Почнемо з того, де розташований поршень і як він працює. Поршень - це циліндричний компонент, який зазвичай виготовляється з алюмінієвого сплаву. Він знаходиться всередині циліндра, який є частиною блоку двигуна. Основна функція поршня полягає в тому, щоб рухатися вгору-вниз у циліндрі, створюючи необхідне стиснення та розширення суміші повітря та палива для вироблення енергії.
Більшість сучасних двигунів працюють за чотиритактним циклом, який складається з чотирьох ступенів: впуску, стиснення, згоряння і випуску. Поршень відіграє центральну роль на кожному з цих етапів. Давайте розглянемо кожен крок:
Хід впуску:Під час цього етапу поршень рухається вниз, створюючи розрідження в циліндрі. Цей вакуум втягує повітря та паливо з впускного колектора через відкритий впускний клапан.
Хід стиснення:Після завершення такту впуску впускний клапан закривається, і поршень рухається вгору. Це стискає повітряно-паливну суміш, підвищуючи її тиск і температуру. Такт стиснення готує суміш до згоряння.
Такт згоряння (Power Stroke):Свічка запалює суміш, коли повітряно-паливна суміш найбільше стиснута у верхній частині такту стиснення. Це займання викликає швидке розширення газів, створюючи високий тиск і температуру. Сила цього розширення штовхає поршень вниз із великою силою, виробляючи механічну енергію.
Хід вихлопу:Після такту згоряння поршень знову починає рухатися вгору. Цей рух вгору виштовхує вихлопні гази з циліндра через відкритий випускний клапан. Такт випуску готує циліндр до наступного такту впуску.
Тепер, коли ми розглянули етапи, давайте трохи розберемося з ущільненням і змащенням. Для підтримки ефективного процесу згоряння та запобігання витоку газів поршень повинен щільно прилягати до стінок циліндра. Поршневі кільця, як правило, виготовлені з металу, встановлені навколо зовнішнього кола поршня, щоб забезпечити це ущільнення. Крім того, поршень і стінки циліндра змащені для зменшення тертя і зносу, забезпечуючи плавну роботу.
Поршень з'єднаний з колінчастим валом через шатун. Коли поршень рухається вгору і вниз, він передає лінійний рух шатуну, який перетворює його в обертальний рух. Потім цей обертальний рух передається на колінчастий вал, який, зрештою, приводить в рух колеса автомобіля.
Таким чином, поршень у двигуні рухається вгору та вниз у циліндрі, щоб полегшити процеси впуску, стиснення, згоряння та вихлопу чотиритактного циклу. Його рух генерує механічну енергію, яка використовується для руху автомобіля. Конструкція поршня, ущільнення та з’єднання з колінчастим валом мають важливе значення для ефективної роботи двигуна.