Cum afectează forma pistonului arderea?

Cu motoarele în continuă evoluție, producătorii auto continuă să găsească noi modalități de a construi pistoane mai bune, inclusiv modificarea dimensiunii și compoziției acestora. Vezi mai multe poze cu motoare. Paul Eekhoff / Alegerea fotografului / Getty Images

Când vorbim despre motoare, spunem adesea că ceva este un „patru cilindri” sau un „șase cilindri”. Dar ce înseamnă asta cu adevărat exact? Pentru cei care nu sunt familiarizați cu elementele de bază ale motorului, un „cilindru” este spațiul în care se deplasează un piston, iar pistoanele sunt părți vitale în majoritatea motoarelor conduse de combustia internă.

Practic, benzina și aerul se amestecă în camera de ardere de deasupra unui piston. Când o scânteie electrică aprinde acel amestec, creează o explozie minusculă care conduce pistonul în sus și în jos. Această mișcare transformă un arbore cotit, care este în cele din urmă responsabil pentru conducerea unei transmisii și a roților.

După cum vă așteptați, pistoanele sunt supuse la mai multă căldură, presiune și mișcare decât aproape orice altă parte a motorului. Trebuie construite pentru durabilitate. Cu motoarele în continuă evoluție, producătorii auto continuă să găsească noi modalități de a construi pistoane mai bune, inclusiv modificarea dimensiunii și compoziției acestora.

Pistonul se află în centrul modului în care un motor creează mișcare. Adăugarea de pistoane la un motor sau creșterea acestora crește deplasarea, ceea ce înseamnă că motorul generează mai multă putere, deoarece arde mai mult benzină.

Numărul de pistoane dintr-un motor nu este însă singurul lucru important despre ei. Forma unui piston are un efect mare asupra procesului de ardere internă. În principal, forma unui piston are foarte multe de-a face cu modul de gestionare a căldurii și a aerului / combustibilului.

Să vorbim mai întâi despre diferite forme ale pistonului. Pistoanele care sunt eliptice sau au formă de ovale devin mai circulare atunci când se aplică căldură. Acest lucru permite o sigilare îmbunătățită atunci când cilindrul întâlnește camera de ardere pentru o eficiență mai mare. Unele pistoane sunt conice sau conice, ceea ce permite pistonul să se miște mai liber, indiferent de câtă căldură este prezentă. Altele au o formă de „butoi”, care este mai netedă și generează mai puțin zgomot și asprimă pe măsură ce se mișcă [sursa: Universitatea din Windsor].

În continuare, să aflăm mai multe despre modul în care vârful unui piston afectează performanțele, economia de combustibil și longevitatea motorului.

Pe măsură ce motoarele au evoluat de-a lungul anilor, pistoanele au evoluat odată cu ele. Sunt din ce în ce mai scurte și mai ușoare și folosesc fuste mai mici - „corpul” cilindric al pistonului. Pistoanele mai noi sunt adesea confecționate din aliaje de aluminiu alcătuite din mai mult siliciu decât în ​​trecut. Acest lucru îmbunătățește rezistența la căldură și reduce expansiunea termică [sursa: Motor Builder].

Unul dintre cele mai mari avansuri în tehnologia pistonului este utilizarea diferitelor „vârfuri” sau „coroane” ale pistonului, partea care intră în camera de ardere și este supusă combustiei. În timp ce vârfurile de piston mai vechi erau în mare parte plate, multe acum prezintă boluri care au efecte diferite asupra procesului de ardere.

Bolul cu piston este folosit în principal la motoarele diesel. Dieselii nu au o fază de aprindere, astfel încât coroana pistonului în sine poate forma camera de ardere [sursa: CDX]. Aceste motoare folosesc adesea pistoane cu coroane în formă diferită, deși o dată cu injecția directă devine tot mai populară, motoarele pe benzină încep să le utilizeze.

Forma bolului pistonului controlează mișcarea aerului și a combustibilului pe măsură ce pistonul se ridică pentru cursa de compresie (înainte de aprinderea amestecului și pistonul este împins în jos) (sau compresie) are loc, creând un amestec mai bun [sursa: Vegburner].

Prin afectarea amestecului aer / combustibil, puteți obține o combustie mai bună și mai eficientă, ceea ce duce la mai multă putere. Bolurile au o varietate de forme diferite - unele sunt, de asemenea, concepute pentru a optimiza economia de combustibil.

Cu injecția directă devenind cea mai tare tehnologie nouă pentru motoarele pe benzină, așteptați-vă că pistoanele cu arcuri unice vor deveni din ce în ce mai populare.

Pentru mai multe informații despre forma pistonului și arderea, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• 10 moduri de a vă proteja în mod proactiv motorul
• 5 noi tehnologii cu motor care fac mașinile mai distractive de condus
• Car Smarts: Performanța motorului
• Ce este motorul?
• Care este legătura dintre raportul de compresie și economia de combustibil?

surse

• Carley, Larry. „Piston Design, a Evolutionary Tale”. Revista Motor Builder. 1 aprilie 2003. (7 decembrie 2011) http://www.enginebuildermag.com/Article/1948/piston_design_an_evolutionary_tale.aspx
• CDX Online Textbook. "Componentele motorului: Pistoane." (8 decembrie 2011) http://www.cdxetextbook.com/engines/comp/pistons/pistons.html
• Universitatea din Windsor. "Proiectarea pistonului." (7 decembrie 2011) http://courses.washington.edu/engr100/Section_Wei/engine/UofWindsorManual/Piston%20Design.htm
• Vegburner. „Designul camerei de combustie DI”. (8 decembrie 2011) http://vegburner.co.uk/DIcombustion.html