Что такое поршень: как он устроен и как работает

Поршень — это одна из главных деталей двигателей внутреннего сгорания. Он создает энергию поступательного движения. Далее она преобразуется в крутящий момент.

В статье рассказывается:

В статье поговорим о том, что такое поршень и для чего он нужен. Понимание, как работает двигатель, позволит правильно ухаживать за ним, вовремя заметить неисправность и предотвратить более крупную поломку.

Как работает поршень

Поршень двигателя внутреннего сгорания — это металлическая деталь цилиндрической формы, которая перемещается вперед-назад внутри более объемной детали, преобразуя энергию, которую выделяет газовая смесь, в поступательную.

Принцип работы механизма проще всего представить на примере медицинского шприца. Движущаяся часть — это поршень, в двигателе он более массивный и состоит из нескольких деталей.

Виды поршней:

• Составной. Верхняя часть из стали, юбка — из алюминия.

• С упрочняющей вставкой для поршневого кольца.

• С графитным напылением на юбке.

Выход из строя поршня — одна из причин поломки двигателя. Но если дело только в этой детали, выручит хороший мастер. А купить качественную запчасть поможет карта «Халва» — делайте покупки в рассрочку* или получайте солидный кешбэк.

Из чего состоит поршень

Вместе с поршневыми кольцами, поршневым пальцем и элементами крепления он составляет поршневую группу. Она воспринимает давление газов, через шатун толкает поршень и приводит в движение коленчатый вал.

Включает три основные детали:

• днище;

• уплотняющую часть — кольца;

• направляющую часть — юбку.

Днище

Днище принимает на себя энергию, вырабатываемую в результате сгорания газа и топлива.

Детали бывают разной формы:

• с выпуклым днищем — особо прочные, позволяют увеличить степень сжатия в атмосферных бензиновых двигателях;

• с вогнутым — применяют в автомобилях на дизелях и бензиновых турбодвигателях, создают компактную камеру сгорания, из минусов — в них быстрее образуется нагар;

• с плоским — широко распространены, их часто устанавливают на бензиновые двигатели, некоторые типы дизелей.

Фото: https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/piston-set-ring-used-repairing-kit-124057618

Поршневые кольца

В качестве уплотнителя в цилиндре используют несколько колец, чаще всего три: маслосъемное и два компрессионных. Функция поршневых колец — передача тепла от поршня к цилиндру.

Маслосъемное кольцо снимает излишки масла со стенок цилиндра, компрессионные не дают отработанным газам попасть в картер мотора.

Маслосъемные кольца обычно коробчатого типа, они очень тонкие и высокоэффективные с точки зрения КПД двигателя, но плохо справляются с задачей по съему избыточного количества масла. Кольцо низкого качества утрачивает упругие свойства. Это приводит к потере компрессии и прорыву газов.

Рассмотрим на примере.

Иван возвращался с дачи, когда услышал стук в двигателе. При осмотре определили, что стучит поршень в первом цилиндре. Мастер показал ему задиры — царапины на стенках. На первом цилиндре они были сильнее, чем на остальных. Специалисты предположили, что задиры образовались из-за нарушения смазки. Они возникают при холодном запуске, когда масло не попадает на стенку цилиндра, поскольку становится слишком вязким.

Если вы столкнулись с такой же проблемой, как Иван, читайте нашу статью «Как выбрать моторное масло: полезные рекомендации», чтобы найти оптимальное масло для холодного сезона.

Тронк, или юбка

Юбка — направляющая часть поршня, она поддерживает его положение и передает боковое усилие на стенки цилиндра. Изнутри сделаны бобышки (резьба, позволяющая вкрутить трубу меньшего диаметра в трубу большего), в которых располагаются отверстия под поршневой палец. Для фиксации пальца предусмотрены специальные канавки.

Величина зазора находится под контролем завода-изготовителя и зависит от свойств металла, из которых сделаны детали. Расчет производят с учетом коэффициента линейного расширения. Температуры работы двигателя и сгорания газа строго регламентированы, поэтому смесь должна быть подобрана четко под эти параметры. В противном случае поршень чрезмерно расширяется, что приводит к задирам и заклиниванию детали внутри цилиндра.

Поэтому многие автопроизводители, а также предприятия на вторичном рынке наносят на юбку специальное антифрикционное покрытие. Оно позволяет облегчить приработку деталей на этапе обкатки двигателя. Благодаря этому снижается степень износа двигателя в процессе эксплуатации.

Купите все необходимое для ремонта и ухода за автомобилем у магазинов-партнеров в рассрочку до 10 месяцев.

Причины износа поршневой группы

Ими могут быть механические повреждения, износ, повседневная эксплуатация. После определенного пробега двигатель выходит из строя.

На серьезный износ указывают:

• повышенный расход масла;

• сизый оттенок выхлопа;

• нагар на свечах зажигания;

• нестабильная работа на холостом ходу;

• увеличение расхода топлива в два раза и более.

Все это говорит о нарушениях в работе мотора и, как следствие, снижении его мощности.

Что приводит к потере свойств поршня

Риск появления задиров велик при холодном запуске, особенно в морозы при несоответствии класса масла погодным условиям.

Иногда даже при нормальной температуре охлаждающей жидкости возможны перегрев самого поршня и появление царапин.

Также потеря свойств может быть связана с неисправностью топливной системы и бедной топливной смесью, при сгорании которой температура резко повышается.

Слишком богатая топливная смесь вызывает образование избыточного нагара на свече зажигания, ее нестабильную работу и появление пропусков зажигания, толчки. Это тоже может привести к появлению механических повреждений на юбке.

Как выбрать поршень

Как выбрать деталь для замены:

• подбирайте оригинальные запчасти или производителей, хорошо зарекомендовавших себя на рынке, — это гарантирует качество металла, точный вес и размеры;

• точно выбирайте необходимый размер по инструкции — даже доля миллиметра в данном случае имеет значение;

• перед покупкой проконсультируйтесь с мастером — он подскажет, как подобрать деталь с учетом выработки цилиндра.

Желаем легких дорог и езды без поломок.

Вся информация о ценах, партнерах и тарифах актуальна на момент публикации статьи.

Действующие магазины-партнеры Халвы