發動機活塞 - 它是什麼以及它的用途
與汽車工業興起時製造的類似物相比，現代內燃機具有復雜的設計。 這是因為製造商在功率單元上安裝了其他電子系統，以確保穩定性，經濟性和效率。
儘管電氣系統很精巧，但ICE設備幾乎沒有變化。 該單元的主要元素是：
- 曲柄機構
- 氣缸活塞組；
- 進排氣歧管；
- 氣體分配機制；
- 發動機潤滑系統。
曲柄和氣體分配等機制必須同步。 這要歸功於驅動器。 它可以是皮帶或鏈條。
每個發動機單元執行重要的功能，否則，動力單元的穩定運行（或通常的可操作性）是不可能的。 考慮一下活塞在電機中發揮的功能及其結構。
什麼是發動機活塞？
該部件安裝在所有內燃機中。 沒有它，就不可能確保曲軸的旋轉。 不管單元是否修改（二衝程或四衝程），活塞的操作均保持不變。
該圓柱形件被附接到連桿，該連桿又被固定到曲軸曲柄。 它允許您轉換由於燃燒釋放的能量。
活塞上方的空間稱為工作室。 汽車引擎的所有衝程都在其中發生（四衝程修改示例）：
- 進氣閥打開，空氣與燃料混合（在大氣化油器型號中），或者空氣本身被吸入（例如，在柴油發動機中吸入空氣，並且在將體積壓縮到所需程度之後才供給燃料）；
- 當活塞向上移動時，所有閥都關閉，混合物無處可去，被壓縮；
- 在最高點（也稱為死點），火花被提供給壓縮空氣燃料混合物。 腔體中形成了急劇的能量釋放（混合物點燃），因此發生了膨脹，從而使活塞向下移動。
- 一旦到達最低點，排氣門就會打開，並且廢氣會通過排氣歧管排出。
發動機活塞組的所有元件僅以一定的位移執行相同的循環，這確保了曲軸的平穩旋轉。
由於氣缸壁和活塞O形圈之間的密封性，產生了壓力，因此該元件移動到下止點。 由於相鄰氣缸的活塞繼續使曲軸旋轉，因此第一個在氣缸中移動到上止點。 這就是往復運動的產生方式。
活塞設計
有些人將活塞稱為附在曲軸上的零件的集合。 實際上，它是一個圓柱形的元件，在壓縮衝程結束時，在燃料和空氣的混合物發生微爆炸時承受機械負載。
活塞裝置包括：
- 底部;
- O型圈槽；
- 短裙。
活塞通過鋼銷固定在連桿上。 每個元素都有其自己的功能。
底部
該部分的這一部分承擔機械應力和熱應力。 這是上述所有步驟均發生在工作室的下邊界。 底部並不總是均勻的。 其形狀取決於所安裝電動機的型號。
密封件
在此部分中，安裝了刮油器和壓縮環。 它們在氣缸體的氣缸之間提供最大的密封性，因此，隨著時間的流逝，不是發動機的主要部件而是可更換的密封圈都會磨損。
最常見的修改是針對三個O形圈：兩個壓縮環和一個刮油器。 後者調節氣缸壁的潤滑。 底部和密封部分的集合通常被汽車機械師稱為活塞頭。
裙子
零件的此部分可確保穩定的垂直位置。 裙部的壁引導活塞並防止其滾動，這將防止機械負載均勻地分佈在氣缸壁上。
主要活塞功能
活塞的主要功能是通過推動連桿來推動曲軸。 當燃料和空氣的混合物點燃時，就會發生此動作。 平坦的底面承受所有機械應力。
除此功能外，該部分還具有其他一些屬性：
- 將工作室密封在氣缸中，因此，爆炸效率具有最大百分比（此參數取決於壓縮程度和壓縮量）。 如果O形圈磨損，密封性會受到影響，同時動力裝置的性能會下降；
- 冷卻工作室。 此功能值得單獨購買，但簡而言之，當在氣缸內點燃時，溫度會急劇上升至2度。 為防止零件熔化，將熱量清除非常重要。 該功能由密封環，活塞銷和連桿共同完成。 但是主要的散熱元素是機油和空氣-燃料混合物的新鮮部分。
活塞類型
迄今為止，製造商已經開發出許多不同的活塞改型。 在這種情況下，主要任務是在減少零件磨損，降低設備生產率和充分冷卻接觸元件之間達到“黃金平均值”。
需要更大的環以更好地冷卻活塞。 但這會降低電動機的效率，因為部分能量將用來克服更大的摩擦力。
根據設計，所有活塞均分為兩個修改：
- 用於二衝程發動機。 它們的底部具有球形形狀，從而改善了燃燒產物的去除和工作室的填充。
- 用於四衝程發動機。 在這樣的修改中，底部將是凹入的或平坦的。 第一類是在氣門正時發生位移時更安全的-即使在氣門打開的情況下，活塞也不會與之碰撞，因為其中有相應的凹槽。 而且，這些元件提供了混合物在工作室中的更好的混合。
柴油發動機的活塞是零件的單獨類別。 首先，它們比汽油內燃發動機的類似物強得多。 這是必要的，因為必須在氣瓶內部產生超過20個大氣壓的壓力。 由於高溫和巨大的壓力，傳統的活塞將很容易塌陷。
其次，這種活塞通常具有特殊的凹口，稱為活塞燃燒室。 它們在進氣沖程上產生湍流，從而改善了對熱車身的冷卻，並提高了燃油/空氣混合效率。
這些元素還有另一種分類：
- 投。 它們通過鑄造成固體毛坯製成，然後在車床上加工。 這種模型用於輕型車輛。
- 國家隊。 這些零件由不同的零件組裝而成，這使得可以組合用於活塞的各個元件的材料（例如，裙板可以由鋁合金製成，而底部可以由鑄鐵或鋼製成）。 由於設計的高成本和復雜性，這種活塞沒有安裝在常規電動機中。 這種修改的主要應用是使用柴油運行的大型內燃機。
發動機活塞的要求
為了使活塞能夠完成其任務，在製造過程中必須滿足以下要求：
- 它必須承受高溫負荷，同時又不會在機械應力下變形，並且電動機的效率不會隨溫度的變化而下降，因此材料不得具有較高的膨脹係數。
- 執行滑動軸承功能的結果是，製成零件的材料不應很快磨損；
- 活塞應該輕巧，因為隨著慣性量增加質量，連桿和曲柄上的負載會增加數倍。
在選擇新活塞時，考慮製造商的建議非常重要，否則發動機將承受額外的負載甚至失去穩定性。
問題與解答：
活塞在發動機中起什麼作用？ 在氣缸中，由於空氣-燃料混合物的燃燒和相鄰活塞向下運動對曲柄的衝擊，它們進行往復運動。
有哪些活塞？ 搭配不同底厚的對稱和不對稱裙擺。 有可控膨脹活塞、自動加熱活塞、自動加熱活塞、雙活塞活塞、帶擋板、帶斜角裙邊、Evotec、鍛造鋁的活塞。
活塞的設計特點是什麼？ 活塞不僅形狀不同，用於安裝 O 型圈的槽數也不同。 活塞裙可以是錐形或桶形的。
