Písty motoru: Co všechno musí vydržet a jaká je jejich funkce?
Písty jsou základní součástí pístového spalovacího motoru. Písty zprostředkují přenos energie mezi spalovacím prostorem a pohyblivým mechanismem spojeným s písty.
V tomto článku si posvítíme na funkci pístů, z jakého materiálu jsou vyrobeny a co všechno musí vydržet.
Obsah
Jakou roli mají písty motoru?
Písty spalovacího motoru patří k jedné z nejnamáhanějších součátek, kterou můžeme v motoru nalézt. Musí snášet velké namáhání, které je způsobeno velmi vysokou teplotou (cca 2000 ° C) a velkým tlakem, který je u vznětových motorů ještě vyšší než u zážehových. Znamená to, že písty jsou namáhány zejména tlakem a teplotou.
Kliková hřídel: K čemu slouží a čím vším je namáhána?
Kromě toho musí písty spalovacího motoru roztáčet klikovou hřídel pomocí ojnic a zachytávat svou plochou expanzní tlak plynů. Dalším úkolem pístů je oddělit spalovací prostor od prostoru klikového hřídele.
Písty musí zároveň dobře těsnit, ale ne příliš, aby se zachovala mezera mezi pláštěm pístu a stěnou válce. Písty musí být o trochu menší než válec – jinak by se mohly zadrhnout nebo prasknout kvůli teplotní roztažnosti materiálu.
Podívej se pozorně na animaci pohybu pístu výše a všimni si malé mezery mezi pláštěm pístu a stěnou válce. Dvě řady na pístu představují pístní kroužky, které jsou blíže stěně než samotný píst.
Konstrukce pístu
Píst spalovacího motoru se skládá z několika částí:
Koruna pístu
Plášť pístu
Pístní čep
Pístní kroužky
1. Koruna pístu
Koruna pístu, známá také jako hlava pístu, je povrch na vrchu pístu. Musí odolávat velmi vysokým teplotám a tlaku ve spalovací komoře.
2. Plášť pístu
Plášť pístu je ovalná stěna pístu a musí zůstat lubrikovaná za chodu motoru, tzn. když se píst pohybuje nahoru a dolů. Kvůli lepšímu mazání, respektive aby olej zůstával na povrchu, je povrch pláště mírně drsný.
3. Pístní čep
Pístní čep je známý je krátká, dutá tyč obvykle vyrobena z pevné a tvrdé ocelové slitiny. Tento čep spojuje píst s ojnicí.
Ojnice motoru: Čím vším jsou namáhány a jaká je jejich funkce?
Design pístního čepu je velmi důležitý zejména v malých, vysokootáčkových automobilových motorech. V těchto motorech musí pístní čep odolávat vysokému zatížení a namáhání při provozu při vysokých rychlostech.
4. Pístní kroužky
Píst je vybaven kroužky pro utěsnění válce a zabránění ztrátě komprese a úniku oleje. Pístní kroužky jsou umístěny v drážkách pístu s určitou vůlí, aby se zajistilo správné mazání pláště pístu a stěn válce.
Pístní kroužky: Kde se nacházejí ak čemu slouží?
Obvykle jsou na jeden píst namontovány dva až tři pístní kroužky. Existují dva typy pístních kroužků:
Těsnící kroužek - Dva horní kroužky (pouze jeden v případě, že píst má jen dva kroužky) utěsňují spalovací komoru tlakem na stěnu válce.
Stírací kroužek – Spodní kroužek, známý jako stírací kroužek, promazává plášť pístu a udržuje přebytečný olej mimo spalovací komoru.
Typy pístů
Existují tři typy pístů, z nichž každý má odlišný tvar a funkci: plochý, kopulovitý a talířový/miskový.
Ploché písty
Písty s plochým vrchem mají, jak již z názvu vyplývá, plochou korunku, díky čemuž dokážou vyvinout největší sílu a produkovat efektivní spalování. Mohou ovšem vytvářet až příliš velkou kompresi pro menší spalovací komory.
Kopulovité písty
Kopulovité písty má místo rovné plochy uprostřed korunky kopule. Tato konstrukce zvyšuje kompresní poměr, ale konstrukce kopulového pístu je různá. Některé kopulovité písty trpí pomalým hořením.
Talířové/miskové písty
Miskové písty jsou přesný opak oproti kopulovým pístům a jak už název napovídá, jejich vrchní část je ve tvaru misky s mírně zvlněnými vnějšími okraji. Tato konstrukce pomáhá předcházet detonaci, neboť snižuje kompresní poměr přidáním dalšího objemu mísy do komory. Tyto písty se obvykle používají v přeplňovaných motorech.
Rozdíl výšky pístů
Z výšky pístu mimo jiné vyplývají různé vlastnosti. Vysoký píst je těžší než nízký. Ve vysokootáčkových motorech se používají mnohem kratší písty než u běžných motorů právě pro jejich nižší hmotnost.
Benzinové motory mají obecně písty s kratším zdvihem než dieselové motory. Proto píst benzinového motoru obvykle dokončí svůj zdvih za kratší dobu než píst naftového motoru. Benzinové motory však mají nižší účinnost než naftové kvůli nižšímu kompresnímu poměru.
Kompresní poměr: Věděl jsi, co udává a jaký vliv má na motor?
Nevýhodou velmi krátkých pístů je zvýšená spotřeba motorového oleje, neboť takový píst nedokáže dokonale těsnit spalovací prostor.
Motorový olej: Co všechno musí splňovat a jak se rozděluje?
Materiál pístů
Písty jsou často vyrobeny z hliníku, křemíku, mědi, niklu a slitiny hořčíku, ale lze použít i jiné materiály. Písty používané v motosportu jsou mnohem pevnější než písty pro motory osobních automobilů, přičemž jejich hmotnost je mnohem nižší, aby dosáhla vyššího výkonu a zároveň odolávala vysokým otáčkám motoru.