Что такое поршень?

Что такое поршень?
Поршень — это цилиндрический компонент, который совершает возвратно-поступательные движения в герметичной трубке. Цель такого устройства — создавать давление в жидкостях (как в жидкостях, так и в газах), содержащихся в цилиндре, чтобы приводить их в движение или получать от них движение.
Поршень является компонентом поршневых двигателей, поршневых насосов, газовых компрессоров, гидравлических и пневматических цилиндров, а также других подобных механизмов.

По сути, задача поршня — передавать усилие между механизмами и жидкостями. Для этого он входит в (обычно цилиндрическую) камеру с жидкостью и выходит из неё.

Во время сгорания топлива в двигателе горячие газы оказывают давление на поршень, который, в свою очередь, оказывает давление на шатуны, а те, в свою очередь, оказывают давление на коленчатый вал. Во время других тактов двигателя поршень работает в обратном направлении, используя силу коленчатого вала для выталкивания выхлопных газов, впуска нового воздуха (а иногда и топлива) и сжатия воздуха (а иногда и топлива) для последующего сгорания.

Аналогичным образом в тормозном суппорте гидравлическая жидкость давит на поршень, который, в свою очередь, давит на тормозные колодки.

Поршень в двигателе внутреннего сгорания — это деталь с высокими техническими характеристиками, рассчитанная на работу в сложных условиях. Он должен обеспечивать нужную степень сжатия, постоянно двигаться с высокой скоростью, многократно меняя направление, и обеспечивать очень плотное прилегание к стенкам цилиндра. Соединения между поршнем, шатуном и коленчатым валом также должны быть подвижными.

Тормозной суппорт гораздо менее требователен к условиям эксплуатации. Поршень работает только с гидравлическим маслом, а не с горячими газами, и перемещается на небольшое расстояние лишь изредка.

Каковы характерные свойства поршня по определению?

Проще говоря: Поршень закрывает отверстие.

Википедия гласит:

Это подвижный элемент, который находится внутри цилиндра и герметизируется поршневыми кольцами.

(Примечание: я бы не согласился с оценкой в вики, но скажу, что он плотно прилегает благодаря уплотнительным кольцам. Не на всех поршнях есть кольца, как я объясню далее.)

В вашем примере на этом сходство заканчивается.

В чём разница между двумя типами поршней?

На самом деле поршень может быть изготовлен из любого материала, лишь бы он справлялся со своей задачей. Поршни, используемые в современных двигателях внутреннего сгорания, чаще всего изготавливаются из литого гипереэвтектического (с повышенным содержанием кремния) алюминия. Это связано с их малым весом и соотношением прочности и веса. Для более тяжёлых условий эксплуатации может использоваться кованый алюминий. Кованый алюминий более устойчив к детонации, которая может возникнуть при высоком давлении в цилиндре. Гипереэвтектические поршни склонны к разрушению при высоких нагрузках. В старых автомобилях могли использоваться чугунные поршни, поскольку переработка алюминия была очень дорогой.

С другой стороны, тормозной поршень может быть сделан из пластика, алюминия или хромированной стали. (Чаще всего я видел последние.) Опять же, его задача — закрывать отверстие.

Тормозной поршень имеет гладкий внешний радиус. Он герметично закрыт с внутренней стороны суппорта, чтобы удерживать тормозную жидкость. Верхняя часть поршня тормозного суппорта (сторона, на которую воздействует тормозная жидкость) относительно плоская. Это необходимо для того, чтобы тормозная жидкость воздействовала на поршень равномерно по всей поверхности.

В поршне двигателя имеются канавки для колец. В этих канавках располагаются поршневые кольца, которые обеспечивают почти полную герметичность цилиндра. Герметичность обеспечивают два компрессионных кольца (в некоторых грузовиках используются три уплотнительных кольца). В нижней части поршня имеется третья канавка для маслосъёмных колец. Они помогают удалять масло со стенок цилиндра, направляя его обратно в масляный поддон. Поверхность поршня двигателя может быть разной. В некоторых из них есть выемки, чтобы клапаны могли находиться в определённом положении (а не ударяться о поршень!). Также могут быть выступы для повышения степени сжатия и углубления для её снижения.