Předměty:
- obecný
- Dno pístu
- Materiály
- Pístní kroužky
- Konečná vůle pístních kroužků
- Pístní čep
- Desaxace pístního čepu
- Zkreslení pístu
- Sklopný píst
- Chlazení
Obecné:
Písty provádějí pohyby nahoru a dolů ve válci. Válec je zaseknutý v bloku motoru a nehýbe se. Píst se ve válci neustále pohybuje z ODP (dolní úvrať) do TDC (horní úvrať). Spalování probíhá v horní části pístu (tzv. dno pístu). Protože se sací ventily otevírají a píst se pohybuje směrem k, vzniká v sací části podtlak. Tento podtlak nasává vzduch (nebo palivovou směs) do válce. U přeplňovaného motoru (pomocí turba nebo kompresoru) je nasávaný vzduch tlačen do válce s určitým přetlakem.
De sacích ventilů zavřete a píst se posune nahoru. Vzduch (nebo palivová směs) se stlačí (stlačí) a poté při a zážehový motor s a bougie a v jedné dieselový motor zapaluje přidáním motorové nafty.
Protože se směs vznítí, je píst stlačen dolů velkou silou. Potom výfukové ventily se otevře a píst tlačí spálené plyny do výfuku při zdvihu.
Písty musí splňovat následující vlastnosti:
- Nejnižší možná hmotnost, aby byly síly hmoty v TDC a ODP co nejnižší. Malé hmotnostní síly méně namáhají ložiska a umožňují vyšší rotační frekvence.
- Dobré vedení tepla; teplota dna pístu může přesáhnout 400 stupňů Celsia. Aby teplota základny pístu nestoupala příliš vysoko, je neustále ochlazován proudem oleje proti spodní straně. Nižší tepelné zatížení má za následek menší opotřebení a nižší spotřebu oleje.
- Dostatečná mechanická odolnost.
- Nízký koeficient tření.
Spodní část pístu:
Horní část pístu se nazývá „koruna“ nebo „dno pístu“. Vybrání pro ventily jsou často broušeny v základně pístu.
U dieselových motorů s přímým vstřikováním je dno pístu často stále součástí spalovacího prostoru. V pístu je pak vybroušena speciální dutina, která slouží k víření vzduchu. Vzduch v tomto prostoru bude dělat vířivý pohyb, takže motorová nafta se s tímto vzduchem během vstřikování okamžitě dobře promíchá.
Na obrázku je vznětový motor s přímým vstřikováním s předvířivou komorou v pístu. Naftový motor s nepřímým vstřikováním má v hlavě válců samostatnou komoru před vířením. Ve dně pístu pak není žádný spalovací prostor.
Materiály:
Písty jsou obvykle vyrobeny ze slitin hliníku nebo hořčíku. Někdy se používají písty z kovaného hliníku s pochromovanými základnami pístů. Jsou velmi pevné a mají nízkou hmotnost. Výhodou je, že díky své nízké hmotnosti mají i menší mechanické zatížení stěn válců (a tedy menší opotřebení) a navíc je lze použít do motorů s velkým výkonem. Díky specializované výrobě je cena mnohem vyšší než u běžných hliníkových pístů.
Malé drážky jsou také vytvořeny na boku pístu, srovnatelné s honovacími drážkami ve stěně válce. Ty slouží k jakémusi „unášení“ oleje při pohybu nahoru a dolů. Pokud by nebyly k dispozici malé drážky, olej by se mohl jednoduše pohybovat kolem nich a skončit ve spalovací komoře.
Pístní kroužky:
Pístní kroužky musí zajistit co nejlepší plynové těsnění mezi pístem ve válci. Netěsnosti podél pístních kroužků způsobují mimo jiné:
- Ztráta komprese (a tím i ztráta výkonu).
- Ztráta oleje spalovací komorou.
- Předčasné stárnutí a kontaminace oleje; Protože unikající plyny vstupují do oleje, mohou se tyto plyny smíchat s olejem a způsobit stárnutí oleje.
Mezi drážkami pístních kroužků a pístními kroužky je vždy vrstva oleje (viz obrázek níže). Není možné, aby se o těsnění staraly pouze pístní kroužky. Důležitou roli v tom hraje také olej. Jde to takto:
- Jak píst stoupá, pístní kroužky se pohybují do spodní části drážky pístního kroužku. (viz obrázek)
- Olej na stěně válce proniká mezi pístní kroužek a drážku pístního kroužku. To způsobí přitlačení pístu ke stěně válce.
Když jsou stírací kroužky oleje opotřebované, může se olej dostat mezi stěnu válce a stírací kroužek oleje, což způsobí, že skončí ve spalovací komoře. Olej se pak spálí, což má za následek modrý nebo černý kouř z výfuku. Modrý kouř pochází z motorového oleje, který vstupuje přímo do výfuku, nespálený a odpařuje se. V černém kouři se olej podílel na procesu spalování a spálené zbytky oleje odcházejí z výfuku ve formě (černých) sazí.
Konečná vůle pístních kroužků:
Vůle štěrbiny je prostor mezi dvěma konci pístního kroužku. Pokud je vůle zámku příliš malá, nemá pístní kroužek prostor pro tvarování na menší průměr. Mohlo by dojít k poškození stěny válce a prasknutí pístního kroužku. Pokud je vůle zámku příliš velká, je mezi konci příliš mnoho místa; pístní kroužky dostatečně netěsní a mohou způsobit ztrátu komprese nebo zvýšenou spotřebu oleje.
Vůle zámku se měří pomocí a spároměr. Při výše uvedeném měření by vůle zámku měla být mezi 0,35 a 0,55 mm. Spárovou měrkou o tloušťce 0,5 mm bylo možné s určitým odporem pohybovat. Takže konečné povolení je v pořádku. Více informací naleznete na stránce „měření pístních kroužků“ pod nadpisem Měření mechanicky.
Pístní čep:
Pístní čep slouží k otočnému připevnění pístu k ojnici. Pístní čep je (teoreticky) uložen ve středu pístu a je zajištěn pojistným kroužkem. Ve skutečnosti je pístní čep namontován mimo střed, což zlepšuje výkon. Více informací o tom naleznete níže v další kapitole: Desaxace pístního čepu.
Desaxace pístního čepu:
Poloha pístního čepu mimo osu znamená, že pístní čep není zcela vycentrován (jak je znázorněno na obrázku). Tyto písty musí být samozřejmě také namontovány v určitém směru. Směr je vyznačen šipkou, která je vyznačena na dně pístu. Tato šipka ukazuje směrem k distribuční straně.
Umístění pístního čepu mimo střed slouží důležitému účelu; snižují opotřebení stěny válce a snižují hluk vytvářený pístem při výměně stěn válce. Při pohybu pístu nahoru je přitlačován k levé straně stěny válce a při pohybu dolů je přitlačován k pravé straně. Při každém silovém zdvihu bude píst udeřen z levé strany proti pravé s obrovskou silou.
Protože je pístní čep umístěn mimo střed, je ojnice již před TDC vzpřímená. Píst se před silovým zdvihem přesune na pravou stranu válce. Když nyní dojde k silovému zdvihu, píst je již ve správné poloze a nyní může jedním pohybem jít přímo dolů. Díky vyosenému pístnímu čepu již nedochází k nárazu pístu do stěny válce silovým zdvihem, což snižuje hluk a opotřebení.
Zkreslení pístu:
Píst má v teplém motoru jiný tvar než ve studeném motoru. Materiál se působením tepla roztahuje. Píst je konstruován tak, že expanze probíhá pouze v jednom směru. Jinak by se píst mohl zaseknout ve válci.
Zcela vlevo na obrázku je píst vidět v normálním stavu. Na středním obrázku je píst ve válci při pohledu shora, když má provozní teplotu. Motor tedy nějakou dobu běžel, což způsobilo zahřátí a roztažení materiálu pístu. Pravý obrázek je píst ve studeném stavu. Nyní má oválný tvar. Šipky nahoře a dole označují rozdíl ve velikosti. Píst na pravém obrázku byl zesílen do šířky a záměrně zkonstruován na délku tak, aby měl prostor pro roztažení. Důvodem je, že každý materiál se při zahřívání roztahuje. K tomu je třeba dát prostor i pístu.
Strana, která se neroztahuje, tj. levá a pravá strana pístu na obrázku, je při silovém zdvihu přitlačena ke stěně válce. Tato strana absorbuje sílu kluzného vedení (viz obrázek v kapitole níže "sklopný píst". Ten je samozřejmě takto konstruován, protože jinak je prostor mezi pístem a stěnou válce při této obrovské síle příliš velký. Píst pak se motor vrhá na stěnu válce, a proto bude mít krátkou životnost.
Navzdory tomu může být zvuk stále jiný, když je motor studený, než když je motor teplý. Když je motor studený, je mezi pístem a válcem tak velká vůle, že je stále slyšet lehké klepání. To není vůbec problém, pokud fáze zahřívání motoru probíhá hladce. Tím chci říct, že motor se musí zahřívat pomalu (ne moc vysoké otáčky a určitě ne moc plynu v nízkých). Pokud k tomu dojde, píst se ještě plně neroztáhl a olej ještě nedosáhl provozní teploty alespoň 60 nebo 80 stupňů. Motor pak bude mít výrazně kratší životnost. Stěna válce se bude opotřebovávat rychleji, stejně jako strana pístu, která se bude silně opotřebovávat. Hluk pístu může výrobce také snížit aplikací „desaxace“. (Viz kapitola výše).
Naklápěcí píst:
Při pohybu nahoru a dolů se píst také mírně pohybuje ve směru šířky ve stěně válce. Pokud dojde k opotřebení stěny válce v důsledku nesprávného používání motoru (pomyslete na rychlou jízdu / vysoké otáčky při studeném motoru), může se část stěny válce (na obrázku červeně označená) vyprázdnit. Velkou roli v tom může hrát i špatný výběr materiálů ze strany automobilky (vzpomeňme na některé motory 1.4 16v od VAG), což znamená, že se zvětšuje šířka stěny válce a píst má tedy větší volnost pohybu. výsledek kluzné síly. V tomto případě hovoříme o „sklopných pístech“. Obrázek ukazuje, že píst je ve válci tažen mírně zkroucený. Trochu přehnaná situace, ale koncept „naklápěcího pístu“ je jasně viditelný.
Důsledkem naklápění pístů je, že motor vydává hodně tikajících zvuků. Někdy se to dá skoro přirovnat ke zvuku, který vydává naftový motor. Zvuk je čistě náraz do stěny válce kvůli extra prostoru, který má píst ve válci. V důsledku toho se často zvyšuje spotřeba oleje (kvůli špatnému těsnění) a často se také zvyšuje opotřebení. Jediné, co se s tím dá dělat, je generální oprava motoru.
Chlazení:
Píst je chlazen rozstřikováním motorového oleje na spodní straně. To lze provést rozprašovačem oleje (viz obrázek níže), nebo otvorem v ojnici. To je spolu s dalšími informacemi o chlazení a mazání popsáno na stránce mazací systém.
