Поршень является незаменимой деталью в двигателе внутреннего сгорания и выполняет главную роль в процессе превращения энергии топлива сначала из химической в тепловую, а затем их тепловой в механическую. Требования к поршням цилиндров:
- надежное уплотнение канала цилиндра, т. к. поршень обязан совершать механическую работу, позволяя расширяться продукту горения топлива в цилиндре, а также сжатым газам;
- минимизация механических потерь и износа, т. к. поршень вместе со своими кольцами и цилиндром представляет собой линейный подшипник скольжения;
- стойкость к механическому воздействию, ведь поршень постоянно испытывает реакцию от шатуна и неслабые нагрузки, которые приносит ему камера сгорания;
- минимизация нагрузки, которая инерционными силами возлагается на кривошипно-шатунный механизм, ведь поршень совершает высокоскоростные возвратно-поступательные движения при работе двигателя.
С данной деталью двигателя, которая является одной из самых важных в его конструкции, у многих инженеров часто возникают проблемы, которые можно поделить на две основные группы - это процессы теплового преобразования, а также проблемы, связанные с механикой. Но об этом в следующих статьях.