Ein Kolben ist ein Bestandteil von sich revanchierenden Motoren, Pumpen, Gaskompressoren und pneumatische Zylinder unter anderen ähnlichen Mechanismen erwidernd. Es ist der bewegende Bestandteil, der durch einen Zylinder enthalten wird und gasdicht durch Kolbenringe gemacht wird. In einem Motor ist sein Zweck, Kraft davon zu übertragen, Benzin im Zylinder zur Kurbelwelle über eine Kolbenstange und/oder Pleuelstange auszubreiten. In einer Pumpe wird die Funktion umgekehrt, und Kraft wird von der Kurbelwelle bis den Kolben zum Zweck übertragen, die Flüssigkeit im Zylinder zusammenzupressen oder zu vertreiben. In einigen Motoren handelt der Kolben auch als eine Klappe durch die Bedeckung und das Aufdecken von Häfen in der Zylinderwand.

Kolbenmotoren

Innere Verbrennungsmotoren

Der Kolben eines inneren Verbrennungsmotors wird durch den Druck des dehnbaren Verbrennen-Benzins im Verbrennungsraum-Raum an der Oberseite vom Zylinder gehandelt. Diese Kraft handelt dann abwärts durch die Pleuelstange und auf die Kurbelwelle. Die Pleuelstange wird dem Kolben durch eine sich drehende Gründling-Nadel beigefügt (die Vereinigten Staaten: Zapfen). Diese Nadel wird innerhalb des Kolbens bestiegen: Verschieden von der Dampfmaschine gibt es keine Kolbenstange oder Zwischenüberschrift.

Die Nadel selbst ist von gehärtetem Stahl und wird im Kolben befestigt, aber in der Pleuelstange bewegungsfrei. Einige Designs verwenden ein 'völlig' Schwimmdesign, das in beiden Bestandteilen lose ist. Alle Nadeln müssen gehindert werden, sich seitwärts und die Enden der Nadel zu bewegen, die in die Zylinderwand gewöhnlich durch circlips gräbt.

Das Gassiegeln wird durch den Gebrauch von Kolbenringen erreicht. Das sind mehrere schmale Eisenringe, geeignet lose in Rinnen im Kolben gerade unter der Krone. Die Ringe werden an einem Punkt im Rand gespalten, ihnen erlaubend, gegen den Zylinder mit einem leichten Frühlingsdruck zu drücken. Zwei Typen des Rings werden verwendet: Die oberen Ringe haben feste Gesichter und stellen das Gassiegeln zur Verfügung; niedrigere Ringe haben schmale Ränder und ein U-förmiges Profil, um als Ölfußabstreifer zu handeln. Es gibt viele Eigentums- und mit Kolbenringen vereinigte Detail-Designeigenschaften.

Kolben werden von der Aluminiumlegierung geworfen. Für die bessere Kraft und das Erschöpfungsleben können einige laufende Kolben stattdessen geschmiedet werden. Frühe Kolben waren Gusseisens, aber es gab offensichtliche Vorteile für das Motorausgleichen, wenn eine leichtere Legierung verwendet werden konnte. Um Kolben zu erzeugen, die Motorverbrennen-Temperaturen überleben konnten, war es notwendig, neue Legierung wie Y-Legierung und Hiduminium spezifisch für den Gebrauch als Kolben zu entwickeln.

Einige frühe Gasmotoren hatten doppelt wirkende Zylinder, aber sonst effektiv sind alle inneren Verbrennungsmotor-Kolben einfach wirkend. Während des Zweiten Weltkriegs wurde amerikanischer unterseeischer Pompano mit einem Prototyp des berüchtigt unzuverlässigen H.O.R. doppelt wirkenden Zweitaktdieselmotors ausgerüstet. Obwohl kompakt, für den Gebrauch in einem verkrampften Unterseeboot, wurde dieses Design des Motors nicht wiederholt.

Stamm-Kolben

Stamm-Kolben sind hinsichtlich ihres Diameters lang. Sie handeln sowohl als der Kolben als als auch als eine zylindrische Zwischenüberschrift. Da die Pleuelstange für einen Teil seiner Folge umgebogen wird, gibt es auch eine Seitenkraft, die entlang der Seite des Kolbens gegen die Zylinderwand reagiert. Ein längerer Kolben hilft, das zu unterstützen.

Stamm-Kolben sind ein allgemeines Design des Kolbens seit den frühen Tagen des sich revanchierenden inneren Verbrennungsmotors gewesen. Sie wurden sowohl für Benzin als auch für Dieselmotoren verwendet, obwohl hohe Geschwindigkeitsmotoren jetzt den leichteren Gewicht-Hausschuh-Kolben angenommen haben.

Eine Eigenschaft von den meisten Stamm-Kolben, besonders für Dieselmotoren, ist, dass sie eine Rinne für einen Ölring unter der Gründling-Nadel, nicht nur die Ringe zwischen der Gründling-Nadel und Krone haben.

Der Name 'Stamm-Kolben' ist auf den 'Stamm-Motor', ein frühes Design der Seedampfmaschine zurückzuführen. Um diese kompakter zu machen, haben sie die übliche Kolbenstange der Dampfmaschine und getrennte Zwischenüberschrift vermieden und waren stattdessen das erste Motordesign, um die Gründling-Nadel direkt innerhalb des Kolbens zu legen. Sonst haben diese Stamm-Motorkolben wenig Ähnlichkeit mit dem Stamm-Kolben gehabt: Sie waren des äußerst großen Diameters und waren doppelt wirkend. Ihr 'Stamm' war ein schmaler Zylinder gelegt bestiegen im Zentrum dieses Kolbens.

Zwischenüberschrift-Kolben

Große Langsam-Gangdieselmotoren können zusätzliche Unterstützung für die Seitenkräfte auf dem Kolben verlangen. Diese Motoren verwenden normalerweise Zwischenüberschrift-Kolben. Der Hauptkolben hat eine große Kolbenstange, die sich abwärts vom Kolben bis ausstreckt, was effektiv ein zweiter Kolben des kleineren Diameters ist. Der Hauptkolben ist für das Gassiegeln verantwortlich und trägt die Kolbenringe. Der kleinere Kolben ist rein ein mechanischer Führer. Es läuft innerhalb eines kleinen Zylinders als ein Stamm-Führer und trägt auch die Gründling-Nadel.

Wegen des zusätzlichen Gewichts dieser Kolben werden sie für Hochleistungsmotoren nicht verwendet.

Hausschuh-Kolben

Ein Hausschuh-Kolben ist ein Kolben für einen Vergasermotor, der in der Größe und dem Gewicht so viel wie möglich reduziert worden ist. Im äußersten Fall werden sie auf die Kolbenkrone, Unterstützung für die Kolbenringe, und gerade genug vom Kolbenrock reduziert, der zwei Länder verlassen muss, um den Kolben aufzuhören, der sich in der langweiligen Angelegenheit schaukelt. Die Seiten des Kolbenrocks um die Gründling-Nadel werden weg von der Zylinderwand reduziert. Der Zweck ist größtenteils, die sich revanchierende Masse zu reduzieren, so es leichter machend, den Motor zu erwägen und so hohe Geschwindigkeiten zu erlauben. Ein sekundärer Vorteil kann etwas Verminderung der Reibung mit der Zylinderwand jedoch sein, wie der grösste Teil davon wegen der Teile des Kolbens ist, die zurückgelassen werden, ist der Vorteil gering.

Deflektor-Kolben

Deflektor-Kolben werden in Zweitaktmotoren mit der Kurbelgehäuse-Kompression verwendet, wo der Gasfluss innerhalb des Zylinders sorgfältig geleitet werden muss, um das effiziente Suchen zur Verfügung zu stellen. Mit dem bösen Suchen ist die Übertragung (kleine Bucht zum Zylinder) und Auspuffhäfen auf der direkten Einfassungen Seiten der Zylinderwand. Um die eingehende Mischung zu verhindern, die gerade über von einem Hafen bis den anderen geht, hat der Kolben eine erhobene Rippe auf seiner Krone. Das ist beabsichtigt, um die eingehende Mischung aufwärts um den Verbrennungsraum abzulenken. Viel Anstrengung und viele verschiedene Designs der Kolbenkrone, sind ins Entwickeln des verbesserten Suchens eingetreten. Die Kronen haben sich von einer einfachen Rippe bis eine große asymmetrische Beule, gewöhnlich mit einem steilen Gesicht auf der Einlassseite und einer sanften Kurve auf dem Auslassventil entwickelt. Trotzdem war das böse Suchen nie so wirksam wie gehofft. Die meisten Motoren verwenden heute Schnuerle, der stattdessen nach Backbord hält. Das legt ein Paar von Übertragungshäfen in den Seiten des Zylinders und ermuntert Gasfluss dazu, um eine vertikale Achse, aber nicht eine horizontale Achse zu rotieren.

Dampfmaschinen

Dampfmaschinen sind gewöhnlich doppelt wirkend (d. h. Dampfdruck handelt abwechselnd auf jeder Seite des Kolbens), und die Aufnahme, und die Ausgabe des Dampfs wird von Gleiten-Klappen, Kolbenklappen oder poppet Klappen kontrolliert. Folglich sind Dampfmaschine-Kolben fast immer verhältnismäßig dünne Scheiben: Ihr Diameter ist mehrere Male ihre Dicke. (Eine Ausnahme ist der Stamm-Motorkolben, gestaltet mehr wie diejenigen in einem modernen Verbrennungsmotoren.)

Pumpen

Kolbenpumpen können verwendet werden, um Flüssigkeiten oder Kompresse-Benzin zu bewegen.

Für Flüssigkeiten

Für Benzin

Luftkanonen

Es gibt zwei speziellen Typ von in Luftkanonen verwendeten Kolben: nahe Toleranz-Kolben und doppelte Kolben. Während in nahen Toleranz-Kolben, O-Ringaufschlag als eine Klappe, O-Ringe in in doppelten Kolbentypen nicht verwendet werden.

Kolben der Ende-Toleranz haben mehrere Nachteile: Sie können schwellen und stecken, ihre Eigenschaften verändern sich wegen atmosphärischer Änderungen, und sie passen dicht im Zylinder mit der nahen Toleranz. Rückstoß kann etwas vom Behälter-Material in die Klappe saugen, die den Kolben veranlassen kann zu stecken.

Gemeinsame Merkmale des doppelten Kolbenaufbaus: Sie können nicht schwellen und stecken, sie passen lose im Zylinder (keine dichte Toleranz), atmosphärische Änderungen betreffen sie nicht, und Auslandsmaterial, das in den Zylinder eingeht, verursacht das Stecken nicht.

Nachteile

Da der Kolben der sich revanchierende Hauptteil eines Motors ist, schafft seine Bewegung eine Unausgewogenheit. Diese Unausgewogenheit äußert sich allgemein als ein Vibrieren, das den Motor veranlasst, feststellbar hart zu sein. Die Reibung zwischen den Wänden des Zylinders und der Kolbenringe läuft schließlich auf Tragen hinaus, das wirksame Leben des Mechanismus reduzierend.

Der durch einen sich revanchierenden Motor erzeugte Ton kann untragbar sein, und infolgedessen viele sich revanchierende Motoren verlassen sich auf die schwere Geräuschunterdrückungsausrüstung, um das Brummen und die Lautheit zu verringern. Um die Energie des Kolbens zur Kurbel zu übersenden, wird der Kolben mit einer Pleuelstange verbunden, die der Reihe nach mit der Kurbel verbunden wird. Weil die geradlinige Bewegung des Kolbens zu einer Rotationsbewegung der Kurbel umgewandelt werden muss, wird mechanischer Verlust demzufolge erfahren. Insgesamt führt das zu einer Abnahme in der gesamten Leistungsfähigkeit des Verbrennen-Prozesses. Die Bewegung der Kurbelwelle ist nicht glatt, da durch den Kolben gelieferte Energie nicht dauernd ist und es in der Natur impulsiv ist. Um das zu richten, passen Hersteller schwere Schwungräder, die unveränderliche Trägheit der Kurbel liefern. Gleichgewicht-Wellen werden auch an einige Motoren geeignet, und verringern die durch die Bewegung des Kolbens erzeugte Instabilität.

Siehe auch

• Luftpistole
• Flammenwerfer
• Feuerkolben
• Fruchtpresse
• Hydraulischer Zylinder
• Das Rändeln
• Gleiten-Pfeife
• Motor von Wankel (ein innerer Verbrennungsmotor mit einem Dreh'Kolben')
• Dampflokomotive-Bestandteile
• Raketentriebwerk-Schnauze bildet effektiv den Kolben für Raketen

Außenverbindungen

• Kolbenmotoraufsatz
• Wie Zeug - grundlegende Motorteile arbeitet
• Kolbenhöhepunkt: Hypervideo des Aufbaus und der Operation der inneren Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor-Höflichkeit von Ford Motor Company