Wie wirkt sich die Kolbenform auf die Verbrennung aus?

Wenn wir über Motoren sprechen , sagen wir oft, dass etwas ein „Vierzylinder“ oder ein „Sechszylinder“ ist. Aber was bedeutet das eigentlich genau? Für diejenigen, die mit den Motorgrundlagen nicht vertraut sind, ist ein "Zylinder" der Raum, in dem sich ein Kolben bewegt, und Kolben sind wichtige Teile in den meisten Motoren, die von Verbrennungsmotoren angetrieben werden.

Grundsätzlich vermischen sich Benzin und Luft in der Brennkammer über einem Kolben. Wenn ein elektrischer Funke diese Mischung entzündet, entsteht eine winzige Explosion, die den Kolben auf und ab treibt. Diese Bewegung dreht eine Kurbelwelle, die letztendlich für den Antrieb eines Getriebes und der Räder verantwortlich ist.

Wie zu erwarten, sind Kolben mehr Hitze, Druck und Bewegung ausgesetzt als fast alle anderen Motorteile. Sie müssen auf Langlebigkeit ausgelegt sein. Da sich Motoren ständig weiterentwickeln, finden Autohersteller immer wieder neue Wege, um bessere Kolben zu bauen, einschließlich der Änderung ihrer Größe und Zusammensetzung.

Der Kolben ist das Herzstück dafür, wie ein Motor Bewegung erzeugt. Das Hinzufügen von Kolben zu einem Motor oder deren Vergrößerung erhöht den Hubraum, was bedeutet, dass der Motor mehr Leistung erzeugt, weil er mehr Benzin verbrennt.

Die Anzahl der Kolben in einem Motor ist jedoch nicht das Einzige, was an ihnen wichtig ist. Die Form eines Kolbens hat einen großen Einfluss auf den internen Verbrennungsprozess. Hauptsächlich hat die Form eines Kolbens viel damit zu tun, wie Hitze und das Luft/Kraftstoff-Gemisch gehandhabt werden.

Lassen Sie uns zunächst über verschiedene Kolbenformen sprechen. Kolben, die elliptisch oder oval geformt sind, werden kreisförmiger, wenn Wärme zugeführt wird. Dies ermöglicht eine verbesserte Abdichtung, wenn der Zylinder auf die Verbrennungskammer trifft, um eine höhere Effizienz zu erzielen. Einige Kolben sind verjüngt oder konisch, wodurch sich der Kolben freier bewegen kann, unabhängig davon, wie viel Wärme vorhanden ist. Andere sind "tonnenförmig", was glatter ist und weniger Geräusche und Rauheit erzeugt, wenn sie sich bewegen [Quelle: University of Windsor ].

Lassen Sie uns als Nächstes mehr darüber erfahren, wie sich die Oberseite eines Kolbens auf die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die Langlebigkeit des Motors auswirkt.

Da sich Motoren im Laufe der Jahre weiterentwickelt haben, haben sich Kolben mit ihnen weiterentwickelt. Sie werden kürzer und leichter und verwenden kleinere Schürzen – den zylindrischen „Körper“ des Kolbens. Neuere Kolben bestehen oft aus Aluminiumlegierungen, die mehr Silizium enthalten als früher. Dies verbessert die Hitzebeständigkeit und reduziert die Wärmeausdehnung [Quelle: Engine Builder ].

Einer der größten Fortschritte in der Kolbentechnologie ist die Verwendung unterschiedlicher Kolben-"Oberseiten" oder "Kronen", des Teils, der in die Verbrennungskammer eintritt und der Verbrennung ausgesetzt wird. Während ältere Kolbenoberseiten meist flach waren, haben viele heute oben Mulden, die unterschiedliche Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben.

Die Kolbenmulde wird hauptsächlich in Dieselmotoren verwendet . Diesel haben keine Zündphase, daher kann der Kolbenboden selbst den Brennraum bilden [Quelle: CDX ]. Diese Motoren verwenden häufig Kolben mit unterschiedlich geformten Böden, obwohl mit der immer beliebter werdenden Direkteinspritzung auch Benzinmotoren beginnen, sie zu verwenden.

Die Form der Kolbenmulde steuert die Bewegung von Luft und Kraftstoff, wenn der Kolben für den Verdichtungstakt hochfährt (bevor das Gemisch gezündet und der Kolben nach unten gedrückt wird). Die Luft und der Kraftstoff wirbeln vor der Verbrennung in einem Wirbel in der Kolbenmulde (oder Komprimierung) stattfindet, wodurch eine bessere Mischung entsteht [Quelle: Vegburner ].

Durch die Beeinflussung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erreichen Sie eine bessere und effizientere Verbrennung, was zu mehr Leistung führt. Die Schalen haben eine Vielzahl unterschiedlicher Formen – einige sind auch darauf ausgelegt, den Kraftstoffverbrauch zu optimieren.

Da die Direkteinspritzung zur heißesten neuen Technologie für Benzinmotoren wird, können Sie davon ausgehen, dass einzigartig geformte Kolben immer beliebter werden.

Für weitere Informationen über Kolbenform und Verbrennung folgen Sie den Links auf der nächsten Seite.

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