Sujeten:
- General
- Piston ënnen
- Materialien
- Piston Réng
- Finale Ofkierzung vun de Piston Réng
- Piston Pin
- Desaxatioun vum Piston Pin
- Piston Verzerrung
- Kipp Piston
- Ofkillung
Allgemeng:
D'Kolben maachen erop an erof Bewegungen am Zylinder. Den Zylinder stécht am Motorblock a beweegt sech net. De Kolben bewegt sech konstant vun ODP (Lower Dead Center) op TDC (Top Dead Center) am Zylinder. D'Verbrennung fënnt um Spëtzt vum Piston statt (de Piston ënnen genannt). Well d'Intaksventile opmaachen an de Kolben sech no beweegt, entsteet e Vakuum an der Intakssektioun. Dëse Vakuum saugt Loft (oder eng Brennstoffmëschung) an den Zylinder. Bei engem iwwerlaaschte Motor (duerch Turbo oder Kompressor) gëtt d'Aufluft an den Zylinder mat engem gewëssen Iwwerdrock gedréckt.
De Intake Ventile zoumaachen an de Kolben beweegt sech erop. D'Loft (oder Brennstoffmëschung) gëtt kompriméiert (kompriméiert) duerno bei engem Benzinmotor mat engem Käerz an op engem dieselmotor entzündegt duerch Zousatz vun Diesel Brennstoff.
Well d'Mëschung entzündegt gëtt, gëtt de Kolben mat grousser Kraaft erofgedréckt. Dann de Auspuffventile mécht op an de Kolben dréckt déi verbrannt Gase an den Auspuff op der Upstroke.
Pistons mussen déi folgend Eegeschafte erfëllen:
- Déi klengst méiglech Mass fir d'Masskräften am TDC an ODP sou niddereg wéi méiglech ze halen. Kleng Massekräften setzen manner Stress op d'Lager an erlaben méi héich Rotatiounsfrequenzen.
- Gutt Wärmeleitung; d'Temperatur vum Kolbenbunn kann 400 Grad Celsius iwwerschreiden. Fir ze verhënneren, datt d'Temperatur vun der Kolbenbasis ze héich eropgeet, gëtt se stänneg mat engem Uelegstrahl géint d'Ënnersäit ofgekillt. Déi méi niddereg thermesch Belaaschtung féiert zu manner Verschleiung a manner Uelegverbrauch.
- Genuch mechanesch Resistenz.
- Niddereg Reiwungskoeffizient.
Piston ënnen:
D'Spëtzt vum Piston gëtt d'"Kroun" oder de "Piston ënnen" genannt. Auszeechnunge fir d'Ventile ginn dacks an der Kolbenbasis gemoolt.
Bei DirektinjektiounsDieselmotoren ass de Kolbenbunn dacks nach ëmmer Deel vum Verbrennungsraum. Eng speziell Huelraim gëtt dann am Piston gemoolt, deen déngt fir d'Loft ze dréinen. D'Loft an deem Raum wäert eng Wirbelbewegung maachen, sou datt den Dieselbrennstoff direkt bei der Injektioun gutt mat dëser Loft vermëscht.
D'Bild weist en direkten Injektioun Dieselmotor mat enger Pre-Swirl Chamber am Piston. En indirekt injizéierten Dieselmotor huet eng separat Pre-Swirl Chamber am Zylinderkopf. Et gëtt dann kee Verbrennungsraum am Piston ënnen.
Materialien:
Piston sinn normalerweis aus Aluminium oder Magnesiumlegierungen. Heiansdo ginn geschmied Aluminiumkolben benotzt mat de Kolbenbasen verchromt. Dës si ganz staark an hunn e klengt Gewiicht. De Virdeel ass datt se wéinst hirem nidderegen Gewiicht och eng méi niddereg mechanesch Belaaschtung op den Zylindermaueren hunn (an dofir manner Verschleiung), plus si kënnen a Motore mat vill Kraaft benotzt ginn. Wéinst der spezialiséierter Produktioun ass de Präis vill méi héich wéi normal Aluminiumkolben.
Kleng Rillen ginn och an der Säit vum Kolben gemaach, vergläichbar mat den Honingrillen an der Zylindermauer. Dës déngen fir d'Ueleg ze "droen" wann se erop an erof beweegen. Wa keng kleng Rillen zur Verfügung gestallt goufen, kéint den Ueleg einfach laanscht si kommen an an der Verbrennungskammer ophalen.
Piston Réng:
Piston Réng mussen déi bescht méiglech Gas Sigel tëscht dem Piston am Zylinder garantéieren. Leckage laanscht de Kolbenréng verursaachen ënner anerem:
- Kompressiounsverloscht (doduerch och Kraaftverloscht).
- Ueleg Verloscht duerch d'Verbrennungskammer.
- Virzäiteg Alterung a Kontaminatioun vum Ueleg; Well Leckgase an d'Ueleg kommen, kënnen dës Gase mam Ueleg vermëschen, sou datt den Ueleg alternd gëtt.
Et gëtt ëmmer eng Schicht vun Ueleg tëscht de Piston Ring grooves an de Piston Réng (kuckt Bild ënnert). Et ass net méiglech datt d'Kolberéng eleng ëm d'Dichtung këmmeren. D'Ueleg spillt och eng wichteg Roll an dësem. Et geet esou:
- Wéi de Kolben eropgeet, beweegen d'Pistongringen an den ënneschten Deel vun der Kolbenringgroove. (kuckt Bild)
- Ueleg op der Zylindermauer penetréiert tëscht dem Kolbenring an der Pistonringgroove. Dëst bewierkt datt de Kolben géint d'Zylindermauer gedréckt gëtt.
Wann d'Uelegkraaftringe getraff ginn, kann d'Ueleg tëscht der Zylindermauer an dem Uelegkraaftring kommen, sou datt et an der Verbrennungskammer kënnt. Den Ueleg gëtt dann verbrannt, wat zu bloen oder schwaarzen Damp vum Auspuff resultéiert. Bloen Damp ass aus Motorueleg, deen direkt an den Auspuff kënnt, onverbrennt a verdampft. Am schwaarze Rauch huet d'Ueleg un de Verbrennungsprozess deelgeholl an déi verbrannt Uelegreschter verloossen den Auspuff a Form vun (schwaarze) Ruß.
Finale Spillraum vun de Kolbenringen:
D'Schlit-Entloossung ass de Raum tëscht den zwee Enden vum Kolbenring. Wann d'Sperrspär ze kleng ass, huet de Kolbenring kee Raum fir e méi klengen Duerchmiesser ze bilden. D'Zylindermauer kann beschiedegt ginn an de Kolbenring kann briechen. Wann d'Sperrspär ze grouss ass, gëtt et ze vill Plaz tëscht den Enden; d'Pistong Réng Sigel net genuch a kann Verloscht vun Kompressioun oder Erhéijung Ueleg Konsum Ursaach.
D'Spärofstand gëtt mat engem gemooss feelermesser. Mat der uewe genannter Miessung soll d'Sperrofstand tëscht 0,35 an 0,55 mm sinn. D'Feeler Jauge mat enger Dicke vun 0,5 mm konnt mat e bësse Widderstand duerchgeschriwwe ginn. Also ass déi lescht Erléisung OK. Fir méi Informatiounen, kuckt op der Säit "Piston Ring Miessunge" ënnert der Rubrik Mechanesch moossen.
Piston Pin:
De Kolbenstift gëtt benotzt fir de Kolben rotativ un d'Verbindungsstab ze befestigen. De Kolbenstift ass (theoretesch) am Zentrum vum Kolben montéiert a gëtt mat engem circlip geséchert. A Wierklechkeet ass de Piston Pin off-Center montéiert, wat d'Performance verbessert. Méi Informatiounen iwwert dëst kann ënnert am nächste Kapitel fonnt ginn: Desaxation vun der Piston PIN.
Desaxatioun vum Piston Pin:
Off-Achs Positioun vun der Piston PIN heescht, datt de Piston PIN net komplett zentréiert ass (wéi an der Figur gewisen). Dës Kolben mussen natierlech och an eng bestëmmte Richtung montéiert ginn. D'Richtung gëtt mat engem Pfeil uginn, deen am Piston ënnen markéiert ass. Dëse Pfeil weist op d'Verdeelungssäit.
D'Plaze vun der Piston Pin off-Center déngt e wichtege Zweck; reduzéieren Verschleiung op der Zylindermauer a reduzéieren de Kaméidi vum Piston beim Änneren vun Zylindermaueren. Wann de Piston eropgeet, gëtt se géint déi lénks Säit vun der Zylindermauer gedréckt a wann en erof beweegt, gëtt se géint déi riets Säit gedréckt. Mat all Kraaftschlag gëtt de Kolben vun der lénker Säit géint déi riets Säit mat enormer Kraaft geschloen.
Well de Kolbenstift aus dem Zentrum plazéiert ass, ass d'Verbindungsstab scho virum TDC oprecht. De Kolben beweegt sech op déi riets Säit vum Zylinder virum Kraaftschlag. Wann elo de Kraaftschlag stattfënnt, ass de Kolben schonn an der korrekter Positioun a kann elo an enger Bewegung direkt erof goen. Wéinst dem Off-Center Kolbenstift gëtt de Kolben net méi géint d'Zylindermauer duerch de Kraaftschlag geschloen, wat de Geräischer a Verschleiung reduzéiert.
Piston Verzerrung:
De Piston hëlt eng aner Form an engem waarme Motor wéi an engem kale Motor. D'Material erweidert wéinst der Hëtzt. De Kolben ass esou gebaut datt d'Expansioun nëmmen an eng Richtung stattfënnt. Soss kéint de Piston am Zylinder hänken.
Ganz lénks vun der Figur kann de Piston am normalen Zoustand gesi ginn. D'Mëtt Bild ass vum Kolben am Zylinder vun uewe gesinn, wann et bei Operatiounstemperatur ass. Also huet de Motor eng Zäit laang gelaf, wouduerch d'Pistonmaterial erwiermt an ausdehnt. Déi richteg Bild ass vum Piston am kale Zoustand. Dëst ass elo oval a Form. D'Pfeile uewen an ënnen weisen den Ënnerscheed an der Gréisst un. De Piston am richtege Bild gouf an der Breet verstäerkt a bewosst an der Längt konstruéiert, sou datt et Plaz huet fir sech auszebauen. De Grond dofir ass datt all Material erweidert wann se erhëtzt ginn. De Piston muss och Plaz dofir ginn.
D'Säit déi net erweidert, also déi lénks a riets Säit vum Piston an der Illustratioun, gëtt während dem Kraaftschlag géint d'Zylindermauer gedréckt. Dës Säit absorbéiert d'Schlittkraaft (kuckt d'Bild am Kapitel hei ënnen "Kippkolben". Dat ass natierlech esou opgebaut, well soss ass de Raum tëscht dem Kolben an der Zylindermauer mat dëser enormer Kraaft ze grouss. De Kolben dann gëtt Motor géint d'Zylindermauer geworf a wäert also eng kuerz Liewensdauer hunn.
Trotzdem kann den Toun nach ëmmer anescht sinn wann de Motor kal ass wéi wann de Motor waarm ass. Wann de Motor kal ass, gëtt et sou vill Spill tëscht dem Kolben an dem Zylinder, datt e liichte Klappschall nach ëmmer héiert. Dëst ass guer kee Problem, soulaang wéi d'Motorwaarmungsphase glat leeft. Domat mengen ech, dass de Motor lues a lues erwiermt muss ginn (net ze héich Geschwindegkeeten a sécher net ze vill Gas bei niddregem Geschwindegkeet). Wann dat geschitt ass, ass de Kolben nach net voll erweidert an den Ueleg huet nach net d'Betribstemperatur vu mindestens 60 oder 80 Grad erreecht. De Motor wäert dann eng däitlech méi kuerz Liewensdauer hunn. D'Zylindermauer wäert méi séier trauen, sou wéi d'Säit vum Kolben, deen haart trauen. De Kaméidi vum Piston kann och vum Hiersteller reduzéiert ginn andeems Dir "Desaxatioun" applizéiert. (Kuckt Kapitel uewen).
Kipp Piston:
Beim Beweegung op an erof beweegt de Kolben och liicht an der Breet Richtung an der Zylindermauer. Wann d'Verschleiung an der Zylindermauer optrieden wéinst enger falscher Notzung vum Motor (denkt drun ze fueren / héich Touren wann de Motor kal ass), kann den Deel vun der Zylindermauer (rout am Bild markéiert) huel ginn. Eng schlecht Materialwahl vum Autohersteller kann och eng grouss Roll spillen (denkt un bestëmmte 1.4 16v Motore vum VAG) Dat heescht, datt d'Breet vun der Zylindermauer eropgeet an dofir huet de Kolben méi Bewegungsfräiheet als eng Resultat vun der Slideway Kraaft. An deem Fall schwätze mer vun "Kippkolben". D'Bild weist datt de Kolben am Zylinder liicht verdreift gezeechent ass. Eng liicht iwwerdriwwe Situatioun, awer d'Konzept vum "Kippkolben" ass kloer ze gesinn.
D'Resultat vum kippende Piston ass datt de Motor vill tickende Geräischer mécht. Et kann heiansdo bal mam Toun vun engem Dieselmotor vergläicht ginn. De Klang ass reng de Schlag vun der Zylindermauer wéinst dem extra Raum deen de Kolben am Zylinder huet. Als Resultat geet den Uelegverbrauch dacks erop (wéinst schlechter Dichtung) an d'Verschleiung wäert dacks och eropgoen. Dat eenzegt wat iwwer dëst gemaach ka ginn ass de Motor ze iwwerschaffen.
Ofkillung:
De Piston gëtt ofgekillt andeems d'Motoröl um Buedem gesprayt gëtt. Dëst kann mat engem Uelegsprayer gemaach ginn (kuckt Bild hei ënnen), oder duerch e Lach an der Verbindungsstaaf. Dëst, zesumme mat méi Informatiounen iwwer Killmëttel a Schmieren, gëtt op der Säit beschriwwen Schmiersystem.
