Auf meinem Hof, Ich baue Frischmarkt-Süßmais an, aber das hindert mich nicht daran, mehr über Praktiken zu erfahren, die für andere Pflanzen verwendet werden. Ich habe immer geglaubt, dass alles, was man lernen kann, einen Wert hat. Ein zusätzlicher Vorteil des neuen Wissens ist, dass ich es auf etwas anderes in meinem Betrieb anwenden kann. Das Ziel dieses Artikels ist es, Ihnen Informationen zu geben, damit Sie, wenn Sie jemals einen neuen Kolben für einen Motor kaufen müssen, Sie können es als gebildeter Verbraucher tun.

Die Anatomie eines Kolbens

Jeder Hubkolbenmotor verwendet einen Kolben, um die chemische Energie der Verbrennung auf die mechanische Arbeit der Kurbelwelle zu übertragen. Die Expansion des Kraftstoff-Luft-Gemisches nutzt den Kolben als Plattform, um dem Verbrennungsdruck des Zylinders entgegenzuwirken. der die Energie dann über das Pleuel auf die Kurbelwelle überträgt. Aufgrund der Form eines Kolbens, Motorenexperten nennen es oft eine Schnecke.

Die folgenden Begriffe beschreiben die Teile eines Kolbens.

• Krone. Dies ist die Oberseite des Kolbens, die dem Brennraum im Zylinderkopf zugewandt ist. Die Krone kann flach sein, mit oder ohne Aussparungen für die Ventile. Dies ist ein Flat-Top-Kolben. Wenn die Krone versenkt ist, dann ist es ein gewölbter Kolben. Je nach Ausführung, die gesamte Krone kann vertieft sein oder nur der Bereich, der die Form der Brennkammer widerspiegelt. Das Gegenteil eines gewölbten Kolbens ist ein aufspringender oder gewölbter Kolben. Dieser Stil hat einen Bogen, der dem Brennraum des Zylinderkopfs zugewandt ist. Gewölbte Kolben sind selten, wenn jemals, in Ag-Motoren verwendet.

Viele Diesel haben ein flaches Deck am Zylinderkopf. Daher, der gesamte Brennraum befindet sich in einer vertieften Schale im Kolbenboden. Ein Gasmotor hat den Brennraum immer im Zylinderkopf, aber moderne Designs spiegeln einen erheblichen Prozentsatz dieser Region in einer leicht zurückgesetzten Schüssel wider. Dies geschieht, um die Gemischbewegung zu verbessern und die Flammengeschwindigkeit zu erhöhen.

• Ringland. Dies ist der Bereich auf der Kolbenseite vom Boden bis zum oberen Kolbenring und dann das Material zwischen den Ringen auf der Kolbenseite. Der Ringsteg vom Oberring bis zur Krone wird auch als Spaltvolumen bezeichnet. Es ist eine Region, in die das Luft-Kraftstoff-Gemisch gelangt, aber die Flamme wird nicht.

Bei modernen Gasmotoren befindet sich der obere Ring sehr nahe an der Krone (ein dünnerer Ringsteg), so dass das Spaltvolumen verringert wird (was einen wesentlichen Beitrag zu den Kohlenwasserstoffemissionen leistet). Bei älteren Motoren war der obere Ring normalerweise weiter von der Krone entfernt (erhöhter Ringsteg), um die Verbrennungswärme aus Gründen der Haltbarkeit vom Ring fernzuhalten. Wenn ein Motor unter Last stark gezündet (gepingt) wird, das obere Ringland wird versagen und abbrechen, den Zylinder beschädigen.

• Ringnut. Dies ist die in den Kolben eingearbeitete Nut, in der sich die Ringe befinden. Sie werden auf ein definiertes Maß gefertigt, und das von Ihnen verwendete Ringset muss damit übereinstimmen.

• Kompressionshöhe. Dies ist die Position der Mitte der Kolbenbolzenbohrung in Bezug auf die Krone. Es wird eine Dimension wie 1,150 Zoll sein. Dies bedeutet, dass die Mitte der Stiftbohrung 1,150 Zoll beträgt, gemessen von der Krone. Die Kompressionshöhe des Kolbens ist eine Funktion der Pleuellänge, der Hub der Kurbelwelle, und die Deckhöhe des Blocks (der Abstand von der Mittellinie der Kurbelwelle bis zur Befestigung des Zylinderkopfs).

• Rock. Dies ist der Bereich unterhalb der Bolzenbohrung bis zum Boden des Kolbens, der von der Seite betrachtet einem Frauenrock ähnelt. Sein Zweck besteht darin, den Kolben bei seiner Bewegung in der Zylinderbohrung zu führen und zu verhindern, dass er schaukelt, wenn sich die Kurbelwelle in ihrem Rotationsbogen dreht und die Schubbelastung ihn gegen die Zylinderwand drückt. An der Unterseite des Schafts wird auch der Kolben gemessen. Dieses Maß bestimmt die Dimensionierung der Zylinderbohrung. Es wird als Kolben-Wand-Spiel bezeichnet.

3 Kolbenausführungen

Kolben bestehen aus Aluminium und können als gegossen (in eine Form gegossen) betrachtet werden. geschmiedet (in Form gepresst), oder übereutektisch (Aluminium gemischt mit Silikon).

Gegossene Kolben gelten als das schwächste Design, sind jedoch aufgrund der geringen Wärmeausdehnungsrate am kostengünstigsten in der Herstellung. Gusskolben werden mit weniger Spiel zur Zylinderwand montiert. Dies führt zu weniger Motorgeräuschen (insbesondere bei kaltem Motor) und zu einem geringeren Ölverbrauch beim Warmlaufen.

Geschmiedete Kolben sind das stärkste Design, aber teurer in der Herstellung. Diese Kolben erfordern auch mehr Spiel, da ihre Expansionsrate höher ist. Das Geräusch, das ein geschmiedeter Kolben bei Kälte macht, heißt Kolbenschlag. Der Ölverbrauch bei kurzen Laufzyklen bei geschmiedeten Kolben ist viel höher als bei Gussausführungen.

Übereutektische Kolben sind relativ neu (in den letzten 20 Jahren) und bieten eine stärkere Konstruktion als ein Gusskolben. Übereutektische Kolben erzeugen weniger Geräusche und verbrauchen weniger Öl als geschmiedete Kolben. Dies ist auf eine Passung zurückzuführen, die der eines gegossenen Kolbens ähnelt. Einige Studien haben gezeigt, dass die übereutektischen Kolben spröder sein können als ein gegossener oder geschmiedeter Kolben. was sie zu einem schlechten Kandidaten macht, um eine schwere Detonation zu ertragen, ohne ein Ringland zu heben.

Kolbengrößen

Die Industrie bietet Bohrungsgrößen von 0,020, 0,030, 0,040, und 0,060 Zoll. Eine Standardbohrung ist das Maß, auf das der Motor ursprünglich gebaut wurde.

Wenn der Zylinder abgenutzt oder beschädigt ist, Es muss zuerst auf ein Maß überbohrt und dann auf die endgültige Größe fertig gehont werden, um einen neuen Kolben zu verwenden. Wird eine Hülse in die beschädigte Bohrung eingebaut, dann kann ein Kolben in Standardgröße verwendet werden.

Kundenspezifische Hersteller können einen Kolben nach genauen Anforderungen herstellen. Diese Kolben werden immer geschmiedet sein und sind in den gängigen Bohrungsabmessungen um ein Vielfaches teurer als ein Serienkolben.

Beim Überholen eines Motors, Ihr Ziel ist es, die Zylinderwand so dick wie möglich zu halten. Deswegen, Sie sollten einen Kolben mit der geringsten Durchmesservergrößerung wählen und dennoch die gewünschte Zylinderbohrungskorrektur erzielen.

Ersatz auswählen

Die Logik, die ich beim Kauf eines Kolbens gerne anwende, ist zu sehen, welche Konstruktionsweise vom Originalhersteller verwendet wurde. Wenn es ein geschmiedetes Design war, Dann würde ich diese Art von Kolben verwenden. Wenn der Motor werkseitig mit einem Gusskolben ausgestattet ist, Sie können entweder zu diesem Design zurückkehren oder auf einen geschmiedeten oder übereutektischen Kolben aufrüsten. Wenn der Motor längere Zeit stark beansprucht wird, z. B. beim Betrieb eines Bewässerungssystems, dann würde ich aus Festigkeitsgründen auf einen geschmiedeten Kolben umsteigen und mich nicht um Kaltlaufgeräusche oder Ölverbrauch kümmern.

Im Gegensatz, wenn der Motor oft kalt gestartet wird und dann nur für kurze Zeit läuft und nie viel Betriebswärme aufbaut (z. B. ein LKW zur Viehfütterung), Ich würde vorschlagen, als Ersatzkolben eine Gussausführung zu kaufen, da es einen festen Sitz und einen geringeren Ölverbrauch bietet. Denken Sie daran, dass wenn Öl an den Ringen vorbeiläuft (wie es bei einem locker sitzenden Kolben möglich ist), es baut Kohlenstoff auf den Steg- und Ringnuten auf, was mit der Zeit zum Anhaften von Öl und Kompressionsringen führt.

Hoffentlich müssen Sie nie neue Kolben kaufen. Wenn Sie tun, Die richtige Wahl entscheidet über den Erfolg des Umbaus.