U některých motorů jsou písty udělané tak, že jejich koruna je užší, mají tedy tvar komolého kužele. A nejen to, písty jsou obvykle i lehce oválného půdorysu. To vše má samozřejmě svůj důvod.
Písty motoru mohou být dole širší než nahoře. Proč?
Články na téma jak fungují motory:
- Zážehový spalovací motor - jak funguje?
- Dvoutaktní motor - princip fungování
- Vznětový motor - jak funguje?
- Výkon motoru na etanol
- Vrtání a zdvih motoru – který parametr je rozhodující?
- Výhody motoru podélně vs. napříč
- Proč je tříválec účinnější než čtyřválec?
- Střední pístová rychlost – co to je?
- Olejová vana – kdy je lepší oddělené mazání?
- Písty bývají dole širší než nahoře. Víte, proč to tak je? - právě čtete
- Vířivé klapky u spalovacího motoru
- Offset klikové hřídele vůči válci
- Offset klikovky vůči válci: Má to i nevýhody, bohužel
- V motoru palivo nevybuchuje. Dělat to nesmí
- Detonační spalování a jeho problémy (2. díl)
- Spalovací motor a jeho účinnost: Kde se nám nejvíc ztrácí?
- Vstřikování vody dává smysl jen u některých motorů
- EGR a diesel: Proč už nestačí jeden okruh?
- Tepelná roztažnost kovů má zásadní vliv na konstrukci motoru
- Vyvažovací hřídel hraje u čtyřválce větší roli než u tříválce
- Squish efekt: Co dělá tvar dna pístu se spalováním
- Honování válců: Proč se to dělá?
Proč je píst „soudkovitý“?
Písty motoru musejí být co nejlehčí, aby co nejméně namáhaly klikový hřídel a jeho uložení. Čím těžší píst, tím robustnější musí být vše ostatní – od ojnic přes klikovku až po její uložení a uložení motoru a převodovky. Jenže píst zároveň musí snášet velmi složité podmínky.
Dno pístu, tedy část, která přichází do přímého styku s plamenem, se běžně ohřívá na teploty přes 300 °C (spalování směsi samotné probíhá za teplot kolem až 2 000 °C). Navíc je píst motoru vystaven tlakům až 16 Mpa a jejich prudkým změnám. Při tom všem od něj očekáváme, že zvládne svoji roli třeba 200 000 kilometrů i více.
- Mohlo by vás zajímat: Motor s protiběžnými písty – dočkáme se?
Teplotní roztažnost
Zásadní roli hraje u pístů teplotní roztažnost. V případě kovů je to totiž dost zásadní problém, se kterým je nutné počítat. Jenže píst samotný je v oblasti dna mnohem teplejší než dole, tedy u pístního čepu. Rozdíl může být klidně i přes 200 °C.
Koruna se tedy při ohřátí roztáhne více, což je problém, jelikož to může to vést k nežádoucí volnosti pístu ve válci. Proto se jeho profil navrhuje tak, aby byl při dosažení provozní teploty motoru stejně široký nahoře i dole. Dost to usnadňují moderní systémy chlazení, které umí udržet teplotu agregátu v relativně malém rozsahu. Aby se tedy vykompenzovalo větší roztažení materiálu dna pístu, je zcela běžné, že z výroby je píst nahoře o něco užší. Ne o moc, jsou to setiny milimetru, ale i ty jsou velmi důležité pro celkovou životnost agregátu.
Přečtěte si také: Kapalinové chlazení motoru – proč se používá voda a ne olej?
Proč jsou písty oválné?
Teplotní roztažnost je tu opět v hlavní roli. V oblasti pístního čepu je více materiálu. To způsobuje horší chlazení a vyšší tepelnou setrvačnost. Z toho důvodu je průměr pístu měřený podél osy pístního čepu mírně menší než průměr měřený kolmo k této ose. Oblasti kolem pístního čepu se v důsledku vyšší teploty roztahují více než ostatní části pístu, které jsou tenčí. Tato nerovnoměrná roztažnost má za následek, že se původně oválný píst stává kruhovějším. Ideální by samozřejmě bylo, kdyby po zahřátí na provozní teplotu byl píst dokonale válcovitého tvaru.
Zdroj info: engineering explained, Model Engineer & Workshop Magazine.
Zdroj médií: Depositphotos.
Zdroj médií: Depositphotos.
