещается внутри цилиндра.

Охлаждению поршней способствует циркуляция моторного масла. При его дефиците ЦПГ перегревается, поршни увеличиваются в размерах и испытывают повышенное трение о стенки цилиндров. В результате на взаимодействующих поверхностях появляются многочисленные задиры, могут возникнуть заедания и заклинивания.

Возможные причины перегрева поршней:

  • Нарушение циркуляции моторного масла и охлаждающей жидкости
  • Выход из строя термостата
  • Засорение радиатора
  • Повреждение помпы
  • Неисправность вентилятора охлаждения

При недостатке смазки поршневой палец приобретает синий цвет, в зоне бобышек возникают зазоры. Перегрев головки поршня между нижней частью поршня и верхней канавкой компрессионного кольца ведет к образованию задиров.

Подобные неисправности могут появляться не только из-за общего перегрева двигателя, но и по причине использования несоответствующего (низкооктанового) топлива, нарушения регулировки топливных форсунок, неисправности системы зажигания и т.д.

Чрезмерно высокая температура в ЦПГ может привести к разрушению поршневых колец и их посадочных мест, появлению трещин, оплавлению днищ и прочим повреждениям, полностью выводящим поршни из строя.


Виды износа поршней

Определить необходимость ремонта или замены деталей ЦПГ можно по состоянию поршней, колец и их посадочных мест.

О том, что следует принимать меры, предупреждающие поломку двигателя, говорят следующие явления:

  • Залегание поршневых колец
  • Износ канавок
  • Износ отверстий в бобышках
  • Износ поршня по диаметру
  • Трещины и задиры на юбке
  • Нагар на днище поршня

Нагар с днища поршня счищается при помощи тупого металлического скребка или щетки. Из канавок он удаляется при помощи специального приспособления.

Определить присутствие трещин на поршне можно на слух. Для этого деталь берется за головку, а по юбке наносятся легкие удары металлическим предметом. Глухой и дребезжащий звук свидетельствует о наличии трещин.

Поршни, имеющие трещины, глубокие царапины и большой износ по диаметру, не подлежат ремонту – только замене.

Изношенные канавки протачиваются на токарном станке при помощи кольца с наружным диаметром, равным внутреннему центрирующему пояску поршня. Это позволяет устанавливать кольца большей высоты. Протачивать канавки необходимо с учетом размеров установленных ремонтных колец.


Износ отверстий в бобышках устраняется их развертыванием под увеличенный диаметр при помощи раздвижной отвертки с направляющим хвостовиком. Короткие развертки использовать нельзя, так как ими можно легко нарушить перпендикулярность оси пальца с осью поршня. После операции развертывания необходимо произвести проверку перпендикулярности на специальном устройстве.

Делается это следующим образом. Поршень надевается на палец устройства и придвигается вплотную к стойке. Штифт индикатора, закрепленный на стойке, должен соприкасаться с поршнем. Стрелка индикатора покажет определенное отклонение – его величину необходимо зафиксировать. Далее поршень снимается и надевается на палец другой стороной. Разница в полученных измерениях не должна превышать 0,05 мм. Если она больше, поршень забраковывается.

Если на юбку поршня было нанесено заводское защитное покрытие, которое повредилось в процессе эксплуатации, крайне желательно провести операцию по его восстановлению. Специальные антифрикционные покрытия снижают коэффициент трения, способствуют дополнительному охлаждению поверхностей и уменьшают износ деталей.

Восстановить покрытие или нанести новый защитный слой позволяют материалы, выпускаемые сегодня в качестве более простых в нанесении и эффективных альтернатив заводским составам.

Рассмотрим технологию нанесения антифрикционного покрытия на юбку поршня на примере наиболее популярного материала – MODENGY Для деталей ДВС.

Первым делом поверхность юбки тщательно очищается доступным механическим или химическим способом от прочно сцепленных загрязнений: нагара, оксидных пленок, остатков старого покрытия и пр. Затем на поршень надевается трафарет, чтобы защитить те участки, на которые попадание нежелательно.

Далее поверхность юбки заливается Специальным очистителем-активатором MODENGY, который обеспечивает высокую адгезию покрытия и максимальный срок его службы. Через 15 мин Очиститель полностью испаряется, оставляя полностью подготовленную поверхность (касаться ее руками нельзя).

Покрытие MODENGY Для деталей ДВС упаковано в удобный аэрозольный баллон, который перед использование тщательно встряхивается.

Первый слой материала наносится на поверхность с расстояния 20-30 сантиметров. Процедура производится быстрыми повторяющимися движениями. Спустя 10 минут материал приобретает матовый оттенок и позволяет наносить второй слой покрытия (при необходимости). Общая толщина защитной пленки должна составлять 10-20 мкм.

Поршни со свежим покрытием не рекомендуется перемещать до его полной полимеризации (12 часов при комнатной температуре или 20 минут в печи при температуре +200 °C).

После завершения работ сопло распылительной головки следует обязательно прочистить. Для этого нужно перевернуть баллон вверх дном и нажать на клапан распылительной головки, направляя струю от себя. Удерживайте его в таком положении необходимо до тех пор, пока из сопла не начнет выходить чистый газ.


Как подобрать новый поршень и кольца?

Поршни подбираются в соответствии с ремонтным размером цилиндров. Маркировка ставится обычно на днище детали.

Каждый поршень выбирается индивидуально для получения зазора нужного размера. Его величина определяется с помощью специальной ленты-щупа, которая протягивается между цилиндром и поршнем. С противоположной от разреза юбки стороны устанавливается динамометр. Усилие на приборе при движении щупа сквозь зазор не должно превышать установленных пределов.

Проверить, правильно ли подобран поршень, легко опытным путем: деталь должна плавно перемещаться в установленном вертикально цилиндре под тяжестью собственного веса.

Помимо зазора, необходимо учитывать вес поршней – максимальная разница в весе деталей одного комплекта не должна превышать 5 грамм.

Изношенные и потерявшие упругость поршневые кольца заменяют новыми. Их ремонтный размер должен соответствовать размерам цилиндра и поршня.

Чтобы подобрать кольцо по цилиндру, его нужно поместить в гильзу, выровнять поршнем и при помощи щупа замерить зазор в стыке. Если он отсутствует или недостаточен, то стык увеличивается напильником. Слишком большой зазор указывает на непригодность кольца для данного цилиндра.

Для подбора по поршню кольцо «прокатывается» по канавке детали. Если зазор слишком мал, кольцо заедает. В таком случае его торцевая часть подлежит шлифовке при помощи наждачной бумаги.

Упругость новых поршневых колец проверяется специальным прибором. Величина нагрузки должна равняться значению зазора в стыке кольца, установленного в цилиндр.

Происхождение терминов «поршень» и «плунжер»

Поршневые и плунжерные машины – старейшие представители гидравлической и пневматической техники. Их название напрямую связано с главной деталью качающего узла и отражает его конструктивные особенности.

Характерное сходство поршня и двигателя сандалий: наличие цилиндлический элементов (проточек).

Следует полагать, что термин «поршень» принадлежит славянской группе языков. В английском и латинском словарях термина «поршень» нет, но приведены термины «plunger» и «pistol». В толковом словаре В.И. Даля даны несколько определений «поршня»:

  • существительное мужского рода, образованное от глаголов «переть», «пру»;
  • род сандалий; поршни не шьются, а гнутся из одного лоскута сырой кожи или шкуры (с шерстью), на вздержке, очкуре, ременной оборе;
  • обувь из сапожных опорков;
  • цилиндр, ботик, стакан, обшиваемый кожей или шкурой;
  • стержень, жердь, к которой приделывается поршень, опускаемый в трубу насоса для качанья.

Определения «поршня» напрямую указывают на его конструкцию: деталь цилиндрической формы на стержне («жерди»), на внешней поверхности которой выполнены уплотнения («обшиваемая кожей или шкурой»). Современные поршни насосов, компрессоров и двигателей внутреннего сгорания внешне очень похожи на описание В.И. Даля с той лишь разницей, что составляющие выполнены из других материалов и по новым технологиям, но «прут» вперед жидкости, газы и автомобили.

Характерное сходство плунжера насоса и скалки ‒ длинная целендрическая часть.

Термин «плунжер» («plunger») в англо-русском словаре переводится как «погруженец», «окунувшийся», «скальчатый поршень». Наблюдается определенное сходство со словом «плуг» как в произношении, так и в работе: плунжер окунается в жидкость или газ, плуг – в землю.

Конструктивное отличие поршня от плунжера становится понятно благодаря описанию плунжера в учебнике Т.М. Башты для технических вузов: «гладкий плунжер перемещается в рабочей камере свободно, а уплотнение неподвижно закреплено в корпусе камеры». Диаметр плунжера одинаков по всей своей длине, уплотнения отсутствуют, высокая герметичность качающего узла достигается благодаря тому, что плунжер «окунается» в камеру практически на свою всю длину.

Интересно, что если переводить с английского на русский слово «баран» («ram»), в русских синонимах записан и «плунжер»! Это можно объяснить с точки зрения технологии производства. Очевидно, что в изготовлении поршень более сложен, поэтому на заре технологий рациональнее было делать плунжер, например, обточив и отшлифовав деревянную заготовку. Однако выдержать постоянный диаметр по всей длине плунжера было невозможно, поэтому цилиндр начали уплотнять доступными материалами: кожей, мехом, тканью. Это привело к тому, что плунжер стал перемещаться с большим усилием, т.е. сопротивляться, как баран.

Когда уровень технологий позволил производить детали цилиндрической формы с высокой точностью и сделал процесс их обработки более простым, плунжеры стали вытесняться поршнями. Для их изготовления требовалось меньше материала, замена уплотнений на поршне оказалась значительно проще замены уплотнения на цилиндре.

Сегодня в качающих узлах применяются как классические конструкции поршней и плунжеров, так и их сочетание – поршень с удлиненной цилиндрической частью (плунжер с лабиринтным уплотнением и шатуном).

ПОРШЕНЬ И ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ | Yenmak Engine Parts

ПОРШЕНЬ И ПОРШНЕВОЙ ПАЛЕЦ

Компания Yenmak, продолжая выпускать гильзы для рынказапасных частей, наряду с этим начала производство поршней, выполнив необходимые инвестиции в производство поршней. В настоящее время она продолжает свою деятельность с собственным литейным цехом и опытным коллективом на открытой площади 10000 м² и закрытой площади 7000 м²

Поршень является тактообразующим  узлом двигателя. Он представляет собой цилиндр, который влияет на движение двигателя.Дисковый поршень помогает преобразовывать механическую энергию в химическую энергию в автомобилях.В моторизованной системе коленчатый вал должен вращаться, чтобы тепловая энергия превращалась в механическую энергию.Поршень нужен для вращения коленвала, который воспринимает усилия от поршня и преобразует их в крутящий момент.

Поршень — это устройство, соединенное с системой кривошипа в автомобилях. Сводя к минимуму износ поршня можно продлить срок службы двигателя. Материал поршня, его овальная форма являются советами, которые поддерживают этот период эксплуатации. Несмотря на то, что поршеньвыглядит как простоеустройство, он является одной из самых важных частей в автомобиле, требующий технических знаний для определения размеров.

Основываясь на всей этой информации, а также на накопленном опыте, на рынке под маркой Yenmak выпускаются поршни для бензиновых и дизельных двигателей диаметром от 60 до 175 мм. Yenmak использует собственный опыт для производства поршней с использованием наиболее подходящего сырья и структуры, подходящей для двигателей разных моделей.

СТРУКТУРА ПОРШНЯ
Вокруг поршня имеются кольцакруглой формы. Эти кольца не только помогают поршню разместиться в цилиндре, но также предотвращают утечку газов и попадание масла в камеру.

Движение поршня при сгорании газов происходит следующим образом: в верхней части поршня имеется полость камеры сгорания в верхнем блоке двигателя. Свежий воздух и топливо воспламеняются в этой области от свечи зажигания. Воспламеняющееся топливо, перемещает поршень.

Как определить прогоревший поршень

Поршни изготавливаются из материалов, способных выдерживать высокие температуры внутри двигателя, однако, и они могут выйти из строя. Признаками такой неисправности являются посторонний шум при работе двигателя (грохот или стуки на холостых оборотах), повышенный расход масла, пропуски зажигания и снижение мощности.

Падение компрессии также может привести к пропускам зажигания и потере мощности. Среди причин снижения компрессии можно выделить следующие: прогорание выпускного клапана, деформация клапана, ослабление или поломка клапанных пружин, повреждение прокладки головки блока и неисправность поршня. Если тест компрессии обнаруживает небольшую компрессию или ее отсутствие в одном из цилиндров, а дополнительная проверка показывает ее утечку в картер, а не во впускную или выпускную системы, то это один из признаков наличия отверстия или трещины в поршне этого цилиндра. Если у вас нет бороскопа, то вам придется демонтировать головку цилиндров для проведения внешнего осмотра поршней. В случае повышенного расхода масла, а также появления сизого дыма из выхлопной трубы проблема может заключаться в износе направляющих клапанов и маслосъемных колпачков, износе или поломке поршневых колец или наличии трещин в поршне.

Диагностика

Следы оплавления материала в верхней части поршня или отверстия на его поверхности указывают на то, что деталь сильно нагревалась. В данном случае сильное опережение зажигания или детонация стали причиной разрушения поршня. Это произошло из-за плавления алюминия вследствие высоких температур, поэтому целью диагностики должно стать выявление факторов, вызывающих перегрев.

Самой распространенной причиной прогорания поршня является загрязнение топливной форсунки. При этом смесь обедняется. На некоторых автомобилях эта неисправность сопровождается появлением кодов ошибок P0171 или P0174, которые свидетельствуют о обеднении топливной смеси и возможном загрязнении как минимум одной из форсунок. Единственным гарантированным методом устранения этой неисправности является снятие, промывка и последующая проверка всех форсунок. Форсунки с показателем перелива менее 5% или более 8%.

Если вы не располагаете установкой для промывки форсунок, то вы можете заменить форсунку цилиндра с прогоревшим поршнем, почистить остальные, затем собрать двигатель и проверить его работу. В большинстве случаев таким методом удается устранить проблему.

Другие причины прогорания поршня: неправильный температурный ражим работы свечи (слишком высокий для этого двигателя), слишком раннее зажигание (не очень распространено в настоящее время из-за использования электронных систем управления зажиганием), выход из строя датчика детонации, низкое октановое число используемого топлива (бензин с октановым числом менее 87, либо использование бензина с октановым числом 87 в двигателях с высокой степенью сжатия, которым требуются премиальные свечи), а также любой другой фактор, в результате которого температура работы двигателя увеличивается – низкий уровень охлаждающей жидкости, неисправность термостата, поломка водяного насоса, неработоспособность вентилятора и засорение каталитического нейтрализатора, который не позволяет выводить горячие газы из двигателя.

На турбированных и форсированных двигателях слишком высокое давление и высокооктановый бензин могут быстро вывести поршень из строя. Проверьте работу регулировочного клапана и системы контроля турбонаддува. Если последняя была настроена таким образом, чтобы развивать давление больше номинального, то в цилиндры может попасть больше воздуха, чем требуется для нормальной работы. Это грозит обеднением смеси и прогоранием поршня. При обнаружении описанных симптомов вам нужно немедленно обратиться к специалисту.

Определение причин разрушения поршня двигателя

К нам в лабораторию обратился Заказчик со следующей проблемой: произошло заклинивание двигателя автомобиля по причине разрушения одного из поршней. В испытательной лаборатории «МЕТАЛЛ-ЭКСПЕРТИЗА ТЕСТ» проведено комплексное исследование по определению причин разрушения поршня. Общий вид поршней, предоставленных для металловедческой экспертизы, показан на фотографии. Объектом анализа стал один поршень, имеющий трещины в металле перемычек между маслосъемными кольцами. 

Для проведения химического анализа от металла поршня был отобран образец из зоны трещинообразования. Отбор образца именно из этой зоны был произведен для того, чтобы получить объективную картину по химическому составу. В процессе литья происходит перераспределение легирующих элементов в матрице основного металла и химический состав по сечению может отличаться.

Для измерения твердости и металлографического анализа был выбран металл перемычки, которая была отделена от корпуса поршня разросшейся трещиной. Излом перемычки хрупкий без явных следов пластической деформации, это свидетельствует о том, что в момент трещинообразования отсутствовало сильное механическое воздействие на металл перемычки.

Нормативная документация, нормирующая химический состав металла исследуемого поршня, отсутствует. Но, исходя их общемировой практики, можно предположить, что поршень должен быть изготовлен из эвтектического силумина (сплав алюминия и 12 %кремния), частный случай силумин АК12 по ГОСТ 1583-93. Результаты химического анализа представлены в таблице.

По результатам химического анализа установлено, отклонение состава сплава от оптимального, а именно: завышено содержание железа и занижен кремний. Увеличение содержания железа приводит к снижению прочностных свойств, а уменьшение содержания кремния, относительно эвтектической точки (12% Si) приводит к увеличению количества кристаллов первичного кремния в сплаве.

Для оценки влияния условий эксплуатации на структуру металла проведено металлографическое исследование. Травление шлифов проводили 20%-ым раствором плавиковой кислоты в воде.

По результатам металлографического анализа установлено, что металл перемычки поршня имеет структуру немодифицированного эвтектического силумина, которая характеризуется эвтектикой (α-фаза + кремний). Кремний присутствует в виде кристаллов первичной кристаллизации угловатой формы и виде игл кремния эвтектического. Стоит отметить большое количество кристаллов первичного кремния в структуре металла поршня в районе перемычки. Появление в структуре сплавов крупных кристаллов первичного кремния вызывает снижение прочности и пластичности.

В результате дюрометрического исследования определено, что твердость металла перемычки поршня составляет 79 HB. Согласно ГОСТ Р 53558-2009 (п.3.4) «Автомобильные транспортные средства. Поршни алюминиевые двигателей. Общие технические требования и методы испытаний» твердость металла поршня должна находиться в пределах 80-120 HB. Твердость металла исследованного поршня хоть и незначительно, но все же ниже минимально допустимой по ГОСТ Р 53558-2009.

Выводы

В результате проведения комплексного исследования металла поршня установлено:

  1. В исследуемом поршне присутствует трещины между перемычкой и основным металлом. Излом хрупкий без явных следов пластической деформации, это свидетельствует о том, что в момент трещинообразования отсутствовало сильное механическое воздействие на металл перемычки.
  2. Металл исследуемого поршня по химическому составу имеет отклонение от оптимального, а именно: завышено содержание железа и занижен кремний. Увеличение содержания железа приводит к снижению прочностных свойств, а уменьшение содержания кремния, относительно эвтектической точки (12% Si) приводит к увеличению количества кристаллов первичного кремния в сплаве.
  3. Металл перемычки поршня имеет структуру немодифицированного эвтектического силумина, которая характеризуется эвтектикой (α-фаза + кремний). Кремний присутствует в виде кристаллов первичной кристаллизации угловатой формы и виде игл кремния эвтектического. Стоит отметить большое количество кристаллов первичного кремния в структуре металла поршня в районе перемычки.
  4. Твердость металла исследованного поршня ниже минимально допустимой по ГОСТ Р 53558-2009 на 1 HB.

<<<предыдущая статья   следующая статья>>>

Как определить ход поршня?

Двухтактные двигатели, как правило, устанавливают на более дешевые, простые мотоциклы, на которых в основном и ездят все новички. Область применения четырехтактных моторов — более серьезные машины, требующие уже определенного опыта эксплуатации.


Причины такого разделения «сфер влияния» станут понятны, если мы рассмотрим, чем в принципе отличаются одни двигатели от других.

Главные аргументы двухтактных двигателей — простота конструкции и дешевизна изготовления. Ведь у них все операции рабочего цикла осуществляются одним и тем же элементом — поршнем. Он во время своего движения открывает впускное окно, через которое в кривошипную камеру засасывается рабочая смесь; предварительно сжимает ее в этой камере до 1,25— 1,5 кг/см2; открывает перепускные каналы, по которым рабочая смесь попадает в надпоршневое пространство; сжимает ее снова и, уже при движении вниз, открывает выпускное окно для выхода отработавших газов. В его юбке имеются специальные вырезы, или окна, соответствующие по конфигурации окнам в цилиндре. В канавках для поршневых колец устанавливаются штифты, предохраняющие кольца от проворачивания, попадания стыков в окна и, следовательно, от поломок.

Как видим, процесс впуска и выпуска решен конструктивно и регулировкам не подлежит. Это, конечно, намного упрощает эксплуатацию мотоцикла.

Иное дело — двигатель четырехтактный. В нем впуск и выпуск осуществляются самостоятельными клапанами, приводимыми в движение через рычаги или толкатели от кулачкового (распределительного) вала. Вал этот, в свою очередь, связан с коленчатым валом двигателя и должен обеспечивать открывание и закрывание клапанов в моменты, когда поршень находится в строго определенном положении. Весь этот механизм называется газораспределительным. В процессе работы его детали постепенно изнашиваются, и со временем приходится делать регулировку. Операция эта, конечно, стоит не в одном ряду с хирургическими, но все же требует навыка. Неумелая регулировка сразу скажется — двигатель потеряет мощность, «застучит», а то и вовсе выйдет из строя.
Из сказанного, вроде бы, можно сделать вывод, что двухтактный мотор — мечта мотоциклиста. Но посмотрим на дело с другой стороны. Вернитесь к той фразе, где мы даем определение двух- и четырехтактным двигателям. Нашли ее? Обратите внимание: ведь по этому определению получается, что двухтактные двигатели при одних и тех же размерах с четырехтактными должны быть вдвое мощнее! А на практике это далеко не так! В чем же тут дело?

Причина этого кажущегося парадокса в той самой простоте устройства, которая так подкупила при первом знакомстве. Поршень выполняет слишком много функций. Он не в состоянии «заткнуть все дыры». Несмотря на различные ухищрения, улучшающие продувку (особое направление перепускных каналов, специальные выступы на головке поршня и т. д.), цилиндры двухтактных двигателей все-таки плохо очищаются от продуктов сгорания. Как следствие, в них поступает относительно меньше свежей смеси, процесс горения протекает хуже, и, значит, неизбежно падает мощность. В то же время при выпуске отработавших газов вместе с ними «вылетает в трубу» большое количество свежей смеси — происходит так называемый «прямой выброс». Он один увеличивает расход топлива на 20—30%. А кроме него еще существует и обратный выброс — в карбюратор1 На мотоциклах старых типов с открытым сетчатым воздухофильтром потери от обратного выброса доходили до 20—25%.

Но двухтактный двигатель не только гораздо «прожорливее» четырехтактного. По причинам*, только что рассмотренным, он еще и заметно сильнее загрязняет воздух. Этот последний довод всего десяток лет назад мало кем воспринимался всерьез. А сейчас он становится одним из главных и, надо полагать, со временем может существенно повлиять на долю тех или иных двигателей в общем выпуске.

И все же, как бы там ни было, простота устройства остается одним из самых желанных качеств мотоцикла в целом и двигателя в частности, ибо она залог надежности. Если с этой позиции рассмотреть, например, вопрос, сколько цилиндров должен иметь двигатель, то можно увидеть интересные закономерности, а иногда и противоречия.

определение поршня по The Free Dictionary

поршень

в двигателе внутреннего сгорания

поршня

(пĭстьн) н.

1. Цельный цилиндр или диск, который плотно входит в больший цилиндр и движется под давлением жидкости, как в поршневом двигателе, или вытесняет или сжимает жидкости, как в насосах и компрессорах.

2. Музыка Клапанный механизм в медных духовых инструментах для изменения высоты звука.

[французское, от итальянского пестон, пестон, большой пест , от пестаре, до фунта, дробь , от позднего латинского пистара, частое от латинского pīnsere, pīnsāre.]

Словарь английского языка American Heritage®, пятое издание. Авторские права © 2016 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company. Все права защищены.

поршень

(ˈpɪstən) n

(Automotive Engineering) диск или цилиндрическая часть, которая скользит взад и вперед в полом цилиндре. В двигателе внутреннего сгорания он приводится в движение расширяющимися газами в головке блока цилиндров и прикреплен поворотным шатуном к коленчатому валу или маховику, таким образом преобразуя возвратно-поступательное движение во вращение

[C18: с французского с древнеитальянского поршневой, от пистар до фунта, измельчения, от латинского pinsere раздавить, разбить]

Словарь английского языка Коллинза — полное и несокращенное, 12-е издание, 2014 г. © HarperCollins Publishers 1991, 1994, 1998, 2000, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2014

pis • ton

(ˈpɪs tən)

n.

1. диск или твердый цилиндр, движущийся внутри более длинного цилиндра и оказывающий давление на жидкость или газ или получающий от них давление.

2. насосный клапан, используемый для изменения шага корнета и т.п.

[1695–1705; <Французский <Итальянский поршень Поршень , изученный вариант. pestone large pestle = pest (are) to pound (вариант средневековой латыни histare, производное от латинского pīstus, причастие прошедшего времени от pīnsere до фунта) + -one увеличивающий суффикс

] Пис • тонна

(ˈпɪс тəн)

н.

Уолтер, 1894–1976, американский композитор.

Random House Словарь колледжа Кернермана Вебстера © 2010 K Dictionaries Ltd. Авторские права 2005, 1997, 1991, Random House, Inc. Все права защищены.

поршень

Топливно-воздушная смесь в левой камере расширяется при воспламенении от свечи зажигания, толкая поршень вниз и поворачивая вал, к которому он прикреплен. Поворотный вал приводит в движение поршень правого цилиндра вверх. Затем он будет выталкиваться вниз таким же образом, когда топливно-воздушная смесь входит в эту камеру и воспламеняется.Поочередное действие двух поршней обеспечивает вращение вала.

поршн

(pĭs’tən)

Цельный цилиндр или диск, который плотно входит в полый цилиндр и перемещается вперед и назад под давлением жидкости, как во многих двигателях, или перемещает или сжимает жидкость, как в насосе или компрессоре.

Научный словарь для студентов American Heritage®, второе издание. Авторские права © 2014 Издательская компания Houghton Mifflin Harcourt. Опубликовано Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.Все права защищены.

Что такое поршень и для чего он нужен

Поршень лежит в основе поршневого двигателя. Он состоит из движущейся круглой металлической части с поршневыми кольцами для обеспечения герметичного уплотнения после установки в цилиндр двигателя. Поршень прикреплен через поршневой / поршневой палец к шатуну, который, в свою очередь, соединен с коленчатым валом.

В четырехтактных (бензиновых и дизельных) двигателях автомобилей процесс впуска, сжатия, сгорания и выхлопа происходит над поршнем в головке блока цилиндров, что заставляет поршень двигаться вверх и вниз (или внутрь и наружу в плоском двигателе. ) внутри цилиндра, что приводит к проворачиванию коленчатого вала.

Из чего сделан поршень?

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

В результате поршни обычно изготавливаются из алюминиевого сплава, но поршневые кольца (обычно состоящие сверху вниз, компрессионное кольцо, грязесъемное кольцо и масляное кольцо) изготавливаются из чугуна или стали.

Масляное кольцо вытирает масло со стенок цилиндра при движении поршня, но со временем оно и другие кольца могут изнашиваться, позволяя маслу из картера попасть 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 12 двигателями, но у большинства 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, где вода нагревается в котле, а образующийся 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.

Что такое поршень? — Определение, детали и типы

Что такое поршень?

Поршень является составной частью поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидроцилиндров и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов. Это движущийся компонент, который заключен в цилиндр и герметизирован поршневыми кольцами.

В двигателе его цель — передача силы от расширяющегося газа в цилиндре к коленчатому валу через шток поршня и / или шатун.В насосе функция обратная, и сила передается от коленчатого вала к поршню с целью сжатия или выброса жидкости в цилиндр. В некоторых двигателях поршень также действует как клапан, закрывая и открывая отверстия в цилиндре.

Поршень — это движущийся диск, заключенный в цилиндр, который герметизирован поршневыми кольцами. Диск движется внутри цилиндра, когда жидкость или газ внутри цилиндра расширяются и сжимаются. Поршень помогает преобразовывать тепловую энергию в механическую работу и наоборот.

По этой причине поршни являются ключевым компонентом тепловых двигателей. Поршни работают, передавая выходное усилие расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал, который передает момент вращения маховику. Такая система известна как поршневой двигатель.

Поршень должен следовать циклическому процессу, чтобы он непрерывно преобразовывал тепловую энергию в работу, и есть много способов завершить этот цикл. Например:

  • Подводя тепло к газу внутри цилиндра, газ расширяется, увеличивая объем в цилиндре и обеспечивая полезную работу.
  • При отводе тепла от цилиндра давление газа снижается, что облегчает его сжатие.
  • Передавая работу поршню, поршень сжимается обратно в исходное состояние, готовый к повторному выполнению цикла.

Схема частей поршня

Части поршня

Части поршня

Поршень, как движущаяся часть камеры сгорания, выполняет задачу преобразования этой высвобождаемой энергии в механическую работу. Основная конструкция поршня представляет собой закрытый с одной стороны полый цилиндр с сегментной головкой поршня с кольцевым ремнем, выступом пальца и юбкой.

Основные части поршня и их функции:

  • Поршневые кольца
  • Юбка поршня
  • Поршневой палец
  • Головка поршня / Корона
  • Шатун
  • Подшипники поршня

1. Поршневые кольца

1.

Поршневые кольца сжатие газа между поршнем и стенкой цилиндра. Поршневые кольца герметизируют цилиндр, чтобы газообразные продукты сгорания, образующиеся во время воспламенения, не попадали в отверстие между поршнем и цилиндром.

Обычно в обычном автомобильном двигателе используются поршневые кольца трех типов:

  • Компрессионное кольцо : это верхнее кольцо, ближайшее к камере сгорания. Его еще называют газовым или напорным кольцом. Кольцо предотвращает утечку продуктов сгорания. Компрессионные кольца также помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.
  • Грязесъемное кольцо — поршневое кольцо с конической поверхностью, расположенное в кольцевой канавке между компрессионным кольцом и масляным кольцом.Грязесъемное кольцо используется для дополнительной герметизации камеры сгорания и очистки стенки цилиндра от излишков масла. Горючие газы, проходящие через компрессионное кольцо, задерживаются грязесъемным кольцом.
  • Масляное кольцо — поршневое кольцо, расположенное в кольцевой канавке, ближайшей к картеру. Масляное кольцо используется для вытирания излишков масла со стенок цилиндра во время движения поршня. Излишки масла возвращаются через кольцевые отверстия в масляный резервуар в блоке цилиндров.

Подробнее о: Что такое поршневое кольцо?

2.Юбка поршня

Юбка поршня относится к цилиндрическому материалу, закрепленному на круглой части поршня. Деталь обычно изготавливается из чугуна из-за его превосходной износостойкости и самосмазывающихся свойств. Юбка содержит пазы для крепления поршневого маслосъемного кольца и компрессионных колец. Юбки поршней доступны в различных дизайнах для конкретных применений.

Существует два основных типа юбок поршней:

  • Пышная юбка : также известна как сплошная юбка.Пышная 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, чтобы на стенке цилиндра остались 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 известен как поршневой палец или поршневой палец, который используется для соединения поршня с шатуном и обеспечивает подшипник для поворота шатуна в качестве поршня. движется.

В самых ранних конструкциях двигателей, включая те, которые приводятся в действие паром, и во многих очень больших стационарных или судовых двигателях поршневой палец расположен в скользящей траверсе, которая соединяется с поршнем через шток.

Поршневой палец обычно представляет собой кованый короткий полый шток, изготовленный 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, является сложной задачей.Поршневой палец должен работать при некоторых из самых высоких температур, встречающихся в двигателе, и его расположение затрудняет смазку, оставаясь маленьким и легким, чтобы соответствовать диаметру поршня и не увеличивать чрезмерно массу поршня.

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

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

Из них получаются следующие типы штифтов.

  • Стационарный / фиксированный штифт : штифт крепится к выступам поршня с помощью винта. Шток поршня затем поворачивается на штифте.
  • Полуплавающий : штифт прикрепляется к шатуну посередине, и концы штифта свободно перемещаются внутри подшипника поршня и на бобышках.
  • Полностью плавающий : в этом типе пальца палец не прикреплен к пальцу или шатуну поршня.Вместо этого он фиксируется заглушками, зажимами или стопорными кольцами, прикрепленными к бобышкам поршня. В этом случае штифт может колебаться как на выступах, так и на стержне.

4. Головка поршня / корона

Также известна как головка поршня или купол, головка поршня является его вершиной. Это часть, которая контактирует с дымовыми газами. Это нагревает его до чрезвычайно высоких температур. Для предотвращения плавления детали головки поршня изготавливают из специальных сплавов, в том числе из стальных.

Головка поршня обычно имеет каналы и полости.Это помогает создать завихрение, улучшающее сгорание. В разных двигателях используются разные типы поршневых головок. Причины различий бывают разные. Предпочтительная конструкция головки поршня зависит от многих факторов, таких как ожидаемая производительность и тип двигателя.

5. Шатун

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

6. ​​Подшипники поршня

Подшипники представляют собой части поршня, которые расположены в точках, где происходит поворотное вращение. Обычно это полукруглые куски металла, которые вставляются в отверстия в этих точках. Поршневые подшипники включают чашки на большом конце, где шток соединяется с коленчатым валом. Также есть подшипники на малом конце, где шток соединяется с поршнем.

Поршневые подшипники обычно изготавливаются из композитных металлов, таких как свинец, медь, кремний-алюминий и другие.Подшипники часто имеют покрытие для повышения твердости и выдерживания нагрузки от движений поршня и шатуна.

Типы поршней с основанием по форме

Существует три типа поршней, каждый из которых назван по форме: плоский верх, купол и тарелка.

1. Поршни с плоским верхом

Как бы просто это ни звучало, поршень с плоским верхом имеет плоский верх. Поршни с плоским верхом имеют наименьшую площадь поверхности; это позволяет им создавать максимальную силу. Этот тип поршня идеально подходит для создания эффективного сгорания.

Поршни с плоским верхом обеспечивают наиболее равномерное распределение пламени. Сложность, связанная с этим, заключается в том, что это может создать слишком большую компрессию для меньших камер сгорания.

2. Поршни тарелки

Поршни тарелки представляют наименьшие проблемы для инженеров. Это больше из-за того, где они используются, чем из-за того, что они сами владеют.

По форме они напоминают тарелку, внешние края которой слегка загнуты вверх. Обычно тарельчатые поршни используются в приложениях с наддувом, для которых не требуется распредвал с большим подъемом или высокая степень сжатия.

3. Купольные поршни

В отличие от тарелочных поршней, эти пузыри посередине напоминают верхнюю часть стадиона. Это сделано для увеличения доступной площади на верхней части поршня. Большая площадь поверхности означает меньшее сжатие.

Хотя большее сжатие означает создание большей силы, существует верхний предел того, с чем может справиться каждая камера сгорания. Такое снижение степени сжатия существенно предотвращает разрушение двигателя.

Это всего лишь один инструмент, ограничивающий количество создаваемой силы до того, с чем двигатель способен безопасно работать.

Если вы только начинаете, это только начало. Вы не сможете понять всю головоломку, не сопоставив ее части друг с другом.

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

Типы поршней

Ниже приведены типы поршней:

  • Поршни ствола
  • Поршни крейцкопфа
  • Поршни с проскальзыванием
  • Поршни дефлектора
  • Поршни Racing

1.

Поршень ствола ons

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

Поршни ствола были обычной конструкцией поршней с первых дней создания поршневых двигателей внутреннего сгорания. Они использовались как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, хотя в высокоскоростных двигателях теперь используется более легкий поршень с проскальзыванием.

Характерной чертой большинства поршневых поршней, особенно для дизельных двигателей, является то, что они имеют канавку для масляного кольца под поршневым пальцем в дополнение к кольцам между поршневым пальцем и головкой поршня.

Название «ствол поршня» происходит от «ствольного двигателя» — ранней конструкции морского парового двигателя.

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

В остальном эти поршни ствольного двигателя мало походили на поршень ствола; они были чрезвычайно большого диаметра и имели двойное действие. Их «ствол» представлял собой узкий цилиндр, установленный в центре поршня.

2.

Поршень крейцкопфа на поршне

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

Главный поршень имеет большой шток, идущий вниз от поршня к тому, что фактически является вторым поршнем меньшего диаметра.Главный поршень отвечает за газовое уплотнение и несет на себе поршневые кольца.

Меньший поршень является чисто механической направляющей. Он проходит внутри небольшого цилиндра в качестве направляющей для ствола, а также несет поршневой палец.

Смазка крейцкопфа имеет преимущества по сравнению с цилиндрическим поршнем, поскольку его смазочное масло не подвержено нагреву: масло не загрязняется частицами сажи сгорания, оно не разрушается под воздействием тепла, а более тонкое, менее может использоваться вязкое масло.

Трение поршня и крейцкопфа может быть вдвое меньше, чем у цилиндрического поршня. Из-за дополнительного веса этих поршней они не используются в высокоскоростных двигателях.

3.

Поршень с проскальзыванием ons

Поршень с проскальзыванием — это поршень для бензинового двигателя, размер и вес которого были максимально уменьшены.

В крайнем случае они сводятся к днищу поршня, опоре для поршневых колец и достаточному количеству оставшейся юбки поршня, чтобы оставить две площадки для предотвращения качания поршня в отверстии.

Стороны юбки поршня вокруг поршневого пальца уменьшены от стенки цилиндра.

Основная цель состоит в том, чтобы уменьшить возвратно-поступательную массу, тем самым облегчая балансировку двигателя и, таким образом, обеспечивая высокие скорости. В гоночных условиях юбки скользящего поршня могут быть сконфигурированы так, чтобы они были чрезвычайно легкими, сохраняя при этом жесткость и прочность полной юбки.

Пониженная инерция также улучшает механический КПД двигателя: силы, необходимые для ускорения и замедления возвратно-поступательных деталей, вызывают большее трение поршня о стенку цилиндра, чем давление жидкости на головку поршня.

Дополнительным преимуществом может быть некоторое уменьшение трения о стенку цилиндра, поскольку площадь юбки, которая скользит вверх и вниз в цилиндре, уменьшается вдвое. Однако наибольшее трение происходит из-за поршневого кольца, которое на самом деле является наиболее плотно прилегающим к отверстию и опорным поверхностям пальца кисти, и, таким образом, выгода уменьшается.

4.

Поршень дефлектора ons

Поршни дефлектора используются в двухтактных двигателях со сжатием картера, где поток газа внутри цилиндра должен быть тщательно направлен для обеспечения эффективной продувки.

При поперечной продувке передаточное (впускное отверстие в цилиндр) и выпускное отверстия находятся на непосредственно обращенных сторонах стенки цилиндра.

Чтобы входящая смесь не проходила прямо от одного порта к другому, поршень имеет выступающее ребро на его головке. Это предназначено для отклонения поступающей смеси вверх вокруг камеры сгорания.

Много усилий и много различных конструкций днища поршня было потрачено на разработку улучшенной продувки. Коронки превратились из простого ребра в большую асимметричную выпуклость, обычно с крутой гранью на впускной стороне и пологим изгибом на выпускной.

Несмотря на это, перекрестная очистка никогда не была столь эффективной, как хотелось бы. В большинстве современных движков вместо этого используется портирование Schnoodle. Это помещает пару отверстий для переноса по бокам цилиндра и стимулирует вращение потока газа вокруг вертикальной оси, а не горизонтальной оси.

5.

Racing Pistons

В гоночных двигателях прочность и жесткость поршня обычно намного выше, чем у двигателя легкового автомобиля, в то время как вес намного меньше, для достижения высоких оборотов двигателя, необходимых в гонках.

Поршень Функция:

Наиболее важные задачи, которые должны выполнять поршни:

  • Передача усилия от рабочего газа и к рабочему газу
  • Регулируемое ограничение рабочей камеры (цилиндра)
  • Уплотнение рабочей камеры
  • Линейное направление шатуна (ствольные поршневые двигатели)
  • Теплоотвод
  • Поддержка перезарядки вытяжкой и разрядкой (четырехтактные двигатели)
  • Поддержка смесеобразования (за счет подходящей формы поверхности поршня на
  • сторона камеры сгорания)
  • Управление перезарядкой (в двухтактных двигателях)
  • Направление уплотнительных элементов (поршневые кольца)
  • Направление шатуна (для шатунов с верхней направляющей)

По мере увеличения удельной мощности двигателя , то же самое и с требованиями к поршню.

Характеристики поршня:
  • Поршни должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать:
  • Ударное воздействие давления газов сгорания,
  • Колеблющуюся нагрузку и
  • высокую температуру газов.
  • Поршень должен быть:
  • Легким
  • Бесшумным в работе и
  • Механически прочным.
  • Из-за легкости:
  • Инерционные потери и
  • Инерционные нагрузки на подшипник уменьшаются из-за изменения движения

Поршень Применение или использование:

Основное применение поршней:

  • Уменьшение инерции также улучшает механический КПД двигателя.
  • Он сжимает жидкость внутри цилиндра, следовательно, увеличивает давление и температуру жидкости внутри цилиндра.
  • Он также обеспечивает направление.

Преимущества поршня:

Основными преимуществами поршней являются:

  • Простота механики
  • Гибкость и надежность
  • Отношение мощности к массе
  • Совместимость с различными видами топлива
  • Низкая рабочая температура турбины
  • и шум
  • Меньше обслуживания
  • Поршень легко запускается
  • Отлично подходит для рекуперации отходящего тепла
  • Обеспечивает высокую маневренность
  • Меньше производственных затрат
  • Низкие выбросы NOx
  • Предлагает процесс сгорания HCCI
  • Внутри сбалансированный
  • Модульность

Поршень Недостатки:

Основные недостатки поршней:

  • Низкая топливная экономичность
  • Стабильность подачи топлива
  • Низкая эффективность при частичной нагрузке
  • Высокая скорость сгорания
  • Требуется понижающая передача
9000 4

FAQ

Что такое поршень?

Поршень — это компонент поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидроцилиндров и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов.Это движущийся компонент, который заключен в цилиндр и герметизирован поршневыми кольцами.

Какие части поршня?

Основные части поршня:
1. Поршневые кольца
2. Юбка поршня
3. Поршневой палец
4. Головка поршня / корона
5. Шатун
6. Подшипники поршня

Какие бывают типы поршней?

Ниже приведены типы поршней:
1. Поршни ствола
2. Поршни крейцкопфа
3. Шлифовальные поршни
4. Поршни дефлектора
5.Racing Pistons

Что такое поршень двигателя?

В двигателе его цель — передавать усилие от расширяющегося газа в цилиндре на коленчатый вал через шток поршня и / или шатун. В насосе функция обратная, и сила передается от коленчатого вала к поршню с целью сжатия или выброса жидкости в цилиндр.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Определение и классификация поршневой отрасли-QUFU JINHUANG PISTON CO., LTD

Определение поршневой отрасли? Поршни, как типичные ключевые компоненты автомобиля, в процессе резки обладают сильными технологическими характеристиками. Отечественная промышленность по производству поршней обычно состоит из станков общего назначения и специального оборудования, которое сочетает в себе характеристики технологической линии обработки поршней, поэтому специальное оборудование стало ключевым оборудованием для резки поршней, функция и точность будут напрямую влиять на качество ключевые характеристики конечного продукта.Определение и классификация поршневой промышленности следующие.

Определение отрасли поршня

Отчет об анализе рынка поршневой отрасли показывает, что поршень является блоком цилиндров двигателя для возвратно-поступательного движения. По базовой конструкции поршень можно разделить на верх, головку и юбку. Верхняя часть поршня является основной частью камеры сгорания, и ее форма зависит от типа выбранной камеры сгорания. Бензиновый многоцелевой поршень с плоским верхом, его преимущество — небольшая эндотермическая зона. Дизельный поршень сверху часто имеет множество ямок, конкретная форма, расположение и размер должны быть смешаны с образованием и сгоранием дизельного топлива для удовлетворения требований.

Промышленная классификация поршней

Как поршень двигателя внутреннего сгорания в условиях высокой температуры и высокого давления, требования к поршню относительно высоки, поэтому основная классификация поршня двигателя внутреннего сгорания.

1. В зависимости от топлива, используемого для точек, можно разделить на поршневые бензиновые двигатели, поршневые дизельные, поршневые для природного газа.

2. В зависимости от производства материала поршня к точкам, можно разделить на поршень из чугуна, стальной поршень, алюминиевый поршень и поршневую комбинацию.

3. В соответствии с процессом изготовления поршневой заготовки, разделенной на поршень для литья под действием силы тяжести, поршень для литья под давлением, поршень для ковки.

4. В зависимости от условий работы поршня можно разделить на поршень без давления и поршень под давлением двух категорий.

5. В соответствии с использованием поршней к точкам, можно разделить на поршень автомобиля, поршень грузовика, поршень мотоцикла, морской поршень, поршень бака, поршень трактора, поршень газонокосилки.

Разъяснение деталей и функций поршня

Детали поршня, в отличие от конструкции и материала, не различаются для разных поршней. Они остаются такими же, с различиями только в размерах.

В этой статье исследуются компоненты автомобильного поршневого узла с подробным описанием функции каждого из них.

Чтобы упростить идентификацию каждой детали, мы добавили изображения в описания.

Компоненты поршня простираются от части, граничащей с камерой сгорания, до конца, который соединяется с коленчатым валом.Вместе эти детали составляют поршневой узел.

Это компоненты, на которых мы сосредоточимся. Прежде чем продолжить, вот схема, показывающая все детали поршня.

Источник: http://www.pinterest.com

Теперь перейдем к подробному описанию каждого компонента.

1. Кольцо поршневое

Источник: http://www.japbikespares.com

Определение поршневого кольца

Кольца поршневые представляют собой части разрезных колец, которые устанавливаются на углублении поршня. Там Обычно это 3 поршневых кольца в типичном автомобильном двигателе.Количество варьируется, а поршневой может даже одно кольцо. Области или поверхности между этими кольцами называется землей поршневого кольца. Канавки для установки колец предназначены для поддержания положения поршневого кольца и вы можете услышать что-то вроде конической конструкции.

Разъемная конструкция поршневого кольца имеет несколько преимуществ. Он обеспечивает пружинное действие, которое помогает кольцам поддерживать правильный зазор поршневых колец. Разъем также упрощает установку поршневого кольца. Чтобы обеспечить постоянство пружины при нагревании, нагрузке, давлении и других условиях, производители предпочитают в качестве материала поршневых колец чугун или куски стали.

Функция поршневого кольца

Основная функция поршневых колец — предотвращение сгорания. камеры и регулируют расход смазочного масла. Кольца также служат для проведения тепло от цилиндра скучно. Как уже упоминалось раньше поршни большинства двигателей автомобилей имели три кольца; две верхние компрессионные кольца и нижнее маслосъемное кольцо. Для наглядности поясняются различные кольца. ниже.

  • Компрессионное кольцо кольцо — это верхнее боковое кольцо, ближайшее к камере сгорания.Его еще называют газовым или напорным кольцом. Кольцо предотвращает утечку продуктов сгорания. Компрессионные кольца также помогают передавать тепло от поршня к стенкам цилиндра.
  • Скребок / Грязесъемник кольцо — оно находится между компрессионным и масляным кольцами. Оно имеет коническую поверхность и выполняет функцию обоих колец: уплотняет камеру сгорания и вытирает масло со стенок поршневого цилиндра.
  • Масло управление кольцо — поршневое маслосъемное кольцо является нижним кольцом на поршне.Он состоит из двух тонких поверхностей с отверстиями по периметру. Прорези позволяют маслу стекать обратно в поддон. Как следует из названия, функция поршневого маслосъемного кольца заключается в удалении излишков масла со стенок цилиндра. Это происходит, когда поршень движется вперед и назад.

2. Юбка поршня

Описание юбки поршня

Юбка поршня относится к цилиндрическому материалу, установленному на круглой части поршня. Деталь обычно изготавливается из чугуна из-за его превосходной износостойкости и самосмазывающихся свойств.Юбка содержит канавки для крепления масляного поршневого кольца, а также компрессионных колец. Юбки поршней бывают разных стилей, чтобы соответствовать конкретным областям применения.

Функция юбки поршня

Юбка направляет поршень при его движении вверх и вниз по цилиндру. Его конструкция помогает поршню преодолевать боковые силы, создаваемые изменяющимся углом шатуна. Если юбка изношена, получение надлежащего поршня печать для эффективного горение окажется затруднительным.

Поршень также может неконтролируемо раскачиваться в цилиндре и вызывать удары поршня.Когда это Случается, вы можете услышать пресловутый звук хлопка поршня, особенно при холодном пуске. Поршневой удар будет часто уходят после прогрева двигателя. Это потому, что в результате в результате расширения закрывается зазор между поршнем и цилиндром.

Если шум не прекращается, цилиндр может потребоваться подтянуть, среди прочего меры. В противном случае проблема не представляет особой опасности, и вы можете управляйте автомобилем, если шум появляется только при запуске двигателя.

Есть два основных типа юбки поршней:

Также известна как однотонная юбка.Пышная юбка имеет трубчатую форму. Он обычно используется в двигателях больших автомобилей.

Тип юбки поршня используется на поршнях мотоциклов и некоторых автомобилей. У него вырезана часть юбки, чтобы оставить только поверхности на задней и передней стороне стенки цилиндра. Это помогает снизить вес и минимизировать площадь контакта между стенкой цилиндра и поршнем.

3. Поршневой палец

Источник: http://www.ebay.com

Определение поршневого пальца

Поршневой палец, также известный как поршневой палец или поршневой палец, является полым или сплошным. вал в секции юбки.Шток поршня поворачивается на этом пальце, удерживаемом во втулке поршневого кольца. Для прочности на разрыв поршневые пальцы обычно изготавливается из легированной стали и обрабатывается под поршневой подшипник. Отверстия в шатуне доставляют масло к запястью. штифт, помогающий уменьшить трение.

Поршневые пальцы в сборе и способы монтажа различаются. Их можно разделить на 3 конструкции: свободно вращаться как в поршне, так и в шатуне, закреплены на шатуне и жестко закреплены на бобышках поршня.

Функция поршневого пальца

Поршневой палец образует соединение или точку поворота поршней и шатун.Они обеспечивают опору подшипников и помогают поршням функционировать. должным образом. Другими словами, штифт облегчает движение вперед и назад поршень.

Как мы видели, поршневые пальцы устанавливаются на поршневой узел тремя способами. Это приводит к появлению следующих типов штифтов.

  • Стационарный / фиксированный штифт — штифт крепится к бобышкам поршня с помощью винта. Шток поршня затем поворачивается на штифте.
  • Semi плавающий — штифт прикрепляется к шатуну посередине, а концы штифта свободно перемещаются внутри подшипника поршня и на бобышках.
  • Полный плавающий — в этом типе пальца палец не прикреплен к пальцу или шатуну поршня. Вместо этого он фиксируется заглушками, зажимами или стопорным кольцом, прикрепленным к бобышкам поршня. В этом случае штифт может колебаться как на выступах, так и на стержне.

4. Головка поршня / корона

Источник: http://www.agkits.com

Определение головки поршня

Также известна как головка поршня или купол, головка поршня — его верхняя поверхность. Это та часть, которая соприкасается с горение газы.В результате это нагревается до чрезвычайно высоких температур. Для предотвращения плавления детали головки поршня изготавливаются из специальных сплавов, в том числе из стали. сплав.

Головка поршня обычно имеет каналы и полости. Это помогает создать завихрение, улучшающее сгорание. В разных двигателях используются разные типы головок поршней. Причины различий бывают разные. Предпочтительная конструкция головки поршня зависит от многих факторов, таких как ожидаемая производительность и тип двигателя.

Функции головки поршня

Корона, как ее еще называют, образует поверхность, которая принимает давления, температуры и другие напряжения расширяющихся газов.Среди цели, которым он служит:

  • Создание завихрения для равномерного сгорания и регулирования детонации
  • Действует как тепловой барьер между камерой сгорания и нижними частями поршня
  • Сдерживает давления, возникающие в результате детонации в цилиндре

5. Шатун

Источник: http://carparts4sale.com

Определение шатуна

Часто укороченный для шатуна или стержня шатун является одним из самые важные детали поршня.Он связывает поршень с коленчатым валом двигателя и перемещает поршень входит и выходит из камеры сгорания. Шатуны должны иметь много механических нагрузок и должен быть достаточно прочным. По этой причине детали в основном кованые, хотя часто применяется и литье.

Изготовители автомобильных поршней часто предпочитают сталь для изготовления этих штоков. Легированная сталь также является популярным материалом для шатунов, особенно для высокопроизводительных двигателей. Для более мягких двигателей может быть предпочтителен алюминий из-за его легкости.Штоки небольших двигателей, таких как скутеры, можно даже делать из железа.

Функция шатуна

шатун вращает коленчатый вал, производя движение, которое позволяет автомобилю двигаться. В некоторых двигателях шток поршня имеет отверстие или расточку для подачи смазочного масла. к стенкам цилиндра и булавке на запястье. Производители изготавливают шатуны в различных конструкции. Версии включают соединение с трещиной, фрезерованное соединение, прямое и угловое соединение. разделительный стержень, а также конструкция с параллельным и коническим стержнем.

шатун разделен на несколько частей. Их:

  • Малый конец — это меньший конец стержня. Он состоит из проушины штока и втулки поршня. Малый конец соединяется с поршнем через поршневой палец.
  • Большой конец — большой конец — это часть, противоположная малому концу шатуна. Он соединяется с коленчатым валом и имеет прорезь для установки.
  • Шатун стержень балка — это участок между малой и большой частями стержня.Обычно это двойная Т-образная конструкция, балка может содержать или не содержать масляное отверстие для подачи смазки к цилиндру.

6. Болт шатуна

Источник: http://www.ebay.com

Определение болта шатуна

Также в списке деталей поршня — шатунный болт. Эти болты прижимают шток к коленчатый вал. Нижним концом болта шатуна являются крышки шатуна и подшипники, удерживаемые в место гайкой. Штифт на гайке предотвращает соскальзывание сборки отменено.

Шатунные болты обычно изготавливаются из стали. В приложениях, где снижение веса является важной характеристикой, уход за алюминиевыми болтами является обычным делом. Стержень также может быть сделан из никеля. Никелевые болты шатуна более прочные и в основном используются в сверхмощных шатунах.

Функция болта шатуна

как мы видели, болты крепления шатуна к коленвалу. Они помогают стержень, чтобы выдерживать напряжение, вызванное вращающимся коленчатым валом. В их В противном случае шток может сломаться, что повлияет на работу других деталей двигателя.Штоки направляют каждый поршень ход, обеспечивающий плавную работу двигателя.

Шатун болты выполнены с возможностью немного гнуться под действием движений поршня и коленчатого вала. Что защищает крышки штоков от разрушения из-за чрезмерного напряжения, вызванного движущийся коленчатый вал и поршень.

Болты шатуна бывают разных конструкций. Они могут быть шестиугольными, круглыми, плоскими или рельефными. Некоторые приходят с резьбой, другие без резьбы. Болты с резьбой — лучшие детали из-за их более прочного сцепления.

7. Подшипники поршневые

Источник: http://www.mfgsupply.com

Подшипники представляют собой детали поршня, которые расположены в точках, где происходит поворот. Обычно они полукруглые металлические детали, которые входят в отверстия этих точек. Поршневые подшипники включают Корпуса обнаружены на большом конце, где шток соединяется с коленчатым валом. Есть также подшипники на малом конце, где шток соединяется с поршнем.

Поршневые подшипники

обычно изготавливаются из композитных металлов, таких как свинец, медь, силиконовый алюминий и другие.Подшипники часто имеют покрытие для повышения твердости и способности выдерживать нагрузку от движений поршня и шатуна.

Вопросы о деталях поршня

1. Есть ли у поршней двигателя возвратные пружины?

Нет, это не так. В этих поршнях не требуется возвратная пружина поршня. Однако вы найдете пружины в сборках барабанных тормозов. Здесь они помогают убрать тормозные колодки, когда вы отпускаете педаль тормоза.

2. Что такое поршень лайнер?

Это своего рода гильза, устанавливаемая на стенках цилиндра двигателя.Обычно гильза изготавливается из более качественного материала, чем материал внутреннего диаметра цилиндра. обеспечивает износостойкую поверхность. Владельцы автомобилей устанавливают его, чтобы защитить цилиндр или отремонтировать при восстановлении двигатель.

Поскольку гильза является заменяемой, ее использование увеличивает срок службы двигателя. Гильза поршня также называется гильзой поршня и не является частью поршневого узла. Вы также найдете его под названием гильза цилиндра или втулка.

3 . Что детали поршня может заменить?

Большинство компонентов поршневого узла можно заменить.В их число входят поршневые кольца, поршневые подшипники, болты поршневого штока и некоторые другие детали. Эти можно приобрести отдельно или в виде поршневого комплекта.

Поршневые кольца быстро изнашиваются. Это одна из наиболее часто заменяемых деталей поршня. При повреждении эти кольца вызывают различные проблемы с поршнем и двигателем. Это может привести к дополнительным расходам. Учитывая, что цена поршневых колец составляет всего несколько сотен долларов, замена этих деталей может избавить вас от дорогостоящего ремонта.

4. Сколько стоит замена поршня запчасти ?

Сумма может превышать 1000 или даже 2000 долларов.Цена комплекта поршня или отдельных компонентов может быть низкой, но не Итак, сумма, которую вы платите механику за выполнение работы. Замена всего скрытого внутри блока двигателя предполагает несколько часов работы, что почему это стоит дорого.

Добавьте это к тому, что обычно бывает поршневой настроен на изменение, и сумма может быть довольно высокой. Вы можете выбрать, конечно, замену поршня или детали поршня самостоятельно. Однако вы потребуются подходящие инструменты, в том числе следующие:

Кольцо поршневое компрессор для установки кольца, микрометр к поршню измерение и щуп набор манометров для измерения зазора поршня и поршневого кольца.Также может понадобиться поршневое кольцо. файлер, чтобы отточить кольца до правильные спецификации. Также нужно понимать, как заменить поршень. правильно. (У нас есть целая статья, посвященная процессу установки поршня). На рынке автомобильных поршней представлено множество типов поршней.

Чтобы найти подходящий для своего двигателя, поищите на сайтах производителей. Обычно они предоставляют каталог автомобильных поршней. Они содержат бесценную информацию о конкретном поршне, который вы, возможно, ищете.Сюда входит таблица размеров поршня для зазора между поршнем и цилиндром, диаграмма глубины поршня и многое другое. У вас также будет возможность определить цену среди продавцов.

Заключение

Осмотрев детали поршня, теперь вы знаете, как каждый Внешний вид компонента и его расположение на поршневом узле. У нас есть больше статей о автомобильных поршнях, а вы можете просматривать их. Статьи охватывают несколько тем, в том числе измерение поршней при восстановлении двигателя. И если ищем подходящий поршень для двигателя вашего автомобиля, у нас есть полная статья о типах поршней.

Поршень

— Определение поршня

Поддержка: Помогите сделать словарь Word Game сайтом без рекламы. Нажмите, чтобы принять слово поршень

Да, поршень

есть в словаре скрэбла

… и стоит

10 очков.

найдите больше слов, которые вы можете составить ниже