Jak tvar pístu ovlivňuje spalování?


Motory se neustále vyvíjejí a výrobci automobilů neustále hledají nové způsoby, jak postavit lepší písty, včetně změny jejich velikosti a složení. Podívejte se na další obrázky motorů. Paul Eekhoff/Photographer's Choice/Getty Images

Když mluvíme o motorech, často říkáme, že něco je „čtyřválec“ nebo „šestiválec“. Ale co to vlastně přesně znamená? Pro ty, kteří nejsou obeznámeni se základy motoru, je „válec“ prostor, ve kterém se pohybuje píst, a písty jsou životně důležité součásti uvnitř většiny motorů poháněných vnitřním spalováním.

V podstatě se benzín a vzduch mísí ve spalovací komoře nad pístem. Když se zažehne elektrická jiskra, která se promíchá, vytvoří malou explozi, která pohání píst nahoru a dolů. Tento pohyb otáčí klikovým hřídelem, který je v konečném důsledku zodpovědný za pohon převodovky a kol.

Jak byste mohli očekávat, písty jsou vystaveny většímu teplu, tlaku a pohybu než téměř jakákoli jiná část motoru. Musí být vyrobeny pro trvanlivost. Vzhledem k tomu, že motory se neustále vyvíjejí, výrobci automobilů neustále hledají nové způsoby, jak postavit lepší písty, včetně změny jejich velikosti a složení.

Píst je srdcem toho, jak motor vytváří pohyb. Přidáním pístů do motoru nebo jejich zvětšením se zvýší zdvihový objem, což znamená, že motor generuje více výkonu, protože spálí více benzínu.

Počet pístů v motoru však není jediná důležitá věc. Tvar pístu má velký vliv na proces vnitřního spalování. Především tvar pístu má hodně společného s tím, jak je spravováno teplo a směs vzduchu a paliva.

Nejprve si povíme o různých tvarech pístů. Písty, které jsou eliptické nebo mají tvar oválů, se po působení tepla stanou více kruhovými. To umožňuje lepší utěsnění při setkání válce se spalovací komorou pro vyšší účinnost. Některé písty jsou zkosené nebo kónické, což umožňuje pístu volněji se pohybovat bez ohledu na to, kolik tepla je přítomno. Jiné jsou ve tvaru "sudu", který je hladší a při pohybu generuje méně hluku a drsnosti [zdroj:University of Windsor].

Dále se pojďme dozvědět více o tom, jak horní část pístu ovlivňuje výkon, spotřebu paliva a životnost motoru.

>Efekty geometrie pístnice

Jak se motory v průběhu let vyvíjely, s nimi se vyvíjely i písty. Jsou stále kratší a lehčí a používají menší sukně – válcové „tělo“ pístu. Novější písty jsou často vyrobeny z hliníkových slitin obsahujících více křemíku než v minulosti. To zlepšuje odolnost vůči teplu a snižuje tepelnou roztažnost [zdroj:Engine Builder].

Jedním z největších pokroků v technologii pístu je použití různých „vrcholů“ nebo „korunek“, části, která vstupuje do spalovací komory a je vystavena spalování. Zatímco starší pístové vršky byly většinou ploché, mnoho z nich má navrchu misky, které mají různé účinky na spalovací proces.

Mísa pístu se používá především u dieselových motorů. Diesely nemají fázi zapalování, takže samotná koruna pístu může tvořit spalovací komoru [zdroj:CDX]. Tyto motory často používají písty s různě tvarovanými korunami, i když s přímým vstřikováním se stává stále populárnějším, začínají je používat i benzínové motory.

Tvar tělesa pístu řídí pohyb vzduchu a paliva, když píst přichází do kompresního zdvihu (než se směs zapálí a píst je stlačen dolů.) Vzduch a palivo se před spalováním víří do víru uvnitř tělesa pístu. (neboli komprese), čímž vznikne lepší směs [zdroj:Vegburner].

Ovlivněním směsi vzduch/palivo můžete dosáhnout lepšího a efektivnějšího spalování, což vede k většímu výkonu. Nádoby mají různé tvary – některé jsou také navrženy tak, aby optimalizovaly spotřebu paliva.

Vzhledem k tomu, že se přímé vstřikování stává nejžhavější novou technologií pro benzinové motory, očekávejte, že písty s jedinečným tvarováním budou stále populárnější.

Pro více informací o tvaru pístu a spalování postupujte podle odkazů na další stránce.

>Spousta dalších informací

Související články

  • 10 způsobů, jak proaktivně chránit svůj motor
  • 5 nových technologií motorů, díky kterým je řízení aut zábavnější
  • Car Smarts:Výkon motoru
  • Co je klepání motoru?
  • Jaká je souvislost mezi kompresním poměrem a spotřebou paliva?

>Zdroje

  • Carley, Larry. "Design pístů, evoluční příběh." Časopis konstruktérů motorů. 1. dubna 2003. (7. prosince 2011) http://www.enginebuildermag.com/Article/1948/piston_design_an_evolutionary_tale.aspx
  • Online učebnice CDX. "Součásti motoru:písty." (8. prosince 2011) http://www.cdxetextbook.com/engines/comp/pistons/pistons.html
  • Windsorská univerzita. "Design pístu." (7. prosince 2011) http://courses.washington.edu/engr100/Section_Wei/engine/UofWindsorManual/Piston%20Design.htm
  • Vegburner. "Design spalovací komory DI." (8. prosince 2011) http://vegburner.co.uk/DIcombustion.html