Назначение поршня и принцип работы
Поршень — одна из главных составляющих двигателей внутреннего сгорания. Деталь предназначена для трансформации газовой энергии в механическую. От качества ее производства зависит стабильная работы всего мотора. При надлежащем техническом обслуживании рабочий узел прослужит своему владельцу много лет. Далее рассмотрим подробнее что такое поршень?
Содержание
Что такое поршень двигателя?
Поршень двигателя — важная деталь любого транспортного средства. В большинстве случаев она представлена в форме цилиндра. Ее основное предназначение заключается в трансформации топливной энергии непосредственно в механическое движение. В основе трансформации крутящего момента лежит работа коленчатого вала.
В большинстве случаев поршни для легковых авто производятся из серого чугуна. Также могут быть использованы высококачественные сплавы из алюминия (Al-Si). Если речь идет о мощных дизелях, то здесь уместно говорить о составных модификациях. Для производства днища, уплотняющих частей используют сталь жаропрочного типа. Альтернативный вариант — элементы из чугуна или силумина.
Интересно! Как не допустить, перегрев двигателя летом?
Принцип работы
Принцип работы поршня заключается в выполнении ряда взаимосвязанных движений. Алгоритм действий имеет следующий вид:
- Остановка элемента в мертвой точке.
- Получение ускорения от взрыва.
- Движение под воздействием инерционных сил.
- Передача газового давления на рабочие узлы.
Поршневой ход постоянно изменяется. Данный процесс коррелирует с уровнем давления и углом расположения днища с шатуном. Регулировка расхода масла осуществляется при помощи герметично установленных колец. Также они позволяют отводить тепло во время горения непосредственно к жидкости охлаждения.
Устройство поршня
Поршень — это ключевая деталь ДВС. В состав важной детали входит несколько конструктивных элементов. Это касается головки, колец поршня и части направления. Поступательное вращение рабочего узла преобразуется в ход вала и КШМ.
Интересно! Из-за чего может выйти из строя двигатель автомобиля?
Днище
Устройство поршня привязано к определенным факторам. В первую очередь это касается модификации ДВС и схемы образования смеси. Также это касается типа расположения основных элементов топливной системы. Немаловажное значение имеет схема движения газов в цилиндре.
По форме различают следующие категории головок:
- Выпуклые. Изделия отличаются хорошей прочностью. Линзовидная форма камеры сгорания обеспечивают высокий уровень теплоотдачи. Такие элементы незаменимы в дизельных силовых агрегатах;
- Вогнутые. Днищу характерна компактность. Как правило, толщина составляет в среднем 8 мм. Для турбированных двигателей выдерживается стандарт в 5,49 мм.
Для максимизации прочности узла над днищем проводится анодирование. Алюминиевый слой покрывается керамикой. Толщина такого слоя составляет в среднем 10 мкм.
Уплотняющая часть
Важная часть, из чего состоит поршень — кольца маслосъемного и компрессионного типов. Масло здесь поступает через сквозные отверстия. Некоторые модели оснащены глубоким ободком. Если речь идет о компрессионных кольцах, то здесь предусмотрены функциональные канавки.
Следует отметить, что современные модели ДВС оснащены 3-мя маслосъемными и 2-мя компрессионными кольцами. Они минимизируют риск попадания в картер силового агрегата. По форме различают конические, трапециевидные и бочкообразные модификации.
Качество уплотняющей части поршня зависит от состояния колец. Практика показывает, что изделия из чугуна отличаются большей степенью надежности. Их установка отличается простотой.
Специалисты отмечают, что более 79% тепла от двигателя выводятся непосредственно через кольца. Если данные элементы расположены неплотно, увеличивается риск образования задиров.
Перегрев колец, как правило, приводит к снижению общего уровня упругости. В результате возникает дополнительное количество проблем. Например, большие объемы по выбросу масла, прохождение газов в картер двигателя. Возможны случаи смыкания стыков и поломки колец. Со временем поршень может полностью оторваться.
Направляющая часть
Поршни двигателя внутреннего сгорания также состоят из направляющей части. Также ее часто именуют юбкой. Наличие на внутренней стороне специальных отверстий позволяет надежно установить поршневой палец. Его фиксация осуществляется в отдельных канавках.
Нижняя часть рабочего узла, как правило, оснащена буртом. Его актуальность возрастает на фоне механической обработки поршня. Дополнительная обработка поршня проводится тогда, когда его вес больше допустимого по двигателю. Речь идет о вырезке специальных углублений в наружной части юбки. Комплекс мер направлен на снижение вероятности взаимодействия элемента со стенками цилиндра.
Основное предназначение стенок юбок поршня заключается в полном восприятии силы бокового давления. Таким образом, создается дополнительный эффект по увеличению силы трения. В результате растет нагрев рабочих деталей.
Наличие специального зазора обеспечивает свободное перемещение поршня в цилиндре. При утверждении величины учитывается линейное расширение металла рабочих узлов. В случае несоблюдения данных показателей увеличивается риск образования задиров. Со временем детали заклинят в цилиндре. При излишнем зазоре детали могут застучать.
Поршень выполняет ряд важных функций
Поршни двигателя выполняют большое количество важных функций в двигателях внутреннего сгорания. При помощи данного компонента обеспечивается надёжная конвертация энергии сгорания непосредственно в механическую. Далее следует передача вращающегося усилия на коленчатый вал и КШМ.
Качество поршня оценивается при помощи различных показателей. Рассмотрим ниже основные из них:
- высокий уровень прочности;
- максимальная степень проводимости тепла;
- стойкость к перепадам температурных режимов;
- невосприимчивость к коррозии;
- антифрикционные характеристики;
- незначительный уровень плотности.
Практика показывает, что одни из лучших поршней — продукция компании Perkins. Такие изделия эффективно преобразуют энергию газов непосредственно поступательные движения. Таким образом, приводится в движение коленчатый вал.
Максимальный режим работы двигателя внутреннего сгорания достигается после приработки элементов между собой.
Речь идет об обкатке нового транспортного средства. Данное мероприятие носит обязательный характер для исполнения.
Заключение
Без сомнения, разобравшись что такое поршни, сделаем вывод. Это важная составляющая двигателя внутреннего сгорания. Именно по этой причине при обнаружении каких-либо неполадок нужно выполнить комплексную диагностику рабочего узла. Если проигнорировать данное требование, ремонт транспортного средства обойдется в копеечку. Использование качественных расходных материалов и топлива положительно сказывается на сроке эксплуатации автомобиля. Не следует экономить на расходном материале от сомнительных производителей. Помните, что скупой платит дважды.
Практика показывает, что особенно важно своевременно обслуживать ДВС. Речь идет как о замене масла, так использовании оригинальных расходных материалов. Таким образом, вы существенно продлите жизнь своей техники.