С технологической точки зрения, это самый простой вариант, и не случайно конструкторы недорогих автомобилей так его любят. Его просто изготовить, а отходы металла невелики, объясняет сайт Jalopnik.
Статью можно прослушать
Почему в одних моторах поршни выпуклые, в других — вогнутые: простой вопрос, неочевидный ответ
В этой статье мы кратко объясняем, как инженер, проектирующий поршень, принимает решение, какую форму ему придать. Все важное — самым простым языком.
PxHere
У самых простых поршней верхушка — плоская.
Как насчет эффективности? Тут компромисс: не слишком хорошо, не слишком плохо. Получаются средние показатели по всем ключевым параметрам: КПД, ресурс и отдача мощности на единицу веса.
Плоский поршень — это просто и... скучно. Если требуется создать по-настоящему отличный двигатель, инженеры начинают менять форму дна. Первый и относительно простой способ — сделать его выпуклым или вогнутым.
Выпуклое дно
Выгнутая головка помогает сильнее сжать топливо-воздушную смесь: когда поршень достигает верхней точки, выпуклость выбирает часть объема камеры сгорания. Степень сжатия напрямую влияет на КПД, а следовательно — на экономичность. Не случайно выпуклые поршни прежде всего любят проектировщики дизелей, рабочих лошадок транспортной отрасли.
У такой формы есть свои недостатки. Главным образом, выпуклость портит аэродинамику камеры сгорания: горящие газы менее равномерно перемешиваются. Такие двигатели больше склонны накапливать отложения на стенках.
Существует и проблема живучести такого двигателя. Есть риск, что выпуклое дно столкнется с выдвинутыми тарелками клапанов — после такого удара двигатель придется серьезно ремонтировать.
Вогнутое дно
Если выпуклый поршень повышает степень сжатия, то вогнутый уменьшает, а значит, падает и КПД. Кому и когда это может понадобиться? Например, при создании мотора с турбонаддувом. В нем топливная смесь подается в цилиндры под давлением: если давление превысит порог детонации, топливо взорвется раньше нужного времени. Чтобы снизить риск этого, степень сжатия принудительно снижают.
Падение эффективности в этом случае повышают другими способами. Во-первых, за счет более плотной смеси, создаваемой турбонаддувом. Во-вторых, вогнутая головка цилиндра делает горение топлива более равномерным в то время, когда поршень двигается вниз.
Инженерия двигателей за последние годы ушла вперед, и сейчас часто поршням придают еще более сложную форму, чтобы получить идеальную аэродинамику камеры сгорания. Хотите, чтобы мы разобрали ее более подробно? Кликайте смайл с огнем в конце статье: если желающих узнать наберется много, мы приготовим такой материал.