Что такое поршни: Недопустимое название — Викисловарь

Содержание

Поршни двигателя внутреннего сгорания, что это такое и основное назначение в работе.

Поршень двигателя — это деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и служащая для превращения изменения давления газа, пара или жидкости в механическую работу, или наоборот — возвратно-поступательного движения в изменение давления.

Изначально поршни для автомобильных двигателей внутреннего сгорания отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий для изготовления поршней, т.к. он давал следующие преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

С тех пор мощность моторов выросла многократно, температура и давление в цилиндрах современных автомобильных двигателей (особенно дизельных моторов) стали такими, что алюминий подошёл к пределу своей прочности. Поэтому в последние годы подобные 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.

Помимо прочего, 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 и таким образом облегчить двигатель.

Требование к поршням двигателя

Во-первых, поршень, перемещаясь в цилиндре, позволяет расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, и совершать механическую работу. Следовательно, он должен сопротивляться высокой температуре, давлению газов и надежно уплотнять канал цилиндра.

Во-вторых, представляя собой вместе с цилиндром и поршневыми кольцами линейный подшипник скольжения, он должен наилучшим образом отвечать требованиям пары трения с целью минимизировать механические потери и, как следствие, износ.

В-третьих, испытывая нагрузки со стороны камеры сгорания и реакцию от шатуна, он должен выдерживать механическое воздействие.

В-четвертых, совершая возвратно-поступательное движение с высокой скоростью, должен как можно меньше нагружать кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

Основное назначение поршней в работе двигателя

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

 Это важный момент для понимания условий работы поршневой группы.

Еще раз повторим известный факт, что тепловой поток направлен от более нагретых тел к менее нагретым. Тогда мы сможем увидеть распределение температур по поршню во время его работы и определить важные конструктивные моменты, влияющие на его температуру, т. е. понять, за счет чего он охлаждается.

Наиболее нагретым является рабочее тело, или, другими словами, газы в камере сгорания. Совершенно понятно, что 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 для этого четыре пути.

Итак, первый путь, обеспечивающий наибольший поток, – это 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 и к поршневым канавкам, и к стенке цилиндра. Они обеспечивают более 50% теплового потока.

Второй путь менее очевиден. Вторая охлаждающая жидкость в двигателе – масло. Имея непосредственный доступ к наиболее нагретым местам мотора, масляный туман уносит с собой и отдает в поддон картера значительную часть тепла именно от самых горячих точек. В случае применения масляных форсунок, направляющих струю на внутреннюю поверхность днища поршня, доля масла в теплообмене может достигать 30 – 40%. Понятно, что, нагружая масло в большей степени функцией теплоносителя, мы должны позаботиться, чтобы его остудить. Иначе перегретое масло может потерять свои свойства. Также, чем выше температура масла, тем меньше тепла оно способно перенести через себя.

Третий путь – через массивные бобышки в палец, затем в шатун, а оттуда в масло. Он менее интересен, так как на пути есть существенные тепловые сопротивления в виде зазоров и стальных деталей, имеющих значительную протяженность и низкий коэффициент теплопроводности.

Четвертый путь. Часть тепла отбирает на свой нагрев свежая топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр. Количество свежей смеси и количество тепла, которое она отберет, зависит от режима работы и степени открытия дросселя. Надо заметить, что тепло, полученное при сгорании, также пропорционально заряду. Поэтому этот путь охлаждения носит импульсный характер; отличается скоротечностью и высокоэффективен благодаря тому, что тепло отбирается с той стороны, с которой поршень нагревается.

В силу большей значимости следует уделить более пристальное внимание передаче тепла через поршневые кольца. Совершенно понятно, что если этот путь мы перекроем, то маловероятно, что двигатель выдержит сколько-нибудь длительные форсированные режимы. Температура вырастет, материал поршня «поплывет», и двигатель разрушится.

Тут хочу упомянуть такую характеристику, как компрессия. Давайте представим, что кольцо не прилегает по всей своей длине к стенке цилиндра. Тогда сгоревшие газы, прорываясь в щель, создадут барьер, препятствующий передаче тепла от поршня через кольцо в стенку цилиндра. Это то же самое, как если бы мы закрыли часть радиатора и лишили его возможности охлаждаться воздухом.

Более страшна картина, если кольцо не имеет тесного контакта с канавкой. В тех местах, где газы имеют возможность протекать мимо кольца через канавку, участок поршня лишается принципиальной возможности охлаждаться и, даже более того, оказывается в «тепловом мешке». Как результат – прогар и выкрашивание части огневого пояса, прилегающей к месту утечки. Поэтому всегда уделяется много внимания геометрии цилиндра, кольца и износу канавки.

 

Сколько колец будет у нового поршня? С точки зрения механики, чем меньше колец, тем лучше. Чем они уже, тем меньше потери в поршневой группе. Однако при уменьшении их количества и высоты мы неизбежно ухудшаем условия охлаждения поршня, увеличивая тепловое сопротивление днище – кольцо – стенка цилиндра. Поэтому выбор конструкции – всегда компромисс. .

Если Вам понравился материал, поставьте, пожалуйста, лайк в вашей социальной сети.

Что такое поршни в майнкрафте. Как сделать липкие поршни в Minecraft и как их использовать

Если вы играете в «Майнкрафт», то перед вами открываются практически неограниченные возможности. Вы можете взаимодействовать со всеми объектами в окружающем мире, создавать новые, строить огромные и масштабные конструкции, устраивать войны с мобами или же осесть на собственной ферме, выращивая овощи и разводя скот. В общем, вам дают полную свободу действий, а самое главное — большой ассортимент инструментов, которые значительно разнообразят ваше времяпрепровождение в игре. Каждый блок можно подолгу рассматривать, изучая его возможности. Для примера можно взять липкий поршень — это очень необычное устройство, которое имеет полезные свойства, но при этом делается довольно просто. И если вы хотите узнать, то вам достаточно будет прочитать данную статью.

Создание поршня

Если вы хотите узнать, как сделать липкие поршни в Minecraft, то вам нужно понимать, что они крафтятся из уже готовых обычных поршней. Данные блоки также имеют полезную функцию, при помощи которой вы сможете сдвигать в одну сторону до двенадцати блоков автоматически. Такая возможность вам пригодится, так что пора изучить рецепт изготовления этих блоков. Для их создания вам потребуются различные материалы. Начните с булыжников, так как их вам понадобится больше всего — четыре штуки для изготовления одного поршня. Также приготовьте три доски, один редстоун и один железный слиток. Последний предмет поместите в центр верстака, под ним расположите редстоун, по бокам от них должны быть булыжники, а сверху — три доски. Вот и весь рецепт простого поршня, который вы уже можете использовать как самостоятельный механизм или как часть большей схемы. Теперь, когда вы знаете данный рецепт, вы можете разобраться с тем, как сделать липкие поршни в Minecraft.

Получение слизи

Следующим этапом, если вы пытаетесь понять, как сделать липкие поршни в Minecraft, будет добыча слизи. Это очередной компонент для создания данного блока, и без него у вас ничего не получится. Чтобы добыть слизь, вам нужно будет убивать слизней. К сожалению, это придется делать довольно продолжительное время, так как для создания единицы материала нужно десять блоков слизи, а из каждого слизня выпадает максимум по два блока. А может случиться так, что не выпадет вообще ни одного. Но когда у вас уже будет хотя бы одна единица слизи, вы можете приступать к крафту финального объекта. Сейчас вы узнаете, как сделать липкий поршень в Minecraft.

Крафт липкого поршня

Все стадии подготовки пройдены, вы раздобыли и обычный поршень, и слизь для него. Пора узнать, как сделать липкий поршень в Minecraft. Для этого вам не понадобится ничего, кроме имеющихся у вас ингредиентов. Как вы уже прекрасно знаете, у вас в инвентаре есть место для крафта вещей, у которых имеется менее пяти ингредиентов, и они не имеют четко заданной формы. В случае с липким поршнем у вас только два ингредиента, так что вы можете даже не беспокоиться о том, чтобы у вас был верстак — вы вполне обойдетесь и без него. Совмещайте эти два элемента, и у вас в итоге получится то, что вы и хотели. Теперь вы знаете, как сделать липкие поршни в Minecraft, но вам еще предстоит разобраться с тем, как их использовать.

Использование липкого поршня

Из данной статьи вы уже успели узнать, как сделать поршень и липкий поршень в Minecraft. Вам даже было немного рассказано о том, как использовать обычную модель. Но пока что еще ничего не было сказано о липком аналоге — чем же он отличается от стандартного варианта? На самом деле отличие имеется только одно (не считая внешнего вида, речь идет именно о функционале). Когда вы используете обычный поршень, он отодвигает блоки и возвращается на исходную позицию. Если же вы используете липкий поршень, то он отодвигает блоки точно по такому же принципу, но при этом первый блок, с которым он соприкоснулся, возвращается на место вместе с самим поршнем. Некоторые начинающие геймеры могут задаться вопросом о том, зачем это вообще нужно. Но если вы уже играли некоторое время в «Майнкрафт» и знакомы с принципами конструирования, то у вас подобных вопросов возникнуть не должно — данный эффект бывает очень полезен при создании различных схем и объектов, например, при установке больших дверей или ворот, а также при организации потайных проходов. Также вы, естественно, можете придумать собственные варианты использования этого крайне полезного блока.

Всем привет! Сегодня мы попробуем разобраться с одной из неотъемлемых частей майнкрафта, а именно с поршнями. Здесь новички узнают: как сделать поршень, функцию поршней, отличия между липким и обычным поршнем.

Итак, чтобы скрафтить поршень нам понадобиться:
1 редстоун
1 железо
3 доски (вид дерева не имеет значения)
3 булыжника.

Все это выкладываем так как показано на рисунке 1.

Это рецепт обычного поршня, чтобы сделать липкий нужно просто взять обычный поршень и добавить слизь (рис. 2). Вот мы и сделали 2 вида поршня.

Зачем нужны поршни в игре Майнкрафт

Но теперь возникает вопрос. А зачем я вобще их скрафтил? Тут можно немного отойти от объяснений. Поршни были добавлены в Minecraft с версии беты 1.7 и принесли с собой вторую половину увлекательности игры. Речь идет о редстоун схемах, которые делают майнкрафт не просто игрой про выживание а чем то вроде конструктора, где каждый ум может придумать что-то свое. Но сегодня не о схемах.

Сейчас, давайте посмотрим на самую элементарную функцию поршня. Прежде всего стоит знать что у поршня есть 2 состояния — пассивное и активное. Пассивное — это обычное положение как у блока. Активное- когда к поршню подключен редстоун сигнал, тогда его передняя часть выдвигается вперед (рисунок 3).

Эта передняя часть способна двигать блоки вперед, но после отключения сигнала она оставляет блок в том положении на которое она его передвинула. Это функция обычного поршня (рисунок 4).

Работа липкого поршня немного другая, он так же двигает блок вперед,но при выключении «забирает» его назад (рисунок 5).

Из таких азов люди придумали самые хитроумные механизмы. Например система уровневых зачарований. Объясняю как это. Иногда люди сталкиваются с такой проблемой: вы полностью обустроили зачаровальну и теперь она может чаровать предметы на самый высокий уровень, но вот незадача! Например нужно зачаровать кирку не на 30, а допустим на 10 уровень, ломать книжные блоки не хочется что же делать?

И тут на помощь приходят поршни, которые помогают решить проблему. Поршни просто двигают книжные блоки в зону воздействия зачаровального стола. Таким образом можно выстроить подходящий уровень. Так же существует автоматическая ферма сбора тыкв, арбузов и тростника. Тут все намного сложнее поэтому лучше погуглите сами, или найдите видео на ютубе.

Надеюсь вам помогла данная информация. Всем удачи! Пусть алмазы сами вас найдут;)

С помощью поршней в игре Minecraft можно создавать самые разнообразные механизмы: от крепких замковых ворот до Была бы фантазия, а применение поршню в вашем мире всегда найдётся. Осталось лишь узнать, как сделать поршень в Minecraft.

Для создания своего первого поршня вам понадобятся 4 булыжника, 3 деревянные доски, красный камень и слиток железа. Казалось бы, ингредиентов для крафта немало, но большую часть из них вы найдёте без труда, ещё до того момента, когда задумаетесь о том, как сделать поршень.

Булыжник легко получить, просто разбив камни любой киркой. Эти блоки серого цвета составляют чуть ли не 70% всей подземной части мира. Далее следует собрать доски. Тут тоже всё просто: срубаете дерево и перерабатываете брёвна на доски на ближайшем верстаке. Если вы появились в пустыне, то либо сгенерируйте новый мир (что легче при огромных биомах) или перейдите на более лесистую местность.

Перед тем как сделать поршень, придётся немного поблуждать в подземельях. впрочем, встречается на любой глубине, а иногда даже и в горах, так что большую часть времени вы проведёте в поисках красного камня. Искать следует почти у самой лавы — там, где встречаются алмазы. Добывается стальной киркой, по 4 штуки за блок. Только будьте аккуратны — часто блоки лавы расположены вокруг руды. Разбив такой блок-пробку, вы рискуете попасть под поток лавы и потерять все накопленные ресурсы.

Схему, которая показывает, как сделать поршень, можно найти на сайте игры Minecraft, как и все другие рецепты крафта. До того как сделать поршень, убедитесь, что у вас есть печь, верстак и достаточно топлива, чтобы переплавить железо. Это сэкономит ваше время.

Используя поршень, вы могли заметить, что он только сдвигает блок, но не возвращает его на место. Чтобы исправить ситуацию, вам потребуется сделать другой тип Нужно соединить обычный поршень с комком слизи. Последнюю добывают путём охоты на слизней. Найти этих зелёных монстров можно на болотах или в больших пещерах, тут всё зависит от везения. Отметьте место, где убьёте первого слизняка — в данном месте они будут появляться постоянно.

Крафт липкого поршня выглядит намного проще: в нижнюю ячейку положите обычный поршень, а в ячейку сверху добавьте комок слизи. Положение этой пары блоков в сетке крафта не имеет значения, важно лишь их положение относительно друг друга.

Липкий поршень не только отталкивает соседний блок, но и по сигналу рычага притягивает его на прежнюю позицию, что удобно для создания крепостных ворот. Зомби имеют привычку ломиться по ночам в обычные двери, что неприятно. Ворота же из поршней и камней воспринимаются монстрами как часть ландшафта, а потому не привлекают лишнего внимания к вашему дому. Избыток красного камня можно использовать как провода для создания удалённого управления поршнями всех типов.

После того как вы усвоили, как сделать поршень, вы сможете создавать продвинутые механизмы, облегчающие жизнь на сервере Minecraft. В сочетании с популярными модификациями поршни отлично подходят для создания лабиринтов и автоматических замков.

Поршень является довольно интересным блоком. Впервые о нем заговорили на форуме игры. Тогда один из поклонников Майнкрафта предложил ввести такой предмет, после чего сам же разработал его. Основной задачей поршня является толкание предметов в игре. Таким образом, он дает возможность создать различные механизмы.

Сила данного устройства очень велика. Один небольшой поршень может толкать целых 12 блоков. Этот предмет может похвастаться уникальными свойствами и делается для удобства использования предметов.

Запускается данный механизм при помощи рычага и кнопки, поэтому ни у кого не вызовет затруднения его использование. Кроме того, им можно оказывать определенное воздействие на игроков. Поршень просто незаменим во время проектирования различных ловушек в Майкрафте.

Отличительной особенностью механизма является то, что он не может двигать некоторые вещи. Например, он бессилен против обсидиана, который является самым прочным материалом в игре. Также ему не поддаются печки, сундуки и таблички.

При помощи одного поршня можно заставить двигаться другой, если последний находится в сжатом состоянии.

Как активировать поршень?

Как ни странно, этот предмет можно активировать. Для этого используется красный камень, который также называется редстоун. Обратите внимание, что такой камень нельзя скрафтить. Его можно только добыть в шахте, на глубине до 20 блоков.

На сегодняшний день в игре существует два вида поршня:

  • Обычный;
  • Липкий.

Давайте вначале разберем, как скрафтить обычный толкающий механизм. Для этого нам понадобится несколько досок, булыжник, железный слиток и немного красной пыли. Как видим, в перечне ингредиентов нет редких материалов – каждый из них встречается достаточно часто. Поэтому, поршень может скрафтить даже тот игрок, у которого не было достаточно времени освоиться в игре.

Отметим, что игрок может использовать любые доски, независимо от породы дерева. Это в значительной степени упрощает процесс получения поршня.

Теперь пришло время приступить к разработке липкого толкающего устройства. Делается он практически так же, как и обычный механизм. Его сила также составляет 12 блоков. Однако, у него есть одна очень полезная особенность – он может возвращать блоки на место. Таким образом, такой поршень можно не только активировать, но и деактивировать, вернув все на прежние места. Это в значительной степени увеличивает количество механизмов, которые можно с ним создать.

Поршень не отличается наличием гравитации, поэтому у вас есть возможность держать песок или гравий в воздухе. Именно такие качества делают данный предмет настолько уникальным для игроков.

Итак, скрафтить такой предмет вы можете при помощи поршня и слизи. Просто располагаете все на верстаке в правильном порядке и получаете долгожданный предмет.

Всем тем, кому нравится игра майнкрафт (minecraft), эта маленькая статья, как и из чего, сделать обычный поршень и липкий поршень для Вас. Поршни в этой игре предназначены для очень многих заданий. С помощью поршней можно делать много всяких безделушек, ловушек, открывающиеся самодельные стеклянные двери, выдвижные лестницы, ворота и многое другое.

Как сделать поршень и липкий поршень в Майнкрафт

Для того чтобы сделать липкий поршень, нам нужно собрать обыкновенный поршень. И так собираем обычный поршень и для этого нам понадобятся такие ингредиенты: три доски, четыре булыжника, красная пыль и железный слиток. Сложивши в правильном порядке все эти ингредиенты, мы получим поршень.

Для изобретения липкого поршня нам понадобиться уже готовый поршень, чтобы сделать из него и сгустка слизи поршень. Сгусток слизи мы можем найти, убивши одного или нескольких слизней. Делается липкий поршень очень легко, на верстаке ставим обыкновенный поршень, а сверху на него липкую слизь.

Различность простого поршня от липкого поршня в том, что когда липкий поршень толкает блоки, они возвращаются назад, при деактивированном поршне. А обычный поршень просто выдвигает блоки в нужную сторону. Чаще всего он применяется при строении выдвижных лестниц.

Видео — как сделать поршень и липкий поршень

Один из многих видов применения липкого поршня

С помощью липких поршней и нажимных плит Вы сможете сделать очень интересную и недоступную для мобов конструкцию. Построивши дом, вы можете, построит у входных дверей и окон ловушку. Точнее это будет не ловушка, а защита от вторжения мобов в Ваш дом. И так что нам для этого понадобится. В зависимости от того сколько дверей и окон вы хотите застроить этими ловушками. Для того чтобы поставить ловушку перед входной дверью, нам надо выкопать 1 блок земли и вставить туда липкий поршень, если у нас дверной проем из двух дверей, тогда роем в яму в ширину 2 метра, то есть два блока земли. Перед вставленными липкими поршнями в землю ставим нажимные плиты, с помощью которых поршни будут подыматься, преграждая путь мобам. Таким же способом можно оградить окна.


Безвтыковые поршни, что это такое и зачем они нужны

 Когда первый раз я услышал про такое народно – гаражное наименование как бызвтыковые поршни, то в моей голове много чего перевернулась в поисках правильного ответа определяющего их прагматичное применение, но почему-то так и не пришло в голову… В итоге обратившись к интернету, я нашел все же информацию о том, что это по сути это те самые поршни, которые имеют проточки для предотвращения загиба и поломки клапанов, если вдруг порвется ремень ГРМ.
Собственно далее, всем тем кто знает, как они выглядит и как это все работает можно и не читать, я же разберу тему подробнее, для не ведающих в этом вопросе.

Внешний вид безвтыковых поршней

 Вначале пару слов о том, как это выглядит, а потом и картинка. Ведь лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать.
Безвытковые поршни имеют внешний вид практически один в один с теми классическими, где «шляпа» поршня имеет ровную плоскость, с одним исключением. На безвтыковых поршнях имеются проточки под выпускные и впускные клапана. Вот такие.

Заметьте, что если даже есть проточки, как на поршне справа, но такой поршень условно не считается безвытковым, так как при нежелательных критических вариантах разрыва ремня ГРМ он «встретится» с клапанами. Как раз о том, почему поршень может встретиться с клапанами далее.

Зачем делают проточки на безвтыковых поршнях

Конструкция классического ДВС подразумевает открытие и закрытие клапанов в нужный момент времени, когда необходимо либо впустить смесь для взрыва в двигателе, либо выпустить уже сгоревшую из камеры. Это подразумевает точную и синхронную работу по ходу поршня (ей) и работу клапанов. Это синхронность обеспечивается за счет жесткой связи через ремень ГРМ или цепь ГРМ, это не принципиально.

Если же такая связь нарушается, как правило это обрыв ремня или цепи, то сами понимаете, что клапана и поршни начинают работать независимо, что вполне может повлечь их соприкосновение в верхней мертвой точке. И тут, если не были предусмотрены проточки, то все бывает весьма печально. Поломанные и погнутые клапана, пробитые поршни и другие повреждения, связанные с подобным ударом.
Из этого можно сделать как раз вывод о том, что проточки на безвтыковых поршнях нужны дабы избежать внутренних повреждений в ДВС.

* — порвался ремень ГРМ на «Приоре». Последствия. Сломаны клапана, повреждены поршни.

Плюсы и минусы безвытковых поршней

Теперь немного резюмирую все и расскажу о плюсах и минусах. Как это видится с технической точки зрения.
Что касательно плюсов, то он по сути один, это то, что такие поршни не повредят клапана и сами себя, если вдруг порвется ремень или цепь ГРМ. Более тут искать нечего.
Что относительно минусов, то их тоже не мало. Это, прежде всего, цена поршней, так как они наиболее сложные в технологическом плане и как следствие в изготовлении. Они имеют большую массу, за счет толщины стенки, где выполняются проточки, что тоже не есть хорошо! Ведь масса это дополнительные силы инерции, детонации на высоких оборотах. Все это может сказаться на предельной частоте вращения двигателя, на нагрузках на коленчатый вал, на динамику, как следствие на мощность и расход. Пусть это порой незначительно, но отрицать это нельзя!

 Что в итоге выбрать при капитальном ремонте авто, самые обычные поршни или все-таки безвытковые решать вам. Осталось лишь сказать, что эксплуатируя машину даже со штатными поршнями можно вполне успешно ездить и не переживать, если быть уверенным в том, что нет обстоятельств ведущих к обрыву ремня или цепи. А вот безвытковые поршни, это гарантия вашего спокойствия даже в случае форс-мажорных обстоятельств, которые порой бывают так не вовремя.

Что такое кованые поршни? — Автозапчасти

Кованые поршни. Для ценителей тюнинга эти слова звучат как магическое заклинание, да и простым автомобилистам наверняка доводилось слышать восторженные отзывы о подобных изделиях. Чем же кованые поршни лучше широко распространенных литых? В каких случаях их стоит применять?

Начнем с того, что обычные литые поршни прекрасно подходят для серийных моторов, а технология их изготовления – для массового производства. Если автомобиль для вас лишь средство доставки из пункта А в пункт Б, не стоит тратиться на замену штатных поршней коваными. Сказанное справедливо и в отношении капитального ремонта движка.

Другое дело – моторы форсированные, спортивные или тюнинговые. Они-то предъявляют повышенные требования к качеству комплектующих, в том числе поршней. Служившие верой и правдой стандартные поршни для этих двигателей тяжеловаты, а их форма неоптимальна. Кроме того, литье порой имеет невидимые глазу дефекты: каверны, пузырьки, вкрапления инородных тел, которые не выловить даже при тщательном контроле. При обычной эксплуатации они могут и не навредить. Но если, основательно доработав силовой агрегат, увеличить его мощность (и тем самым нагрузки), брак постарается заявить о себе: поршень внезапно прогорит, даст трещину и т. д. Владельцы «заряженных» отечественных машин подтвердят, что подобные казусы особенно часты при увеличении рабочего объема цилиндров путем установки коленвала с измененным радиусом кривошипа. В этом случае штатные поршни надо дорабатывать (торцевать), что явно не способствует увеличению их ресурса, привнося дополнительную слабину. Даже если деталь изготовлена идеально, отливка все-таки менее прочна, чем поковка, – сказывается разница в структуре.

На форсированных моторах детали испытывают большие механические и температурные нагрузки (температура на днище поршня, например, достигает 300…350 гр.С ). Поэтому, для производства кованных поршней с повышенными механическими характеристиками применяют высококремнистые (содержание Si > 12%) сплавы алюминия, обладающие более высокой жаропрочностью, меньшим коэффициент расширения, лучшими прочностными характеристиками по сравнению с обычными (Si < 12%) сплавами, применяемыми для отливок заготовок в кокиль. Качественные заготовки поршней из высококремнистых сплавов получить традиционным методом ( литье в кокиль) получить не удается из-за разных скоростей кристаллизации кремния в объеме отливки (появляются поры). Поэтому заготовки из этих сплавов получают по более сложным технологиям: жидкой штамповки и изотермической штамповки. В первом случае матрица заполняется расплавом металла и пуасон с заданной скоростью его деформирует. Во втором варианте штамповка производится из мерных заготовок, полученных из прутка, предварительно «обжатого» через фильеру. Мерная заготовка, пуансон и матрица разогреваются до температуры 400…450 гр.С и начинается процесс штамповки с заданной скоростью. Структура металла заготовок поршней, полученных штамповкой, отличается от литых тем, что она мелкодисперсная и не имеет таких грубых включений кристаллов кремния. В следствии этого материал штампованных поршней обладает повышенными механическими характеристиками не только при нормальной температуре, но и при рабочих температурах в 300…350 гр.С. Более лучшие прочностные характеристики позволяют сделать штампованный поршень более «ажурным», т.е. легче чем литой. К недостаткам штампованных поршней стоит отнести высокую стоимость и необходимость соблюдения при их установке более точных параметров, что требует высокой квалификации моториста.

Итак, в форсированных моторах применение кованых поршней (самыми популярными среди автолюбителей стали кованные поршни МАМИ) если уж не обязательно, то во всяком случае желательно. Но прежде чем говорить об их преимуществах, внесем ясность в терминологию. Точное название процесса не ковка, а изотермическая штамповка, поскольку заготовку поршня получают из прутка выдавливанием без плавления – единственным ходом пресса при постоянной температуре 495±5°С. 

По сравнению с литыми штампованные поршни легче и одновременно прочнее, их форма оптимальна для форсированных двигателей, склонность к прогоранию меньше. В подтверждение обратимся к цифрам. Твердость кованых поршней 120–130 ед. по Бриннелю против 80–90 ед. у обычных. Термоциклическая стойкость выше в 5–6 раз. Если литые до появления первых трещин выдерживают в среднем 400 испытательных циклов «нагрев–охлаждение», то штампованные – 2500. Кроме того, стандартный «жигулевский» поршень диаметром 79 мм весит 376– 380 г, а кованый – на 40 г легче.  

Просмотров: 10695

Дата: Пятница, 25 Февраля 2011

структура, функции и настройка – BAR-TEK®

Как профессионалы автоспорта, мы постоянно говорим о поршнях. Это связано с тем, что поршни являются чрезвычайно важными компонентами для каждого двигателя. Особенно когда вы повышаете его производительность, мы полагаемся на качество этого закрытого полого цилиндра. Ведь этому относительно небольшому компоненту приходится многое выдерживать. Здесь вы узнаете, что такое поршни, как они работают и что делает их такими важными для тюнинга.

Для чего используются поршни?

Поршни являются частью камеры сгорания вашего двигателя и закрываются сверху поршневыми кольцами.Поршни предназначены для передачи давления на коленчатый вал и, таким образом, преобразования силы во вращательное движение.

В процессе сгорания топливовоздушная смесь сжимается за счет постоянного движения поршней вверх-вниз и воспламеняется свечами зажигания. Этот небольшой взрыв вызывает сильное давление и тепло, снова толкая поршни вниз. Здесь много тепла, поэтому нагрузка на компоненты чрезвычайно высока. Речь идет о максимальном давлении 180 бар и температуре горения 2 000 °C.Сами поршни достигают температуры 350 °C, которую компоненты должны постоянно выдерживать.

Поршни преобразуют энергию сгорания в механическое движение, а вертикальное движение — во вращательное. Это происходит потому, что поршни соединены с коленчатым валом через шатуны. Шатуны в большинстве положений расположены под углом, что означает, что не все давление может быть передано, а также возникает боковая сила, действующая на поршни. Представьте, как все тянет и давит на поршень.В процессе сгорания скорость поршней постоянно меняется, что приводит к дополнительной нагрузке.

Поршни также герметизируют двигатель от выхлопных газов. Эту задачу берут на себя поршневые кольца. Они уменьшают количество картерных газов, которые пытаются «проскальзывать» поршни. Они также обеспечивают достаточную смазку стенок цилиндров. Правильная установка поршневых колец очень важна для защиты двигателя от заклинивания поршня и предотвращения падения мощности. Поэтому мы также составили для вас подробную инструкцию по установке поршневых колец.

Как устроен поршень?

Конструкция поршня проста. Поршень представляет собой полый цилиндр с «крышкой». В его состав входят: головка поршня

  1. , головка поршня
  2. (огонь), поршневые кольца
  3. , поршневой палец
  4. и юбка поршня
  5. .

Головка поршня — это верхняя часть поршня. Он распределяет энергию, произведенную при сгорании, на другие участки поршня и далее на коленчатый вал.Балка поршня представляет собой нижнюю часть поршня и направляет компонент внутри цилиндра. Хотя балка должна быть чрезвычайно прочной, чтобы не повредиться под большой нагрузкой, она также должна гибко реагировать на деформацию цилиндра.

Наиболее важной частью поршня является кольцевая зона. Здесь установлены как минимум два кольца: вверху компрессионное и внизу маслосъемное. На этой странице вы увидите, как правильно монтировать кольца.

Поршни в двигателях внутреннего сгорания: различия

Поршни также должны быть оптимизированы для различных процессов сгорания в разных двигателях. В частности, поршни для дизельных двигателей отличаются от поршней для бензиновых двигателей. Однако между поршнями для двигателей без наддува и поршнями для двигателей с турбонаддувом также существует разница.

Поршни для дизельных двигателей

Дизельным поршням приходится сложнее: у них тепловая нагрузка намного выше, чем у бензиновых двигателей.По этой причине поршневые кольца и канавки поршневых колец усилены. Этого можно добиться, например, добавив латунные втулки в отверстие для штифта. В дизельных двигателях головка поршня также часто обрызгивается маслом. Также часто используется кольцевой масляный канал.

Поршни для бензиновых двигателей

Поршни для бензиновых двигателей могут работать на более высоких скоростях при значительно меньшей толщине стенки. Здесь вы также найдете углубления в головке, в которых размещаются клапаны в камере сгорания.Балка поршня обычно имеет покрытие для лучшего скольжения по цилиндру.

Тюнинг поршней – как повысить производительность с помощью поршней?

Поршни играют важную роль в настройке, поскольку они являются сердцем вашего двигателя. Для этой цели особенно часто оптимизируют поршневую балку: чем она шире, тем лучше она может выдерживать огромные усилия сдвига. В то же время высококачественные сплавы и высокопрочный материал гарантируют, что тюнинговые поршни также очень легкие и стабильные.Поршневые кольца также оптимизированы для повышения производительности: компрессионное кольцо изготовлено из азотированной стали, а маслосъемное кольцо выполнено в форме крюка и эластично. Эта комбинация не имеет себе равных, потому что она улучшает основные параметры настройки: контроль масла, натяжение кольца, трение, регулировку и уплотнение.

Уход и техническое обслуживание поршней – что необходимо соблюдать?

Используйте только топливо с правильным октановым числом. Таким образом, вы защищаете свои поршни и помогаете им надежно и долго выполнять свою работу.Также следует регулярно проверять свечи зажигания и при необходимости заменять их. То же самое относится и к вашему моторному маслу: используйте подходящее высококачественное масло. В общем, вы должны регулярно следить за уровнем масла и давлением масла и, при необходимости, также заменять масляный насос, масляный фильтр и т. д.

Если вам нужен правильный поршень, обратитесь к BAR-TEK®

найти правильные поршни для вашего двигателя и желаемой производительности. Так говорит даже известный немецкий телеведущий Дж. П. Кремер. Просто позвоните нам или напишите нам по электронной почте и получите консультацию от профессионалов.

Поршневой двигатель | SKYbrary Aviation Safety

Поршневой двигатель

Описание

Авиационный поршневой двигатель, также обычно называемый поршневым двигателем, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором используется один или несколько возвратно-поступательных поршней для преобразования давления во вращательное движение. движение. Поршневой двигатель самолета работает по тому же принципу, что и двигатели большинства автомобилей. Однако в двигатели, предназначенные для использования в авиации, были внесены модификации, такие как двойная система зажигания для повышения резервирования и безопасности, а также воздушное охлаждение для снижения веса. Турбокомпрессоры и, реже, нагнетатели могут быть добавлены к поршневым двигателям для повышения производительности. Авиационные поршневые двигатели чаще всего заправляются AVGAS, но дизельные двигатели становятся все более распространенными, особенно в легких самолетах.

Типы двигателей

Конструкция двигателя значительно изменилась за столетие, прошедшее с момента первого полета с двигателем. Большинство двигателей, устанавливаемых на самолеты текущего поколения, имеют горизонтально-оппозитную конфигурацию. Однако есть примеры практически всех следующих типов двигателей, которые все еще используются в серийных, экспериментальных и старинных самолетах.

Рядные двигатели

Самые ранние авиационные двигатели были рядными или «прямыми» и имели цилиндры, расположенные в ряд, подобно многим автомобильным двигателям. Основное преимущество этого типа двигателя заключается в том, что он узкий и позволяет самолету иметь узкую переднюю часть фюзеляжа. Однако воздушный поток вокруг этого типа двигателя недостаточен для воздушного охлаждения, поэтому требуется жидкостное охлаждение, что снижает отношение мощности к весу.

Роторные двигатели

Роторно-поршневые двигатели были разработаны во время Первой мировой войны для военных самолетов.В этой конструкции весь двигатель вращается вместе с винтом, создавая дополнительный поток воздуха для охлаждения.

V-образные двигатели

V-образный двигатель в основном эквивалентен двум рядным двигателям, соединенным в V-образной конфигурации общим коленчатым валом. Самый известный пример двигателя V-образного типа — это Rolls Royce Merlin с наддувом, который использовался как для Supermarine Spitfire, так и для Avro Lancaster.

Радиальные двигатели

Радиально-поршневой двигатель состоит из одного или нескольких рядов нечетных цилиндров, расположенных по окружности вокруг центрального коленчатого вала.Из-за небольшого размера картера этот тип двигателя имел лучшее отношение мощности к весу, чем большинство других конструкций того времени. Расположение цилиндров обеспечивало хороший поток охлаждающего воздуха и плавную работу.

Горизонтально-оппозитные двигатели

Горизонтально-оппозитные двигатели часто называют оппозитными или плоскими двигателями. У них есть два ряда цилиндров, расположенных в шахматном порядке на противоположных сторонах центрального картера. Конструкция проста, надежна и проста в обслуживании.

Связанные статьи

Характеристики и функции поршневых двигателей – Petrotech, Inc.

Мощные и эффективные двигатели многих типов обеспечивают энергию, необходимую для производства электроэнергии или привода в секторе энергоснабжения. Нефтяная и газовая промышленность использует двигатели внутреннего сгорания на трех основных рынках: электростанции, компрессоры и насосы. На электростанциях двигатели сжигают топливо, которое нельзя использовать в турбинах; в перекачке обеспечивают механический привод; а при сжатии они используются в газораспределительных линиях. Наиболее популярным типом двигателя внутреннего сгорания, используемым сегодня в этих областях, является поршневой двигатель.

Что такое поршневые двигатели?

Поршневой двигатель, также известный как поршневой двигатель, представляет собой один из двух типов двигателей внутреннего сгорания, которые работают за счет сжигания топлива для выработки энергии. Другой тип — это более ранняя форма, называемая роторным двигателем, и, хотя поршневые двигатели все еще используются сегодня, они более распространены во многих отраслях промышленности. Роторный двигатель имеет четыре отдельных отсека, и в каждом из них выполняется определенная работа: впуск, сжатие, сгорание (или воспламенение) или выпуск.С другой стороны, поршень (поршни) в поршневом двигателе выполняет каждую из этих четырех работ в одном цилиндре.

Как они работают?

Мощность, создаваемая поршневыми двигателями, создается за счет сжатия топлива с помощью поршня или поршней для создания сгорания и, в свою очередь, создания кругового вращательного движения. Этот процесс называется четырехтактным циклом, поскольку, подобно роторному двигателю, поршневые двигатели работают по повторяющейся схеме впуска, сжатия, сгорания и выпуска. Первый шаг — впуск, при котором топливо впрыскивается в цилиндр, толкая поршень к низу. Далее, при сжатии поршень выталкивается к верхней части цилиндра. Это оказывает давление на топливо, и свеча зажигания воспламеняет его, создавая следующий шаг: сгорание. Это воспламенение толкает поршень обратно вниз, создавая энергию. Отходы высвобождаются на последнем этапе, выхлопе, и цикл начинается снова.

Каковы преимущества поршневых двигателей?

Поршневые двигатели являются более современными из двух типов двигателей внутреннего сгорания, и во многих случаях они оказались более эффективными.Хотя на рынке, безусловно, все еще есть место для роторных двигателей, их использование гораздо более ограничено. Например, они встроены во многие гоночные автомобили, поскольку обеспечивают более высокое значение крутящего момента, что, в свою очередь, обеспечивает максимальное ускорение. Однако роторные двигатели гораздо труднее герметизировать, и у них часто возникают проблемы с утечкой давления и проблемами со смазкой. Поршневые двигатели бывают разных конфигураций, чтобы соответствовать конкретным машинам или задачам, и являются наиболее распространенным типом двигателей, используемых в современных автомобилях.

Какой вид обслуживания и обслуживания им требуется?

Точно так же, как двигатель в транспортном средстве, поршневой двигатель на объекте энергоснабжения должен надлежащим образом обслуживаться и ремонтироваться для достижения максимальной производительности и долговечности. В Petrotech мы предоставляем решения для любого типа OEM-оборудования, чтобы помочь нашим клиентам контролировать, автоматизировать и обслуживать свои поршневые двигатели, помогая максимизировать эффективность и минимизировать потребность в ремонте. Поскольку мы можем проектировать и устанавливать индивидуальные системы управления для существующего оборудования объекта, мы можем помочь нашим клиентам оптимизировать функциональность без дополнительных затрат времени и средств на перестановку оборудования. Наши системы управления могут включать контроль и мониторинг следующих аспектов технического обслуживания:

  • Частота вращения двигателя
  • Скорость турбонагнетателя
  • Крутящий момент
  • Соотношение воздух-топливо
  • Температура выхлопных газов
  • Давление в воздушном коллекторе
  • Вибрация Температура воздушного коллектора
  • Момент зажигания

Системы удобны в использовании и адаптированы к требованиям каждого клиента.

Компания Petrotech имеет более чем 50-летний опыт работы в сфере энергоснабжения и предлагает услуги «под ключ» под ответственность одного поставщика, включая бесплатную круглосуточную техническую поддержку и устранение неполадок.Узнайте больше о специализированных интегрированных системах управления, которые мы можем предоставить для поршневых двигателей.

Изображение Mj-bird

Как форма поршня влияет на сгорание?

Когда мы говорим о двигателях, мы часто говорим, что это «четырехцилиндровый» или «шестицилиндровый». Но что это на самом деле означает? Для тех, кто не знаком с основами двигателя, «цилиндр» — это пространство, в котором перемещается поршень, а поршни являются жизненно важными частями большинства двигателей, приводимых в действие двигателем внутреннего сгорания.

Бензин и воздух смешиваются в камере сгорания над поршнем. Когда электрическая искра воспламеняет эту смесь, она создает крошечный взрыв, который толкает поршень вверх и вниз. Это движение вращает коленчатый вал, который в конечном итоге отвечает за трансмиссию и колеса.

Как и следовало ожидать, поршни подвергаются большему нагреву, давлению и движению, чем почти любая другая часть двигателя. Они должны быть построены на прочность. Поскольку двигатели постоянно развиваются, автопроизводители продолжают находить новые способы создания более качественных поршней, включая изменение их размера и состава.

Поршень лежит в основе того, как двигатель создает движение. Добавление поршней к двигателю или их увеличение увеличивает рабочий объем, а это означает, что двигатель вырабатывает больше мощности, потому что сжигает больше бензина.

Однако важно не только количество поршней в двигателе. Форма поршня оказывает большое влияние на процесс внутреннего сгорания. В основном, форма поршня во многом связана с тем, как распределяется тепло и воздушно-топливная смесь.

Давайте сначала поговорим о различных формах поршня.Поршни эллиптической или овальной формы при нагревании становятся более круглыми. Это позволяет улучшить уплотнение, когда цилиндр встречается с камерой сгорания, для большей эффективности. Некоторые поршни имеют коническую или коническую форму, что позволяет поршню двигаться более свободно, независимо от того, сколько тепла присутствует. Другие имеют форму «бочонка», что делает их более гладкими и создает меньше шума и резкости при движении [источник: Университет Виндзор].

Далее давайте узнаем больше о том, как верхняя часть поршня влияет на производительность, экономию топлива и долговечность двигателя.

Почему юбки ваших поршней не круглые

Это может быть неожиданностью, но вполне вероятно, что поршни в вашем двигателе не особенно круглые. Ну, некоторые из них в основном круглые, а другие нет. Это сложно, но по уважительной причине. Рабочая среда поршня диктует его общую форму, и эта форма усложняется, когда поршень выполняет несколько задач, подвергаясь постоянному насилию самого высокого порядка. Основная задача поршня — улавливать давление в цилиндре с помощью кольцевого уплотнения, чтобы шатун и коленчатый вал могли преобразовывать это давление во вращательное движение для движения автомобиля.Поршни на самом деле не знают, приходят они или уходят, но они распознают факторы, которые сговариваются, чтобы уничтожить их или иным образом сделать их менее эффективными, чем хотелось бы; указанными факторами являются тепло, давление, трение, смазка и инерционные нагрузки, которые постоянно стремятся разорвать их на части.

Современные поршни доступны в нескольких различных исполнениях, в зависимости от области применения.

Верхняя часть большинства поршней действительно круглая, потому что это та часть, которая удерживает пакет колец, а круглые кольца должны совпадать с круглыми отверстиями цилиндров для обеспечения надлежащего уплотнения. Некоторые исключения имеют овальную форму на кольцевых площадках, но это не является общепринятой практикой. По большей части все, что выше нижнего кольца, на самом деле круглое. Однако ниже пакета колец современные поршни приобретают новые и иные формы, тонкости которых не всегда ясны невооруженным глазом. Юбки поршня необходимы для стабилизации поршня в отверстии и обеспечения наилучшего уплотнительного кольца, предотвращая слишком сильное раскачивание поршня. Силы сгорания приводят к значительным боковым нагрузкам через юбку, которая пытается деформировать поршень и взвести его в отверстии.Без юбок пакет колец представлял бы собой единую точку контакта, позволяющую поршню свободно раскачиваться и нарушать критические функции колец как при сжатии, так и при сгорании. Добавляя юбку, конструкторы эффективно создают две области контакта, которые улучшают уплотнение кольца и поглощают осевую нагрузку, одновременно стабилизируя движение поршня в отверстии цилиндра.

Слева: асимметричные поршни становятся все более распространенными в качестве средства снижения трения. Справа: большинство поршней имеют симметричные юбки.

Юбки поршней в технических кругах обычно распознаются либо как полные юбки (полностью круглые), либо как полые юбки. Симметричные или асимметричные профили юбки дополнительно характеризуют дизайн юбки тапочек с сопутствующими овальными и бочкообразными профилями, характерными для любого конкретного дизайна. Полный плинтус вначале казался логичным. Он создал прочный поршень, который сохранял заданную форму и хорошо выдерживал длительные нагрузки. В этих поршнях обычно использовались внешние бобышки пальцев, более длинные поршневые пальцы и они имели значительную массу.Полный бортик полезен, когда давление сгорания и тяговая нагрузка чрезвычайно высоки, как это наблюдается в дизельном двигателе. Это помогает сохранить форму поршня и стабилизирует пакет колец в этих условиях. Полнокруглые юбки служат дольше из-за меньшего локального износа и большей площади контакта юбки.

Конструкции юбки тапочек развивались по мере того, как инженеры стремились облегчить возвратно-поступательные компоненты для повышения производительности и адаптировать конструкции поршней для комбинаций ударных двигателей и повышенных оборотов многих современных высокопроизводительных двигателей. В то время как юбки необходимы для обеспечения стабильности и выравнивания поршня, изменение положения поршня под пакетом колец дало бы многочисленные преимущества, некоторые из которых включают:

  • Уменьшенный вес поршня, что безопасно поддерживает более высокие обороты двигателя
  • Минимальное пятно контакта снижает трение при сохранении стабильности
  • Поршни можно приблизить к коленчатому валу без противовеса

По мере появления новых форм дизайнеры вносили существенные изменения, которые значительно улучшали характеристики, главными из которых были овальность и контуры бочкообразной поверхности.Оба были основным продуктом поршневой конструкции более полувека.

ЮБКА ОВАЛЬНАЯ

Конструкторы давно поняли, что полный контакт юбки со стенками цилиндра не только не нужен, но и вреден для производительности в виде трения, отнимающего мощность. Овальность поршня или форма яйца, если хотите, диктует, что тело поршня уже по малой оси (поршневой палец) и шире по большой оси (упорная поверхность). Что касается ширины юбки, то самая широкая часть поршня находится в области несущей нагрузки юбки.Вот почему мы измеряем зазор между поршнем и стенкой в ​​центре юбки и ближе к ее низу.

Овальность используется для устранения расширения поршня от нагрева. Это дает контролируемое одномерное решение для величины контакта поршня с упорной поверхностью. И это предлагает силу, которую вы ожидаете от удаления полной круглой юбки. Юбки FSR (Forged Side Relief) на самом деле прочнее, чем полностью круглые конструкции, но они требуют более точной настройки профиля юбки, чтобы соответствовать характеристикам износа полного круглого сечения.

Слева: асимметричные поршни становятся все более распространенными в качестве средства снижения трения. Справа: большинство поршней имеют симметричные юбки.

Степень овальности определяется величиной теплового расширения и расчетной осевой нагрузкой, с которой, как ожидают инженеры, сталкивается юбка поршня. Точная геометрическая форма варьируется в зависимости от применения. Только часть юбки соприкасается со стенкой цилиндра, даже если она окружена большим количеством материала юбки. Цель состоит в том, чтобы представить тщательно рассчитанную площадь несущей способности, наиболее подходящую для каждого применения.Поршни без наддува требуют меньшей овальности, чем поршни с наддувом и другие устройства с искусственным наддувом, из-за различных требований к нагреву и нагрузке.

На рисунке показано, как овальность используется для достижения наименьшей возможной площади контакта, которая одновременно стабилизирует поршень и по-прежнему поглощает предполагаемые осевые нагрузки.

Поршни могут иметь одинарную или составную овальность в зависимости от применения, нагрузки, тепловых характеристик, материала поршня и толщины юбки.Форма может быть удивительно сложной, и ее можно получить только с помощью компьютерного анализа и реальных динамических испытаний. Вместо одной постоянной кривой степень кривой может меняться по мере приближения к несущей зоне. Инженеры могут рассчитать это и смоделировать на компьютерах. Овальные формы шлифовались на специальных станках, но процесс был трудоемким и дорогим. Сегодня обрабатывающие центры с ЧПУ могут вырезать эти формы гораздо быстрее и точнее.

Обратите внимание на то, что сторона большого упора обеих юбок поршня значительно шире, чем сторона меньшего упора.

КОНТУР СТВОЛА

Если концепция овальности не вызывает у вас головокружения, возможно, бочкообразная форма. В то время как овальность направляет форму юбки по горизонтальной оси, бочкообразная форма соответствует форме юбки по вертикальной оси и помогает поддерживать единую точку контакта юбки, необходимую для максимальной эффективности юбки. Если область несущей нагрузки имеет ширину, она также должна включать высоту, которая определяет точное пятно контакта, которое инженер считает подходящим для применения. Опять же, это можно рассчитать и смоделировать, но это должно быть подтверждено реальным тестированием. Чтобы визуализировать ствол, представьте себе вид сбоку на юбку поршня и выберите самую широкую часть поршня, где измеряется зазор между поршнем и стенкой. Во многих случаях это примерно один дюйм ниже нижней кольцевой канавки.

Это увеличенное изображение цилиндрической формы поршня показывает, как цилиндр используется для обеспечения идеального пятна контакта без соприкосновения всей юбки со стенкой цилиндра. Точка контакта расположена низко на юбке, чтобы обеспечить достаточное отделение от пакета колец для большей стабильности.

С этого момента юбка поршня также принимает криволинейный контур, поскольку она следует по определенной дуге до дна нижней кольцевой канавки, где поршень фактически имеет меньший диаметр. Напомним, что кольцевой ремень и верхняя часть поршня всегда круглые и меньшего диаметра, поскольку требуется больше места для расширения из-за сильного нагрева в этой области. Ниже этой точки цилиндр работает в сочетании с овальностью, чтобы определить многомерную точку контакта и зону несущей нагрузки, наиболее подходящую для конечного применения. В какой-то степени вы можете думать о бочонке как о вертикальной овальности, поскольку он предназначен для минимизации трения за счет контроля пятна контакта.

Показан полностью круглый поршень, который всегда будет иметь наибольшую площадь контакта с юбкой, и сверхнизкопрофильный поршень в виде скользящей юбки, спроектированный как можно более легкий.

Может быть полезно представить, что в цилиндре надувается небольшой шарик. Контакт со стенками изменяется с давлением накачивания, но он может измениться только настолько сильно по горизонтали, прежде чем вся поверхность баллона соприкоснется со стенкой цилиндра по горизонтали.Тем не менее, воздушный шар все еще может расширяться по вертикали, и дуга к точке контакта изменится и удлинит пятно контакта. В каком-то смысле это бочонок, потому что форма воздушного шара всегда в какой-то точке отклоняется от стенки цилиндра. На практике бочонок несколько более выражен в верхней части юбки возле канавки маслосъемного кольца и менее выражен в нижней части юбки; разница составляет порядка 0,002–0,004 дюйма.

СИММЕТРИЧНОСТЬ

Большинство поршней, как полностью круглых, так и скользящих с юбкой, имеют симметричный контур юбки; то есть обе юбки идентичны по размеру и профилю.Когда вы смотрите на один из этих поршней, вы не можете заметить какой-либо заметной разницы между юбкой малой и большой тяги. Большинство поршней изготавливаются с симметричными юбками, но другой тип юбки поршня, разработанный и популяризированный компанией JE Pistons, обеспечивает значительный прирост производительности за счет изменения конструкции юбки на стороне малого усилия поршня. Основная упорная сторона сохраняет юбку традиционного стиля с овальными и бочкообразными характеристиками, соответствующими конкретному применению.Сторона незначительного напора, однако, имеет значительно меньшую юбку, достаточно большую, чтобы по-прежнему обеспечивать стабилизирующее пятно контакта, но не такую ​​широкую и прочную, как юбка на стороне с большим напором. Поскольку он не подвергается более высоким осевым нагрузкам, его размер можно уменьшить, чтобы уменьшить вес поршня и потери на трение.

Поршень справа и слева имеют одинаковые номера деталей, развёрнутые на 180 градусов друг от друга. Обратите внимание на огромную разницу между юбкой на стороне малого напора и юбкой на стороне большого напора.

В асимметричных поршнях

JE используется конструкция с кованым боковым рельефом (FSR) с большой и малой упорными юбками, внутренними бобышками пальца и более коротким и жестким поршневым пальцем. С годами дизайн юбок претерпевал изменения, иногда значительные, поскольку дизайнеры совершенствовали их функции в соответствии с меняющимися требованиями к характеристикам. Основное внимание в асимметричной конструкции поршня уделяется снижению веса и трения за счет меньшей и более легкой юбки FSR на стороне малого усилия. Ключевым преимуществом конструкции асимметричного поршня является более короткий и легкий поршневой палец.На двигателе Chevy LS поршневые пальцы имеют длину всего 2250 дюймов, что снижает вес поршня на 10 грамм.

Выводит ли это поршень из равновесия относительно положения штифта? Ответ — нет. Сочетание более легкого штифта и смещения штифта обеспечивает сбалансированность поршня. JE смещает палец в сторону основного упора, делая баланс поршня на оси пальца почти идеальным. Таким образом, юбка меньшего размера не влияет на балансировку, если только вы сами не притираете поршень при балансировке.В этом нет необходимости, так как поршни изготавливаются в виде сбалансированных комплектов.

Асимметричные поршни обеспечивают уникальный способ снижения трения и веса поршня за счет того, что юбка на стороне меньшего напора меньше, чем юбка на стороне большего напора. Основная упорная сторона асимметричного поршня представляет собой полноразмерный салазок, спроектированный с оптимальными характеристиками несущей способности и трения. На стороне незначительной осевой нагрузки по-прежнему требуется юбка для обеспечения устойчивости, но она может быть меньше, поскольку на эту сторону воздействует меньшая осевая нагрузка.

Каждый поршень отличается и будет иметь свой собственный уникальный профиль юбки в зависимости от применения и проверки ожидаемой нагрузки. Инженеры хорошо разбираются в этом, но они по-прежнему будут тестировать несколько профилей юбки, часто в одном и том же тестовом движке, чтобы получить реальную картину того, как юбка справляется со своими требованиями. Ход двигателя, длина штока и максимальное давление в цилиндре — все это влияет на любые заданные требования к юбке. Системы с наддувом и закисью азота также играют важную роль и обычно имеют очень прочную юбку на стороне основной тяги.

В дополнение к соображениям овальности, симметрии цилиндра и юбки, конфигурация кованого бокового рельефа придает значительную прочность профилю юбки, поскольку она концентрирует большую массу поршня в направлении центра и позади основной поверхности тяги. Поршень — одна из немногих частей двигателя, которые включают в себя несколько форм и размеров, которые сливаются в общий профиль, наиболее подходящий для любого применения. Наибольший выигрыш в снижении трения обычно достигается за счет строгих инженерных протоколов, определяющих профили юбки для соответствия широкому спектру условий производительности, встречающихся в автоспорте. Поскольку пакеты колец превратились в более тонкие кольца, пятно контакта юбки стало последней границей проблем трения.

Каждый поршень имеет большую и меньшую сторону упора. Большая сторона из-за направления вращения и относительного угла гильзы цилиндра испытывает большую боковую нагрузку, чем второстепенная сторона.

В заключение

Комбинируя некоторые или все доступные формы юбки, конструкторы смогли снизить трение, одновременно улучшив стабильность поршня и функционирование колец.Это означает более высокую производительность и долговечность компонентов для всех гонщиков. Преувеличенное изображение цилиндрической формы поршня показывает, как цилиндр используется для обеспечения идеального пятна контакта без соприкосновения всей юбки со стенкой цилиндра. Точка контакта расположена низко на юбке, чтобы обеспечить достаточное отделение от пакета колец для большей стабильности.

Асимметричные поршни обеспечивают уникальный способ снижения трения и веса поршня за счет того, что юбка на стороне меньшего напора меньше, чем юбка на стороне большего напора. Основная упорная сторона асимметричного поршня представляет собой полноразмерный салазок, спроектированный с оптимальными характеристиками несущей способности и трения. На стороне незначительной осевой нагрузки по-прежнему требуется юбка для обеспечения устойчивости, но она может быть меньше, поскольку на эту сторону воздействует меньшая осевая нагрузка.

поршней | Mein Autolexikon

Во время рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания энергия, содержащаяся в топливе, за очень короткий промежуток времени преобразуется в тепло и давление в цилиндре. Этот процесс носит взрывной характер.Он вызывает температуру и давление…

Функция

Во время рабочего цикла двигателя внутреннего сгорания энергия, содержащаяся в топливе, за очень короткий промежуток времени преобразуется в тепло и давление в цилиндре. Этот процесс носит взрывной характер. Это приводит к очень значительному повышению значений температуры и давления в цилиндре за доли секунды.

Поршень — подвижная часть камеры сгорания. Он отвечает за преобразование энергии, выделяемой в процессе горения, в механическую работу.Поршень также выполняет ряд других важных задач:

  • Герметизирует камеру сгорания
  • Направляет шатун (в тронковых двигателях)
  • Рассеивает тепло, образующееся в камере сгорания
  • Поддерживает газообмен ( за счет всасывания и выброса газа)
  • Поддерживает приготовление смеси за счет специальной конструкции поверхности поршня со стороны камеры сгорания, известной как днище поршня.
  • В нем находятся уплотнительные элементы (поршневые кольца).

Зоны

По своей базовой конструкции поршень представляет собой полый цилиндр, герметизированный с одной стороны. Он состоит из следующих частей:

  • Головка поршня с кольцевым ремнем,
  • ступица поршня и
  • вал.

Головка поршня передает силы сжатия, возникающие при сгорании топливно-воздушной смеси, на коленчатый вал через ступицу поршня, головку поршня и шатун.

Функциональность поршня

Поршень подвергается воздействию различных сил.Когда двигатель работает, он постоянно движется вверх и вниз в цилиндре. В каждой точке поворота он резко тормозится, а затем снова ускоряется. Это создает силы инерции массы, действующие на поршень. Вместе с силами, создаваемыми давлением газа, они образуют поршневую силу.

Усилие поршня передается на шатун и коленчатый вал. Однако шатун строго вертикальен только в верхней и нижней точках реверсирования (известных как мертвая точка).Наклон шатуна толкает поршень в сторону, т.е. к стенке цилиндра. Степень этой силы (также известной как боковая сила или нормальная сила) несколько раз меняет направление в течение рабочего цикла. Оно определяется силой поршня и углом днища поршня по отношению к оси шатуна. Боковая сила может быть получена из параллелограмма сил.

Каждый поршень оснащен поршневыми кольцами. Поршневые кольца должны изолировать камеру сгорания и рабочее пространство от картера и снимать масло со стенок цилиндра, тем самым регулируя расход масла. Они также должны отводить тепло, поглощаемое поршнем во время сгорания, на охлаждаемый цилиндр.

Охрана окружающей среды

Конструкция, конструкция и состав материалов поршней, используемых в современных двигателях внутреннего сгорания, в значительной степени способствуют достижению низкого уровня выбросов и полного сгорания. Кроме того, современные поршни по своей конструкции снижают трение и расход масла. При этом они вносят существенный вклад в защиту окружающей среды и сохранение ресурсов.

Амортизация

Чтобы поршень надежно выполнял свою задачу на протяжении всего срока службы автомобиля, в бензиновых двигателях можно использовать только топливо с октановым числом, установленным производителем. Это также относится к свечам зажигания, которые также необходимо регулярно проверять. Если используется биотопливо, масло необходимо менять через гораздо более частые промежутки времени.

Кроме того, при осмотре и техническом обслуживании необходимо следить за тем, чтобы использовались только моторные масла, одобренные изготовителем двигателя. Также необходимо проверить давление масла. Если давление масла слишком низкое, масляный насос может быть изношен, масляный фильтр может быть загрязнен, клапан избыточного давления в масляном насосе может быть неисправен или масло может быть разбавлено. Водитель также должен регулярно проверять уровень масла и при необходимости доливать его.

Как работают автомобили — Как работает автомобильный двигатель

Процесс работы автомобиля намного проще, чем вы думаете. Когда водитель поворачивает ключ в зажигании:

  • Автомобильный аккумулятор заряжает отправку
  • Питание на стартер, который
  • Проворачивает коленчатый вал, который
  • Приводит в движение поршни
  • При движении поршней двигатель запускается и тикает более
  • Вентилятор всасывает воздух в двигатель через воздушный фильтр
  • Воздушный фильтр удаляет грязь и песок из воздуха
  • Очищенный воздух всасывается в камеру, в которую добавляется топливо (бензин или дизельное топливо)
  • Эта топливно-воздушная смесь (испаренный газ) хранится в камере
  • Водитель нажимает на педаль акселератора
  • Дроссельная заслонка открыта
  • Газовоздушная смесь проходит через впускной коллектор и через впускные клапаны распределяется по цилиндрам. 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.

В цилиндрах происходит волшебство, которое придает мощность и движение колесам автомобиля. Большинство автомобильных двигателей используют четырехтактный цикл сгорания. Этот цикл начинается с поршня в верхней части цилиндра. Тогда:

Внутри автомобильного цилиндра

Четырехтактный цикл сгорания

Такт впуска: впускной клапан открывается, и поршень движется вниз, позволяя топливно-воздушной смеси выйти в открытое пространство.

Такт сжатия: поршень движется вверх. Это сжимает топливно-воздушную смесь, заставляя ее занимать меньше места. Сжатие заставляет топливно-воздушную смесь взрываться с большей силой.

Цикл питания: Искра от свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь. Взрыв толкает поршень вниз по цилиндру.

Выпускной цикл: выпускной клапан открывается, и поршень возвращается к верхней части цилиндра, что вытесняет выхлопные газы.

Нижняя часть каждого поршня прикреплена к коленчатому валу.

Когда поршни перемещаются вверх и вниз, они вращают коленчатый вал, который после передачи мощности через трансмиссию вращает колеса.

Большинство автомобилей имеют как минимум четыре цилиндра. У более мощных автомобилей их больше. Например, у V6 шесть цилиндров, а у V8 восемь.

Чем сильнее водитель нажимает на педаль акселератора, тем больше топливно-воздушной смеси поступает в цилиндры и тем больше вырабатывается мощность.

Сколько оборотов в минуту?

Четырехтактный цикл повторяется тысячу раз в минуту. Эти повторения более известны как Откр.

Счетчик оборотов показывает, сколько тысяч раз в минуту повторяется цикл.


Трансмиссия

Управляет мощностью коленчатого вала до того, как она поступит на колеса, и позволяет водителю контролировать скорость/мощность автомобиля, обеспечивая различные соотношения скорости/мощности, известные как шестерни.

Итак, первая передача дает много мощности, но мало скорости, тогда как пятая передача дает мало мощности, но много скорости.

Коленчатый вал соединяется с коробкой передач только при включенной передаче и включенном сцеплении. При нажатии на сцепление коленчатый вал отсоединяется от коробки передач.

Трансмиссия соединена с выходным валом, который соединен с осями, которые соединены с колесами. Когда трансмиссия вращает выходной вал, это приводит к вращению осей, которые, в свою очередь, вращают колеса.

Другие ключевые компоненты автомобилей и автомобильных двигателей

Генератор переменного тока : превращает механическую энергию в электрическую. Эта энергия питает электрику автомобиля, от фар до дворников. Он также заряжает автомобильный аккумулятор. Ремень, который вращается при включении двигателя, приводит его в действие.

Тормоза : в автомобилях используются барабанные или дисковые тормоза. Дисковые тормоза используют суппорт, чтобы прижать диск колеса, чтобы замедлить колесо. Барабанные тормоза работают по тому же принципу, однако барабанный тормоз давит на внутреннюю часть барабана.

Распределительный вал : управляет открытием и закрытием впускных и выпускных клапанов.

Система охлаждения : автомобильные двигатели выделяют много тепла. Это тепло нужно контролировать. Для этого вода прокачивается через каналы, окружающие цилиндры, а затем охлаждается через радиаторы.

Распределитель : управляет катушкой зажигания, заставляя ее искрить точно в нужный момент. Он также распределяет искру в нужный цилиндр и в нужное время.Если время сбито на долю, двигатель не будет работать должным образом.

Выхлопная система : после сгорания топливно-воздушной смеси оставшийся газ поступает в выхлопную систему и выбрасывается из автомобиля. Если присутствует каталитический нейтрализатор, выхлопные газы проходят через него, и любое неиспользованное топливо и другие определенные химические вещества удаляются.

Ручной тормоз : это отдельная система от ножного тормоза. Как правило, он устанавливается на полу автомобиля и соединяется тросом с двумя задними колесами.

Прокладка головки блока цилиндров : головка блока цилиндров (блок, герметизирующий все верхние части цилиндров) и блок цилиндров (содержащий основные корпуса цилиндров) являются отдельными компонентами, которые должны идеально подходить друг к другу. Прокладка головки блока цилиндров представляет собой кусок металла, который находится между ними и соединяет их.

Масло : двигатель автомобиля состоит из множества движущихся частей. Масло смазывает эти части и позволяет им двигаться плавно. В большинстве автомобильных двигателей масло выкачивается из масляного поддона через фильтр, удаляющий любую грязь, а затем под высоким давлением разбрызгивается на подшипники и стенки цилиндров.Затем масло стекает в поддон, где процесс начинается заново.

Регулятор : регулирует количество энергии в генераторе.

Амортизаторы : также известные как амортизаторы, устанавливаются между кузовом автомобиля и осью для предотвращения чрезмерного раскачивания и раскачивания кузова автомобиля во время движения.

Система подвески : противодействует ударам по неровностям дороги. Без такой системы автомобиль, конечно, вилял бы каждый раз, когда шины наталкивались на кочку или выбоину.Система состоит из пружин и амортизаторов. Пружины поглощают любую энергию, высвобождаемую, когда шины катятся по неровностям, а амортизаторы поглощают энергию пружин. Это делает основной корпус автомобиля устойчивым и устойчивым.

Ремень ГРМ : ремень, соединенный как с распределительным валом, так и с коленчатым валом, обеспечивающий их синхронную работу.

В чем разница между бензиновым и дизельным двигателем?

В бензиновых двигателях топливо смешивается с воздухом и затем нагнетается в цилиндры, где топливно-воздушная смесь сжимается поршнями и воспламеняется свечами зажигания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.