Поршень автомобільного двигуна є однією з основних частин двигуна, він і поршневе кільце, поршневий палець та інші частини поршневої групи, а головка циліндра та інші компоненти разом утворюють камеру згоряння, витримують силу газу і передають потужність на колінчастий вал через поршневий палець і шатун для завершення робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння.
Оскільки поршень знаходиться в жорсткому робочому середовищі з високою швидкістю, високим тиском і високою температурою, а також для того, щоб врахувати плавну та тривалу роботу двигуна, необхідно, щоб поршень також мав достатню міцність і жорсткість, хороша теплопровідність, висока термостійкість, малий коефіцієнт розширення (розмір і форма змінюються невеликими), відносно невелика щільність (легка вага), стійкість до зношування та корозії, але також низька вартість.Через численні та високі вимоги деякі вимоги є суперечливими, важко знайти поршневий матеріал, який би повністю відповідав вимогам.
Поршень сучасного двигуна, як правило, виготовляється з алюмінієвого сплаву, оскільки алюмінієвий сплав має переваги невеликої щільності та хорошої теплопровідності, але в той же час він має недоліки відносно великого коефіцієнта розширення та відносно поганої високотемпературної міцності, що може можна задовольнити лише розумним конструктивним проектом.Тому якість автомобільного двигуна залежить не тільки від використовуваних матеріалів, але і від раціональності конструкції.
В автомобілі є десятки тисяч деталей, від колінчастих валів і коробок передач до пружинних шайб, болтів і гайок.Кожна частина має свою роль, наприклад поршневе кільце «маленьке», здавалося б, просте за формою, дуже легка вага, ціна також дуже низька, але роль не мала.Без нього машина не може рухатися, навіть якщо у неї є невелика проблема, машина не буде нормальною, або велика витрата палива, або недостатня потужність.У поєднанні всієї поршневої групи та циліндра поршнева група дійсно контактує зі стінкою циліндра. Це поршневе кільце, яке заповнює проміжок між поршнем і стінкою циліндра, щоб закрити камеру згоряння, тому це також найбільш легкозношувана частина двигуна.Поршневе кільце, як правило, виготовляється з чавуну, має певний ступінь еластичності, має різноманітні форми поперечного перерізу та має покриття на поверхні для підвищення ефективності припрацювання.Коли двигун працює, поршень буде нагріватися і розширюватися, тому поршневе кільце має відкритий зазор.
Щоб зберегти герметичність під час монтажу, зазор поршневого кільця слід розмістити в шаховому порядку.Поршень часто має від трьох до чотирьох поршневих кілець, які поділяються на дві категорії: газові кільця та масляні кільця відповідно до їх різних функцій.Газове кільце встановлено в кільцевій канавці на верхньому кінці головки поршня, щоб запобігти витоку повітря, передати тепло головки поршня до стінки циліндра та відвести тепло поршня.Функція масляного кільця полягає в тому, щоб запобігти потраплянню мастила в камеру згоряння та зіскрібати надлишок мастила зі стінки циліндра назад у масляний піддон, який встановлено в канавці нижнього кільця газового кільця.Поки виконуються вимоги функції ущільнення, кількість поршневих кілець менше, ніж кількість кращих, кількість поршневих кілець менше, ніж мінімальна площа тертя, зменшити втрати потужності та скоротити висоту поршня, що відповідно зменшує висоту двигуна.
Якщо поршневе кільце встановлено неправильно або ущільнення погане, це спричинить згоряння масла на стінці циліндра разом із камерою згоряння та сумішшю, викликаючи горіння масла.Якщо зазор між поршневим кільцем і стінкою циліндра занадто малий або поршневе кільце застрягло в кільцевій канавці через накопичення вуглецю тощо, коли поршень виконує зворотно-поступальний рух вгору-вниз, циліндр, ймовірно, подряпає стінки, і через тривалий час на стінці циліндра утворюється глибока канавка, що часто називають явищем «витягування циліндра».На стінці циліндра є канавки, а ущільнення погане, що також спричинить горіння масла.Таким чином, робочий стан поршня слід регулярно перевіряти, щоб уникнути виникнення двох вищевказаних ситуацій і забезпечити хороший робочий стан двигуна.
Час публікації: 3 липня 2023 р