Поршень Газель

Поршень это цилиндрическая деталь, которая совершает движения в цилиндре при работе двигателя. Это одна из самых ответственных деталей цилиндро поршневой группы. Во время движения автомобиля поршень разгоняется с высокой скоростью от нижней точки до верхней, а затем возвращается назад. Этот элемент подвергается очень большим нагрузкам, поэтому его строение, а также материал должны отвечать самым высоким требованиям.

Требования

• Высокая сопротивляемость температуре. Работа совершается путем воспламенения топливной смеси с выделением горячих газов. Поршень, перемещаясь в цилиндре, принимает непосредственное участие в этом и должен состоять из жаропрочного материала.
• Обеспечение минимальных потерь на износ, поскольку поршень, поршневые кольца и цилиндр постоянно воздействуют друг на друга.
• Высокая сопротивляемость механическим нагрузкам и воздействиям.
• Воздействие на механизм с минимальной центробежной силой.

При воспламенении топливная смесь выделяет большое количество энергии. Она состоит из тепла и движущей силы, которая толкает механизмы двигателя. Часть сил уйдет на толчок поршня, тепло нагреет двигатель, после чего отработанные газы улетят в выхлопную трубу. Естественно, поршень должен обладать надежной системой охлаждения.

Тепло нагревает находящийся рядом холодный воздух. Он, циркулируя около радиатора и двигателя, охлаждается. Сам поршень имеет четыре пути для охлаждения:

1. Поршневые кольца. Они прижаты к цилиндру и отводят тепло к антифризу. Удаляют почти половину всего тепла.
2. Моторное масло, которое имеет доступ ко всем движущимся частям механизма. Омывая поршень, оно уносит с собой значительную часть температуры, именно поэтому при производстве масла особое внимание уделяется его способности к теплообмену.
3. Палец и шатун. По этому пути тепло также отводится в масло. Но он менее эффективен, так как по мере отвода встречаются зазоры и детали, которые обладают слабой теплопроводностью.
4. Топливовоздушная смесь. Поступающая новая порция смеси (холодная) забирает на себя часть тепла, какую именно зависит от работы двигателя. Чем выше режим, тем больше подается топлива через дроссельную заслонку. Это позволяет эффективно и с высокой скоростью удалять тепло от поршня.

Первый способ обладает наиболее эффективным отводом тепла, поэтому если кольца засорятся или перекроются, то поршень не выдержит долгой работы. Он нагреется до максимально возможного состояния и придет в негодность. Если кольца не прилегают к цилиндру по длине рабочей части, появляется другая проблема горючие газы проходят через зазоры и препятствуют охлаждению.

Поршневые кольца бывают двух видов:

• компрессионные. Они обеспечивают непопадание газов в картер;
• маслосъемные. Регулируют подачу моторного масла, снимая лишнюю часть с цилиндра.

Количество поршневых колец

Эти детали работают в очень сложных условиях (температура, трение, большая скорость скольжения), поэтому их количество может быть разным. С одной стороны, чем меньше число, тем проще устройство. Снижение длины и толщины колец уменьшит потери в работе. Но с другой стороны, это приводит к ухудшению охлаждения (больше колец лучше отвод тепла). Поэтому в каждом двигателе может быть различное их количество. Это компромисс между сложностью механизма и непосредственными условиями работы его частей.

Раньше, когда автомобили были более не такими скоростными, количество колец колебалось от пяти до семи штук. Теперь в большинстве двигателей установлено только три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. Поршни, работающие в повышенных условиях (спортивные автомобили), имеют всего два. А в некоторых авто встречаются четыре кольца для упрощения процесса пуска.