Что такое поршень?
Поршни являются одним из ключевых компонентов внутри двигателя, который преобразует энергию сгорания топлива в механическую мощность.
Существует два типа двигателей: поршневые двигатели и роторные двигатели. Поршни движутся вверх и вниз внутри цилиндрической части, называемой цилиндром, для создания мощности двигателя, которая является движущей силой, заставляющей автомобиль двигаться.
Поршни также используются не только в автомобильных двигателях, но и в двигателях мотоциклов, кораблей и самолетов.
Применение поршней
Поршни в основном используются в двигателях, компрессорах, воздушных компрессорах и другом оборудовании. Эти устройства используют механизм, в котором поршни движутся вверх и вниз, чтобы генерировать мощность посредством термодинамических изменений, таких как сжатие и расширение.
В двигателе энергия сгорания топлива преобразуется в механическую мощность движением поршней, и эта мощность передается на ведущие колеса автомобиля через компонент, называемый коленчатым валом. Воздушные компрессоры и компрессоры также используют движение поршней для сжатия газа и использования энергии для генерации мощности.
Количество поршней варьируется в зависимости от области применения, но четырехцилиндровый двигатель, состоящий из четырех поршней, широко используется в стандартных легковых автомобилях. Эти поршни движутся вперед и назад внутри цилиндра, который называется цилиндром, со скоростью более 1000 оборотов в минуту. Его также называют сердцем автомобиля, поскольку он является необходимым устройством для генерации мощности автомобиля.
Принцип работы поршней
Принцип движения поршня заключается в том, что в случае двигателя высокое давление, создаваемое сгоранием топлива, заставляет поршни двигаться вверх и вниз внутри цилиндра. Это движение осуществляется путем повторения четырех движений (впуск, сжатие, расширение и выпуск).
1. Впуск
Это процесс втягивания воздуха и топлива в цилиндр для сжатия. Когда поршни опускаются, в цилиндре создается отрицательное давление, и впускные клапаны открываются, впуская смесь воздуха и топлива.
2. Сжатие
Это процесс подъема поршней и сжатия воздушно-топливной смеси. При закрытых впускном и выпускном клапанах поднимающиеся поршни сжимают воздушно-топливную смесь в цилиндре и повышают ее температуру.
3. Расширение (сгорание)
Это процесс, в котором свеча зажигания воспламеняет сжатую воздушную смесь и заставляет ее гореть. Горячий газ высокого давления, образующийся при сгорании, оказывает направленную вниз силу на поршни, заставляя их двигаться вниз. Это движение генерирует мощность в двигателе.
4. Выхлоп
Это процесс выпуска отработавших газов из цилиндра после сгорания. Поршни снова поднимаются, а выпускные клапаны открываются, чтобы вытеснить из цилиндра отработавшие газы.
Повторение этих процессов заставляет поршни двигаться вверх и вниз, вырабатывая мощность двигателя.
Структура поршней
Поршни, как правило, представляют собой цилиндрические металлические детали, изготовленные в основном из таких материалов, как алюминиевые сплавы и чугун. Основные компоненты поршней следующие:
Поршни являются сердцем двигателя, и их производительность и долговечность в значительной степени влияют на производительность и экономию топлива автомобиля, поэтому правильное обслуживание и замена деталей важны.
1. Головка поршня
Головка поршня является частью цилиндра, где происходит сгорание. Она имеет прочную конструкцию, чтобы выдерживать давление сжатой воздушной смеси и газов сгорания.
2. Поршневые кольца
Они заполняют зазор между поршнями и цилиндром, предотвращая утечку газа и обеспечивая правильное распределение смазочного масла. Обычно существует два типа: компрессионные кольца и масляные кольца.
3. Юбка поршня
Расположенная в нижней части поршней, она служит для поддержки устойчивого движения поршней внутри цилиндра.
4. Поршневые пальцы
Поршни соединены с шатунами (деталями, соединяющими коленчатый вал с поршнями) и передают движение поршней коленчатому валу.