Czym dokładnie jest tłok?

10

Oto schemat hamulca tarczowego. Zauważ, że jest tłok (na czerwono):

Jest to tłok, najczęściej stosowany w silniku spalinowym:

Zdjęcie 1 Źródło: http://sjam4uphysics.pbworks.com/w/page/38936885/Regenerative%20Braking Zdjęcie 2 Źródło: https://www.emaze.com/@AOTOZWQZ/Piston,-Piston-Ring,-Cylinder

Te dwa typy tłoków są na tyle podobne, że mają tę samą nazwę, ale na tyle różne, że nie można ich ze sobą zamieniać.

Jakie są charakterystyczne właściwości tłoka z definicji?

Jaka jest różnica między dwoma typami tłoków?

engine-theory

— Max Goodridge
źródło

Fwiw samo słowo „tłok” pochodzi z różnych języków, w których oznacza „walić” (jako czasownik) lub „narzędzie do walenia”. Zakładam, że prawdziwą cechą charakterystyczną każdego tłoka jest jego tępy kształt i jego liniowy ruch przeciw / w odpowiedzi na zmiany ciśnienia na jego powierzchni. Istnieje również współczesna angielska definicja tego słowa, wskazująca, że z czasem „tłok” zawęził to, co oznacza uszczelnione, cylindryczne przedmioty działające na płyn.

— Jason C

To jest to, co sprawia, że huk w dziurze - jak w ssaniu, ściskaniu, uderzeniu, uderzeniu.

— Robert S. Barnes

13

Jakie są charakterystyczne właściwości tłoka z definicji?

Mówiąc wprost: tłok zaślepia otwór.

Wikipedia mówi:

Jest to ruchomy element zawarty w cylindrze, który jest gazoszczelny dzięki pierścieniom tłokowym.

(Uwaga: w ocenie wiki nie zgadzam się tylko z twierdzeniem, że jest on szczelnie zamknięty przez pierścienie uszczelniające . Nie wszystkie tłoki mają przymocowane pierścienie, jak wyjaśnię).

W twoim przykładzie podobieństwo się tam kończy.

Jaka jest różnica między dwoma typami tłoków?

Realistycznie tłok może być wykonany z dowolnego materiału, pod warunkiem, że spełnia on zadanie. Tłoki stosowane w nowoczesnych silnikach spalinowych są najprawdopodobniej wykonane z odlewanego hypereutektycznego (nadmiernego nasycenia zawartością krzemu) aluminium. Wynika to z ich lekkiej wagi i stosunku wytrzymałości do masy. W przypadku bardziej wymagających zastosowań można zastosować kute aluminium. Kute aluminium jest bardziej odporne na detonację, która może wystąpić pod wysokim ciśnieniem w cylindrze. Tłoki hipereutektyczne są podatne na pękanie pod dużym obciążeniem. Starsze pojazdy mogły mieć tłoki żeliwne, kiedy rafinacja aluminium była bardzo droga.

Z drugiej strony tłok hamulcowy może być wykonany z tworzywa sztucznego, aluminium lub stali chromowanej. (Większość widziałem to te ostatnie.) Ponownie wszystko, co robi, to zaślepienie dziury.

Tłok hamulca jest gładki w promieniu zewnętrznym. Jest on uszczelniony od wewnątrz zacisku, aby utrzymać płyn hamulcowy. Górna część tłoka zacisku hamulca (strona, na którą działa płyn hamulcowy) jest stosunkowo płaska. Ma to na celu zapewnienie równomiernego działania płynu hamulcowego na tłok na całej powierzchni.

Tłok silnika ma obrobione pierścienie. Te rowki pierścieniowe zapewniają przestrzeń dla pierścieni tłokowych, które uszczelniają cylinder prawie całkowicie szczelnie, z dwoma pierścieniami dociskowymi zapewniającymi uszczelnienie (niektóre zastosowania w ciężarówkach wykorzystują trzy pierścienie uszczelniające). Na dole tłoka znajduje się trzeci zagajnik pierścieniowy, który zapewnia miejsce na zestaw pierścieni do kontroli oleju. Pomaga to zeskrobać olej ze ścian cylindra, zmuszając go z powrotem do dna do miski olejowej. Czoło tłoka silnika może mieć wiele różnych odmian. Niektóre mają wgłębienia, aby umożliwić zaworom miejsce (zamiast uderzania w tłok!). Mogą być również korony dla większego ucisku i wgłębienia dla niższego ucisku.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
źródło

2

Zadaniem tłoka jest zasadniczo łączenie siły między mechanizmami a płynami. Odbywa się to poprzez wchodzenie i wychodzenie z (zwykle cylindrycznej) komory płynu.

W silniku podczas spalania gorące gazy wywierają siłę na tłok, która z kolei wywiera siłę na korbowody, co z kolei wywiera siłę na korbę. Podczas innych suwów silnika tłok działa w drugą stronę, używając siły z wału korbowego, aby wypchnąć gazy wydechowe, zasysać nowe powietrze (a czasem paliwo) i sprężać powietrze (a czasami paliwo) gotowe do spalania.

Podobnie w zacisku hamulca płyn hydraliczny naciska na tłok, który z kolei naciska na klocki hamulcowe.

Tłok w silniku spalinowym jest częścią o wysokiej specyfikacji zaprojektowaną do wymagających warunków. Musi zapewniać odpowiedni współczynnik kompresji, musi cały czas poruszać się z dużą prędkością, szybko zmieniając kierunki, musi utrzymywać bardzo dobre uszczelnienie ścian cylindra. Sprzęgła między tłokiem, korbowodem i wałem korbowym również muszą się obracać.

Zacisk hamulca jest znacznie mniej wymagający. Tłok ma do czynienia tylko z olejem hydralicznym, a nie z gorącymi gazami i rzadko porusza się tylko na niewielką odległość.

— Peter Green
źródło