В цилиндро-поршневой группе (ЦПГ) происходит один из основных процессов, благодаря чему двигатель внутреннего сгорания функционирует: выделение энергии в результате сжигания топливовоздушной смеси, которая впоследствии преобразуется в механическое действие – вращение коленвала. Основной рабочий компонент ЦПГ - поршень. Благодаря ему создаются необходимые для сгорания смеси условия. Поршень - первый компонент, участвующий в преобразовании получаемой энергии.

Поршень двигателя цилиндрической формы. Располагается он в гильзе цилиндра двигателя, это подвижный элемент – в процессе работы он совершает возвратно-поступательные движения, из-за чего поршень выполняет две функции.

1. При поступательном движении поршень уменьшает объем камеры сгорания, сжимая топливную смесь, что необходимо для процесса сгорания (в дизельных моторах воспламенение смеси и вовсе происходит от ее сильного сжатия).
2. После воспламенения топливовоздушной смеси в камере сгорания резко возрастает давление. Стремясь увеличить объем, оно выталкивает поршень обратно, и он совершает возвратное движение, передающееся через шатун коленвалу.

КОНСТРУКЦИЯ

Устройство детали включает в себя три составляющие:

1. Днище.
2. Уплотняющая часть.
3. Юбка.

Указанные составляющие имеются как в цельнолитых поршнях (самый распространенный вариант), так и в составных деталях.

ДНИЩЕ

Днище - основная рабочая поверхность, поскольку она, стенки гильзы и головка блока формируют камеру сгорания, в которой и происходит сжигание топливной смеси.

Главный параметр днища - форма, которая зависит от типа двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и его конструктивных особенностей.

В двухтактных двигателях применяются поршни, у которых днище сферической формы – выступ днища, это повышает эффективность наполнения камеры сгорания смесью и отвод отработанных газов.

В четырехтактных бензиновых моторах днище плоское или вогнутое. Дополнительно на поверхности проделываются технические углубления – выемки под клапанные тарелки (устраняют вероятность столкновения поршня с клапаном), углубления для улучшения смесеобразования.

В дизельных моторах углубления в днище наиболее габаритны и имеют разную форму. Такие выемки называются поршневой камерой сгорания и предназначены они для создания завихрений при подаче воздуха и топлива в цилиндр, чтобы обеспечить лучшее смешивание.

Уплотняющая часть предназначена для установки специальных колец (компрессионных и маслосъемных), задача которых - устранять зазор между поршнем и стенкой гильзы, препятствуя прорыву рабочих газов в подпоршневое пространство и смазки – в камеру сгорания (эти факторы снижают КПД мотора). Это обеспечивает отвод тепла от поршня к гильзе.

УПЛОТНЯЮЩАЯ ЧАСТЬ

Уплотняющая часть включает в себя проточки в цилиндрической поверхности поршня - канавки, расположенные за днищем, и перемычки между канавками. В двухтактных двигателях в проточки дополнительно помещены специальные вставки, в которые упираются замки колец. Эти вставки необходимы для исключения вероятности проворачивания колец и попадания их замков во впускные и выпускные окна, что может стать причиной их разрушения.


Перемычка от кромки днища и до первого кольца именуется жаровым поясом. Этот пояс воспринимает на себя наибольшее температурное воздействие, поэтому высота его подбирается, исходя из рабочих условий, создаваемых внутри камеры сгорания, и материала изготовления поршня.

Число канавок, проделанных на уплотняющей части, соответствует количеству поршневых колец (а их может использоваться 2 - 6). Наиболее же распространена конструкция с тремя кольцами - двумя компрессионными и одним маслосъемным.

В канавке под маслосъемное кольцо проделываются отверстия для стека масла, которое снимается кольцом со стенки гильзы.

Вместе с днищем уплотнительная часть формирует головку поршня.

ЮБКА

Юбка выполняет роль направляющей для поршня, не давая ему изменить положение относительно цилиндра и обеспечивая только возвратно-поступательное движение детали. Благодаря этой составляющей осуществляется подвижное соединение поршня с шатуном.

Для соединения в юбке проделаны отверстия для установки поршневого пальца. Чтобы повысить прочность в месте контакта пальца, с внутренней стороны юбки изготовлены специальные массивные наплывы, именуемые бобышками.

Для фиксации поршневого пальца в поршне в установочных отверстиях под него предусмотрены проточки для стопорных колец.

ТИПЫ ПОРШНЕЙ

В двигателях внутреннего сгорания применяется два типа поршней, различающихся по конструктивному устройству – цельные и составные.

Цельные детали изготавливаются путем литья с последующей механической обработкой. В процессе литья из металла создается заготовка, которой придается общая форма детали. Далее на металлообрабатывающих станках в полученной заготовке обрабатываются рабочие поверхности, нарезаются канавки под кольца, проделываются технологические отверстия и углубления.

В составных элементах головка и юбка разделены, и в единую конструкцию они собираются в процессе установки на двигатель. Причем сборка в одну деталь осуществляется при соединении поршня с шатуном. Для этого, помимо отверстий под поршневой палец в юбке, на головке имеются специальные проушины.

Достоинство составных поршней - возможность комбинирования материалов изготовления, что повышает эксплуатационные качества детали.

МАТЕРИАЛЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

В качестве материала изготовления для цельнолитых поршней используются алюминиевые сплавы. Детали из таких сплавов характеризуются малым весом и хорошей теплопроводностью. Но при этом алюминий не является высокопрочным и жаростойким материалом, что ограничивает использование поршней из него.

Литые поршни изготавливаются и из чугуна. Этот материал прочный и устойчивый к высоким температурам. Недостатком их является значительная масса и слабая теплопроводность, что приводит к сильному нагреву поршней в процессе работы двигателя. Из-за этого их не используют на бензиновых моторах, поскольку высокая температура становится причиной возникновения калильного зажигания (топливовоздушная смесь воспламеняется от контакта с разогретыми поверхностями, а не от искры свечи зажигания).

Конструкция составных поршней позволяет комбинировать между собой указанные материалы. В таких элементах юбка изготавливается из алюминиевых сплавов, что обеспечивает хорошую теплопроводность, а головка – из жаропрочной стали или чугуна.

Но и у элементов составного типа есть недостатки, среди которых:

• возможность использования только в дизельных двигателях;
• больший вес по сравнению с литыми алюминиевыми;
• необходимость использования поршневых колец из жаростойких материалов;
• более высокая цена;

Из-за этих особенностей сфера использования составных поршней ограничена, их применяют только на крупноразмерных дизельных двигателях.

ВИДЕО: ПОРШЕНЬ. ПРИНЦИП РАБОТЫ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ. УСТРОЙСТВО

Поршень занимает центральное место в процессе преобразования энергии топлива в тепловую и механическую. Поговорим про поршни двигателя, что это такое и как они работают.

Что это такое?

Поршень - деталь цилиндрической формы, совершающая возвратно-поступательное движение внутри цилиндра двигателя. Нужен для изменения давления газа в механическую работу, или наоборот - возвратно-поступательного движения в изменение давления. Т.е. он передаёт на шатун усилие, возникающее от давления газов и обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла. Он имеет вид перевёрнутого стакана и состоит из днища, головки, направляющей части (юбки).

В бензиновых моторах применяются поршни с плоским днищем из-за простоты изготовления и меньшего нагрева при работе. Хотя на некоторых современных авто делают специальные выемки под клапаны. Это нужно, чтобы при обрыве ремня ГРМ поршни и клапана не встретились и не повлекли серьёзный ремонт. Днище поршня дизеля делают с выемкой, которая зависит от степени смесеобразования и расположения клапанов, форсунок. При такой форме днища лучше перемешивается воздух с поступающим в цилиндр топливом.

Поршень подвержен действию высоких температур и давлений. Он движется с высокой скоростью внутри цилиндра. Поэтому изначально для автомобильных двигателей их отливали из чугуна. С развитием технологий стали использовать алюминий, т.к. он давал следующие преимущества: рост оборотов и мощности, меньшие нагрузки на детали, лучшую теплоотдачу.

С тех пор мощность моторов выросла многократно. Температура и давление в цилиндрах современных автомобильных двигателей (особенно дизельных моторов) стали такими, что алюминий подошёл к пределу своей прочности . Поэтому в последние годы подобные моторы оснащаются стальными поршнями, которые уверенно выдерживают возросшие нагрузки. Они легче алюминиевых за счет более тонких стенок и меньшей компрессионной высоты, т.е. расстояния от днища до оси алюминиевого пальца. А еще стальные поршни не литые, а сборные.

Помимо прочего, уменьшение вертикальных габаритов поршня при неизменном блоке цилиндров дает возможность удлинить шатуны. Это позволит снизить боковые нагрузки в паре "поршень-цилиндр, что положительно скажется на расходе топлива и ресурсе двигателя. Или, не меняя шатунов и коленвала, можно укоротить блок цилиндров. Таким образом облегчим мотор.

Какие требования?

• Поршень, перемещаясь в цилиндре, позволяет расширяться сжатым газам, продукту горения топлива, и совершать механическую работу. Следовательно, он должен быть устойчивым к высокой температуре, давлению газов и надежно уплотнять канал цилиндра.
• Он должен наилучшим образом отвечать требованиям пары трения с целью минимизировать механические потери и, как следствие, износа.
• Испытывая нагрузки со стороны камеры сгорания и реакцию от шатуна, он должен выдерживать механическое воздействие.
• Совершая возвратно-поступательное движение с высокой скоростью, должен как можно меньше нагружать кривошипно-шатунный механизм инерционными силами.

Основное назначение

Топливо, сгорая в надпоршневом пространстве, выделяет огромное количество тепла в каждом цикле работы двигателя . Температура сгоревших газов достигает 2000 градусов. Только часть энергии они передадут движущимся деталям мотора, все остальное в виде тепла нагреет двигатель. То, что останется, вместе с отработанными газами улетит в трубу. Следовательно, если не будем охлаждать поршень, он через некоторое время расплавится. Это важный момент для понимания условий работы поршневой группы.

Еще раз повторим известный факт, что тепловой поток направлен от более нагретых тел к менее нагретым.

Наиболее нагретым является рабочее тело, или, другими словами, газы в камере сгорания. Совершенно понятно, что тепло будет передано окружающему воздуху – самому холодному. Воздух, омывая радиатор и корпус двигателя, остудит охлаждающую жидкость, блок цилиндров и корпус головки. Остается найти мостик, по которому поршень отдает свое тепло в блок и антифриз. Есть для этого четыре пути.

Итак, первый путь, обеспечивающий наибольший поток , – это поршневые кольца . Причем первое кольцо играет главную роль, как расположенное ближе к днищу. Это наиболее короткий путь к охлаждающей жидкости через стенку цилиндра. Кольца одновременно прижаты и к поршневым канавкам, и к стенке цилиндра. Они обеспечивают более 50% теплового потока.

Второй путь менее очевиден. Вторая охлаждающая жидкость в двигателе – масло. Имея доступ к наиболее нагретым местам мотора, масляный туман уносит и отдает в поддон картера значительную часть тепла от самых горячих точек. В случае применения масляных форсунок, направляющих струю на внутреннюю поверхность днища поршня, доля масла в теплообмене может достигать 30 – 40%. Понятно, что, нагружая масло функцией теплоносителя, мы должны позаботиться, чтобы его остудить. Иначе перегретое масло может потерять свои свойства. Также, чем выше температура масла, тем меньше тепла оно способно перенести.

Третий путь. Часть тепла отбирает на нагрев свежая топливовоздушная смесь, поступившая в цилиндр. Количество свежей смеси и количество тепла, которое она отберет, зависит от режима работы и степени открытия дросселя. Надо заметить, что тепло, полученное при сгорании, также пропорционально заряду. Поэтому этот путь охлаждения носит импульсный характер; отличается скоротечностью и высокоэффективен благодаря тому, что тепло отбирается с той стороны, с которой поршень нагревается.

В силу большей значимости следует уделить пристальное внимание передаче тепла через поршневые кольца. Понятно, что если этот путь мы перекроем, то маловероятно, что двигатель выдержит сколько-нибудь длительные форсированные режимы. Температура вырастет, материал поршня «поплывет», и двигатель разрушится.

Вспомним такую характеристику, как компрессия . Представим, что кольцо не прилегает по всей длине к стенке цилиндра. Тогда сгоревшие газы, прорываясь в щель, создадут барьер, препятствующий передаче тепла от поршня через кольцо в стенку цилиндра. Это то же самое, как если бы закрыли часть радиатора и лишили его возможности охлаждаться воздухом.

Более страшна картина, если кольцо не имеет тесного контакта с канавкой. В тех местах, где газы имеют возможность протекать мимо кольца через канавку, участок поршня лишается возможности охлаждаться. Как результат – прогар и выкрашивание части, прилегающей к месту утечки.

Сколько колец нужно для поршня? С точки зрения механики, чем меньше колец, тем лучше. Чем они уже, тем меньше потери в поршневой группе. При уменьшении их количества и высоты ухудшаются условия охлаждения поршня, увеличивая тепловое сопротивление днище – кольцо – стенка цилиндра. Поэтому выбор конструкции – всегда компромисс.

Почему все так любят праздники? Потому что праздник – это веселье, гости, тосты, а самое главное – праздничный стол! И каждая хозяйка мечтает, чтобы он ломился от всяких вкусностей.

Некоторые предпочитают выдумывать и готовить что-то новое и необычное, но хорошие хозяйки знают, что старые проверенные блюда, которые готовят испокон веков, никого не оставят равнодушным. Гусь в духовке с картошкой – это пожалуй одно из тех самых, проверенных и вкусных блюд. Его можно приготовить к Рождеству, или на другой праздник, когда вся семья в сборе. Кроме вкуса оно будет шикарно украшать ваш стол и будет неким символом благополучия вашего дома.

Существует много вариаций приготовления этой птицы. Можно приготовить ее с овощами, можно запечь с яблоками или сухофруктами, с гречкой или пшеном. Можно запекать в целом виде или порезав на порционные кусочки. Здесь уже как вы сами пожелаете, как говориться на свое усмотрение и вкус. Но одно ясно точно, гусь вас не подведет, это доказано веками. И, к тому же – его хватит и на большую компанию.

Предлагаю рассмотреть 6 вкусных рецептов гуся запеченного в духовке с аппетитной картошечкой.

Если вдруг не нашли гуся, можно приготовить утку по нашему рецепту, .

• гусь – 1 шт.
• картофель – 6-8 шт.
• соль – 2 ст.л.
• сок яблочный – 1 литр
• перец красный молотый – 0, 5 ст.л.
• 20 кубовый шприц
• марля – 2 метра

Подготовка тушки:

• необходимо отрезать лапки, достать из тушки внутренности и срезать лишний жир. Жир выбрасывать не нужно, на нем можно потом поджарить картошку.
• отрежьте шею у гуся, оставив с краю немного шкурки, чтоб можно было зашить отверстие.
• отрежьте крылья (крайние фаланги).

Срежьте железы на гузке т.к. они имеют не приятный запах.

Приступаем к маринованию.

• Натрите тушку солью перемешанной с красным перцем (2 ст.л. соли и 0,5 ст.л. красного перца).
• С помощью 20-ти кубового шприца шпигуем гуся яблочным соком. Делаем 4 инъекции в грудку (по 20 мл. под углом 45 градусов. Будьте осторожны, чтоб не сломать игру о кость) и 2 укола в каждую ножку. Всего 8 уколов.

• Смочите 2 метра марли в оставшемся соке и оберните тушку этой марлей. Между слоями марли положите специи, например, кориандр или душистый перец горошком. Отправляем гуся мариноваться в холодильник минимум на 3 часа.

• В форму для выпекания на дно выкладываем птицу спиной вниз и наливаем стакан воды. Это поможет мясу быть более сочным.
• Духовку разогреваем до 200 градусов и отправляем гуся выпекаться примерно на 3 часа. Время выпекания: на 1 кг мяса нужно 45 минут запекания. 4-х килограммовая тушка выпекается около 3-х часов при температуре 200 градусов.
• За это время подготавливаем картофель. Нарезаем его крупно, солим и перемешиваем со специями.

• За час до готовности достаем форму с гусем, в ней будет много жира. Часть жира нужно аккуратно слить, а частью полить птицу. Разложить вокруг нее картофель, тоже полив его жиром. Снова ставим в духовку, накрываем фольгой и печем еще 40 минут.
• Достаем, переворачиваем картошку на другую сторону, поливаем гуся жирком, ставим птицу запекаться еще примерно на минут 20. Накрывать уже не нужно чтоб образовалась корочка.

9 секретов запекания гуся, чтоб мясо было мягким и сочным

• чтоб блюдо получилось вкусным – нужно выбирать молодого гуся возрастом 7-9 месяцев. Его вес будет примерно 4 кг. Если птица будет старше – она будет слишком жирной.
• чтоб жесткое мясо гуся стало мягче его необходимо замариновать. Для этой цели отлично подходят фруктовые кислоты, например яблочный сок. Для маринада нам необходимо: 1 литр яблочного сока, 2 ст.л соли, 0,5 ст.л. черного перца горошком, 0,5 ст.л. красного перца молотого, 1 ст.л. кориандра.
• Для того, чтоб замариновать гуся быстро (за 3 часа) необходимо с помощью шприца нашпиговать тушку маринадом, а затем обернуть ее в марлю, пропитанную маринадом. Выложить обернутую тушку в форму и залить остатком сока. Отправить в холодильник на 3 часа.
• Чтобы гусь не был слишком жирным, необходимо сделать надрезы на шкурке тушки не касаясь мякоти. Это необходимо для того, чтобы при запекании лишний жир вытопился.
• В форму для выпекания под гуся необходимо налить стакан воды, которая будет создавать влажность, чтобы гусь не пригорел и мясо не стало слишком сухим.
• Когда птица готовится целиком, ее выкладывают спинкой вниз.
• Время выпекания рассчитывается по формуле: на 1 кг мяса нужно 45 минут запекания. 4-х килограммовая тушка выпекается около 3-х часов при температуре 200 градусов.
• Каждые 30 минут необходимо поливать тушку тем жиром, который вытопился.
• Чтоб получить золотистую корочку гуся намазывают не жирной сметаной за 30 минут до готовности.

Гусь в мультиварке кусочками с картошкой

Отличный помощник в приготовлении гусиного мяса – мультиварка. Мясо получается очень нежное, картошка пропитывается мясным вкусом и просто тает во рту.

Для приготовления нам потребуется:

• гусиное мясо – 300 г.
• лук – 1 шт.
• морковь – 1 шт.
• картофель – 1 шт.
• помидор – 1 шт.
• чеснок – 2 зубчика
• вода – 200 мл.
• масло растительное 70 мл.
• соль и специи по вкусу

Целый гусь в духовке с картошкой и грибами

Для любителей блюд с грибами предлагаем рецепт приготовления гуся с картошкой и грибами.

Для приготовления нам потребуется:

• Гусь (не большой) – 1 шт.
• Картошка – 2 кг.
• Шампиньоны – 4-5 шт.
• Лук – 1 шт.
• Морковь – 2-3 шт.
• Помидоры – 2 шт.
• Чеснок – 3-4 зубчика.
• Горчичный соус
• Соль/специи по вкусу.
• Фольга

Для начала помоем и подготовим тушку. Отрежем лапы, крайние фаланги крыльев, шею.

Подготовим специи для маринования птицы, смешаем их с горчичным соусом и натрем ими тушку. Тушку ставим в холодильник мариноваться на ночь.

Картошку чистим и нарезаем половинками, морковь толстыми кружочками, крупно режем лук. Крупно режем помидоры и шампиньоны.

Выкладываем замаринованного гуся поверх овощей.

В брюшко птичке складываем нарезанное яблоко кислых сортов.

Заворачиваем гуся в фольгу и отправляем в духовку на 1 час печься при 180 градусах.

Через час переворачиваем гуся и печем еще 1 час. За пол часа до готовности снимаем фольгу и даем гусю подрумяниться.

Приятного аппетита!

Вкусный запеченный гусь с яблоками и картошкой

Рецепт фаршированного гуся рисом

В старину наши бабушки и прабабушки очень любили запекать картофель прямо в кожуре, так сказать в мундире. Эта традиция сохранилась и в наше время. А если к ней еще добавить сочного, нежного гуся, начиненного рисом и сухофруктами, ммм это будет просто объедение!

Предлагаю рецепт гуся в духовке с картофелем в мундире.

Продукты :

• небольшой гусь (примерно 2.5-3 кг)
• рис 1-1.5 стакана
• сухофрукты 150-200 г
• картофель средний 1-1.5 кг
• майонез
• томатная паста
• чеснок по вкусу
• горчица 1 чайная ложка
• соль и перец по вкусу

Способ приготовления :

Рис отвариваем в подсоленной воде. Сухофрукты предварительно замачиваем в кипятке на 20-25 минут, затем хорошенько промываем. Перемешиваем с рисом.

Гуся хорошенько очищаем от всего лишнего. Тщательно промываем. Желательно предварительно его отварить в слабо-соленой воде примерно минут 20.

Готовой смесью промазать гуся изнутри. И начинить рисом с сухофруктами.

Теперь смазываем гуся сверху полностью.

Моем картошку очень чисто, не очищая от кожуры. И разрезаем его весь поперек. Выкладываем вместе с гусем на противень и в духовку и запекаем до полной готовности при температуре 180-190 градусов.

Убедившись, что гусь прожарился и картошка тоже, выкладываем все это на красивое блюдо, украшаем зеленью или чем сами захотите.

Ну вот блюдо получилось на славу! Приятного аппетита!

Рецепт гуся, запеченного в духовке кусочками

Для тех, кто не хочет запекать целого гуся, или у кого он попросту не помещается в духовку, есть прекрасный вариант запекания кусочками. Кому-то так нравиться даже больше.

Нам потребуется :

• тушка гуся – 2.5-3 кг
• картофель средний – 1-1.5 кг
• морковь – 2 шт.
• лук репчатый – 2-3 шт.
• чеснок – 4 зубчика
• майонез
• уксус – 2 ст. ложки
• соль и перец

Способ приготовления :

Тушку гуся промываем, подготавливаем, очищаем и разрезаем на порционные куски. Картофель чистим и режем кольцами не слишком тонко, но и не слишком грубо.

Так же поступаем с луком и морковью, режем кольцами.

Теперь готовим маринад: смешиваем майонез, уксус, соль и перец, выдавливаем туда зубчики чеснока. Готовой смесью поливаем гуся и картофель и начинаем все это перемешивать.

Оставляем все это примерно на 20 минут, для пропитывания. Затем на смазанный маслом противень выкладываем овощи и мясо и запекаем в духовке при температуре 180-200 градусов до полной готовности. Проверяйте мясо, чтобы оно стало мягким, но при этом сочность не потеряло.

Ну вот гусь готов, подавайте на стол смело и принимайте похвалу от родных и гостей. Приятного аппетита!

Если вдруг гуся не нашли, а курица не подходит — приготовьте утку,

Жаркое из гуся с картошкой — простое, но очень вкусное и сытное блюдо. Сочетание гусиного мяса с картофелем настолько удачное, что понравится очень многим. Приготовить это блюдо совсем не сложно, а накормить им можно большую компанию. Попробуйте!

Для приготовления жаркого из гуся с картошкой потребуется:

кусочки гуся — 500 г;

лук репчатый — 1 шт.;морковь — 1 шт.;

картофель крупный) — 5-7 шт.;

соль, чёрный молотый перец — по вкусу;

бульон или вода) — 200 мл.;

лавровый лист — 2 шт.;

растительное масло — 2 ст. л.

Гуся, нарезанного на порционные кусочки, вымыть и обсушить бумажным полотенцем. Выложить кусочки мяса на разогретую с растительным маслом сковороду и обжарить до золотистого цвета с двух сторон примерно минут по 7-10 с каждой стороны). Посолить и поперчить по вкусу. Обжаренное мясо переложить в жаропрочный горшочек.

Очищенный картофель нарезать дольками, посолить и выложить на обжаренные кусочки гуся.

Очищенный лук нарезать кубиками и выложить на картошку. Очищенную морковь натереть на тёрке и разложить поверх лука. Добавить лавровый лист, влить бульон или воду). Накрыть горшочек крышкой и поставить в разогретую до 180 градусов духовку на 1 час.

Наивкуснейшее жаркое из гуся с картошкой подавать к столу горячим с маринованными или свежими овощами.

Приятного аппетита!