Jak tvar pístu ovlivňuje spalování?

S neustále se vyvíjejícími motory si výrobci automobilů stále hledají nové způsoby, jak vyrobit lepší písty, včetně změny jejich velikosti a složení. Prohlédněte si další obrázky motorů. Paul Eekhoff / Výběr fotografa / Getty Images

Když mluvíme o motorech, často říkáme, že něco je „čtyřválec“ nebo „šestiválec“. Co to ale přesně znamená? Pro ty, kteří nejsou obeznámeni se základy motoru, je „válec“ prostorem, ve kterém se pohybuje píst a písty jsou životně důležitými součástmi většiny motorů poháněných vnitřním spalováním.

V podstatě se benzín a vzduch mísí ve spalovací komoře nad pístem. Když elektrická jiskra zapálí tuto směs, vytvoří malý výbuch, který pohání píst nahoru a dolů. Tento pohyb otáčí klikovým hřídelem, který je v konečném důsledku odpovědný za řízení převodovky a kol.

Jak byste mohli očekávat, písty jsou vystaveny většímu teplu, tlaku a pohybu než téměř jakákoli jiná část motoru. Musí být postaveny pro dlouhou životnost. S neustále se vyvíjejícími motory si výrobci automobilů stále hledají nové způsoby, jak vyrobit lepší písty, včetně změny jejich velikosti a složení.

Píst je jádrem toho, jak motor vytváří pohyb. Přidání pístů do motoru nebo jejich větší zvětšení posunutí, což znamená, že motor generuje větší výkon, protože spaluje více benzínu.

Počet pístů v motoru však není jedinou důležitou věcí. Tvar pístu má velký vliv na proces vnitřního spalování. Tvar pístu má hlavně co do činění s tím, jak se řídí teplo a směs vzduchu a paliva.

Pojďme nejprve mluvit o různých tvarech pístů. Písty, které jsou eliptické nebo tvarované jako ovály, se při působení tepla stávají více kruhovými. To umožňuje lepší utěsnění, když se válec setká se spalovací komorou pro větší účinnost. Některé písty jsou zúžené nebo kuželové, což umožňuje volnější pohyb pístu bez ohledu na to, kolik tepla je přítomno. Jiní jsou "barel" ve tvaru, který je hladší a generuje méně hluku a tvrdosti, jak se pohybuje [zdroj: University of Windsor].

Dále se podívejme na to, jak horní část pístu ovlivňuje výkon, spotřebu paliva a životnost motoru.

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

Jedním z největších pokroků v technologii pístů je použití různých „vrcholů“ nebo „korun“ pístů, které vstupují do spalovací komory a podléhají spalování. Zatímco starší vrcholy pístů byly většinou ploché, mnoho z nich nyní obsahuje misky na vrcholu, které mají různé účinky na proces spalování.

Pístová miska se používá především u vznětových motorů. Diesely nemají fázi zapálení, takže samotná korunka pístu může tvořit spalovací komoru [zdroj: CDX]. Tyto motory často používají písty s různě tvarovanými korunami, ačkoli s přímým vstřikováním se stává stále populárnější, začínají je používat i benzínové motory..

Tvar pístové mísy řídí pohyb vzduchu a paliva, když píst vystupuje pro kompresní zdvih (předtím, než je směs zapálena a píst je tlačen dolů.) Vzduch a palivo víří do víru uvnitř pístové mísy před spalováním (nebo komprese) dochází k vytvoření lepší směsi [zdroj: Vegburner].

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

S přímým vstřikováním, který se stává nejžhavější novou technologií pro benzínové motory, očekávejte, že se písty s jedinečným úkosem stanou stále populárnější.

Další informace o tvaru pístu a spalování naleznete v odkazech na následující stránce.

Související články

• 10 způsobů, jak aktivně chránit váš motor
• 5 nových technologií motorů, díky nimž jsou automobily zábavnější pro řízení
• Auto Smarts: Výkon motoru
• Co je to klepání motoru?
• Jaký je vztah mezi kompresním poměrem a úsporou paliva?

Prameny

• Carley, Larry. "Pístový design, evoluční příběh." Časopis pro výrobce 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
• University of Windsor. "Design pístu." (7. prosince 2011) http://courses.washington.edu/engr100/Section_Wei/engine/UofWindsorManual/Piston%20Design.htm
• Vegburner. "Návrh spalovací komory DI." (8. prosince 2011) http://vegburner.co.uk/DIcombustion.html