Поршень

Функціонування поршня

Поршень

По́ршень (рос. поршень; англ. piston; нім. Kolben m, Druckkolben m, Presskolben m) — циліндрична деталь насосів, компресорів, двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), що здійснює зворотно-поступальний рух всередині більшого циліндра, щільно прилягаючи до його стінок і який служить для перетворення зміни тиску газу, пари або рідини в механічну роботу, або навпаки — зворотно-поступального руху у зміну тиску.

Функції поршня

Поршень, рухома деталь поршневої машини, що перекриває поперечний переріз її циліндра і рухається вздовж його осі. У двигунах, силових циліндрах, пресах поршень передає зусилля від тиску робочого тіла (газу, пари, рідини) до рухомих деталей. У деяких типах двигунів (наприклад, двотактних двигунах внутрішнього згоряння) поршень виконує також і газорозподільні функції. У насосах і компресорах поршень у процесі зворотно-поступального руху, здійснює засмоктування, стиск і подачу рідини чи газу. У залежності від відношення довжини поршня до діаметру і його конструкції розрізняють тронковий, дисковий і скальчатий поршень:

• тронковий поршень, довжина якого трохи перевищує діаметр, має голівку з днищем і рівцями для поршневих кілець та спрямовуючу спідницю;
• висоту дискового поршня визначає лише розмір ущільнювального пристрою, а напрямним елементом у цьому випадку служить шток, на якому встановлений поршень;
• скальчатий поршень (плунжер) виконують зазвичай з гладкою поверхнею, довжина його у декілька разів перевершує діаметр.

Будова

Поршень складається з трьох частин, які виконують певні функції:

• дно (або днище);
• ущільнювальна частина, що містить кільцеві рівці для встановлення поршневих кілець;
• напрямна частина (юбка).

Дно і ущільнювальна частина утворюють головку поршня. Для передачі зусилля від поршня (або навпаки) може використовуватися шток або шатун (гонок), який з'єднується з поршнем за допомогою поршнневого пальця. Інші способи передачі зусилля використовуються рідше. У деяких випадках шток може грати роль напрямного пристрою.

Поршень може бути одностороннім або двостороннім. В останньому випадку поршень має два дна.

Конструктивні особливості поршнів ДВЗ

Поршні у двигуні внутрішнього згоряння (зроблено виріз у блоці циліндрів)

Форма і конструкція поршня двигуна внутрішнього згоряння у значній мірі визначаються типом двигуна, формою камери згоряння і процесом згоряння, що відбувається в ній. Поршень бензинового двигуна має плоску або близьку до плоскої поверхню головки. У ній можуть бути виконані заглибини для уникнення контакту при повному відкритті клапанів. Поршні двигунів з безпосереднім уприскуванням палива мають складнішу форму. У головці поршня дизельного двигуна виконується камера згоряння певної форми, яка забезпечує хороше завихрення і покращує умови утворення паливо-повітряної суміші.

Напрямна частина поршня має конусоподібну або бочкоподібну форму. Така форма дозволяє компенсувати температурне розширення поршня при нагріванні. При досягненні робочої температури двигуна поршень набуває циліндричної форми. Для зниження втрат на тертя на бічну поверхню поршня наноситься шар антифрикційного матеріалу (дисульфід молібдену, графіт).

Поршні для сучасних двигунів виготовляються з легкого, міцного і термостійкого матеріалу — алюмінієвого сплаву, рідше із сталі. Поршні виготовляються двома способами — литтям під тиском або обробкою тиском (ковані поршні).

Див. також

• Поршневий насос
• Поршнева машина
• Поршневе кільце

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — ISBN 57740-0828-2.
• Кисликов В. Ф., Лущик В. В. Будова й експлуатація автомобілів: Підручник. — 6-те вид. — К.: Либідь, 2006. — 400 с. — ISBN 966-06-0416-5.
• Сирота В. І. Основи конструкції автомобілів. Навчальний посібник для вузів. К.: Арістей, 2005. — 280 с. — ISBN 966-8458-45-1
• Боровських Ю. І., Буральов Ю. В., Морозов К. А. Будова автомобілів: навчальний посібник / Ю. І. Боровських, Ю. В. Буральов, К. А. Морозов. — К.: Вища школа, 1991. — 304 с. — ISBN 5-11-003669-1