Всем привет друзья!
Современная наука очень тесно переплетена с математикой, вычислением размеров допусков, расчетами, чертежами. И вся эта техника, управляется ещё и компьютерными программами, но изменив лишь немного какое-то устройство, уже теряется весь его смысл и правильность работы, то же самое касается и двигателя внутреннего сгорания, поршней в нём. Поршни разного размера, разной формы и из разного материала могут привести к разным результатам и выполнять разные функции.
Какие бывают виды поршней двигателя и на что влияет форма поршня?
И так поршень — это основная деталь всех двигателей внутреннего сгорания. Поршень нужен чтобы преобразовать энергию газа в поступательную энергию. Все вместе, поршень, шатуны и коленчатый вал, все это называется кривошипно-шатунный механизм. Впервые поршень применился в двигателе внутреннего сгорания в 1861 году, французским инженером Лэнуаром. До этого поршни применялись только в паровых двигателях, машинах.
Поршень с более уплотнительными поршневыми кольцами, поршневым пальцем и деталями для крепления называют поршневой группой. Поршневая группа принимает на себя давления газов и через шатун за счёт этих газов, толкает поршень и происходит кручения коленчатого вала. А также поршневая группа с кольцами, она служит для уплотнения цилиндра чтобы слишком много масла не проникала в камеру сгорания, чтобы не проходили картерные газы, в картер. Днище у поршня или его головка бывает разной формы. Форма поршня зависит от смесеобразования, расположение свечей, форсунок, клапанов или газообмена в цилиндре. Например, вогнутая форма поршня применяется на дизелях или на бензиновых, но с высокой степенью сжатия, то есть днища поршня оно по форме такое же как камера сгорания, но на таких поршнях часто накапливается нагар, она повторяет контур камеры сгорания. А если форма поршня выпуклая, то прочность поршня увеличивается, но камера сгорания становится линзовидной формы, это увеличивает теплоотдачу. Если у поршня плоское днище, то такой поршень самый простой в изготовлении, такие поршни часто ставятся на бензиновые двигатели и на вихре камерные и предкамерные дизельные двигатели. В более старых в двухтактных двигателях, днище был выступ дефлектор, он нужен был для отклонения горючей смеси во время продувки, а также для уменьшения выбросов. Есть разница, между тем как подаётся топливо в камеру сгорания, в дизелях смесеобразования объёмная и форма днища поршня сделано с выемкой для того, чтобы топливо подавалось в объём воздуха, а бывает, что топливо впрыскивается на стенку поршня с использованием системы Common Rail. В дизелях, сейчас используют всё-таки объёмная смесеобразование. У каждого поршня есть жаровой пояс, это расстояние от канавки самого верхнего кольца до днища поршня, чем больше высота жарового пояса, тем лучше работа верхнего кольца, поршень лучше охлаждается, но увеличивается масса поршня и выбрасывается больше углеводородов. А если жаровой пояс слишком уменьшить, то поршень быстро прогорит и разрушится. Дизельные поршни имеют высокий жаровой пояс, они тяжелее, прочнее так как в дизелях еще и большое давление сжатия и сгорания, и большая теплоотдача от поршня. Уплотняются же поршни поршневыми кольцами, проверяют насколько уплотнён поршень по расходу масла и по компрессии поршня, в цилиндре. Например, если расход масла превышает 3% от расхода топлива, то это неисправность. Когда масло выгорает можно наблюдать повышенную дымность двигателя. Поршень работает в сложных условиях, как и шатуны и кольца, смазки недостаточно, теплоотвод плохой, поэтому поршень наиболее сложная в охлаждение деталь, поэтому для производства поршней выбирают специальные материалы и специальную конструкцию поршня, учитывая какой будет двигатель дизель или бензин, но в целом любой поршень имеет схожее устройство.
