Was genau ist ein Kolben?

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Hier ist ein Diagramm einer Scheibenbremse. Beachten Sie, dass es einen Kolben gibt (in rot):

Dies ist ein Kolben, der am häufigsten im Verbrennungsmotor verwendet wird:

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

Diese beiden Kolbentypen sind eindeutig ähnlich genug, um den gleichen Namen zu haben, aber unterschiedlich genug, um nicht miteinander austauschbar zu sein.

Was sind per Definition die charakteristischen Eigenschaften eines Kolbens?

Was ist der Unterschied zwischen den beiden Kolbentypen?

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— Max Goodridge
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Fwiw der Ursprung des Wortes "Kolben" selbst stammt aus verschiedenen Sprachen, wo es "Pfund" (als Verb) oder "Werkzeug zum Stampfen" bedeutet. Daraus gehe ich davon aus, dass die eigentlichen bestimmenden Eigenschaften eines Kolbens seine stumpfe Form und seine lineare Bewegung gegen / als Reaktion auf Druckänderungen gegen seine Oberfläche sind. Es gibt auch die moderne englische Definition des Wortes, die angibt, dass "Kolben" dies im Laufe der Zeit spezifisch eingegrenzt hat, um versiegelte, zylindrisch geformte Objekte zu bedeuten, die auf eine Flüssigkeit wirken.

— Jason C

Es ist die Sache, die den Knall in das Loch bringt - wie beim Saugen, Drücken, Knallen, Blasen.

— Robert S. Barnes

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Was sind per Definition die charakteristischen Eigenschaften eines Kolbens?

Ganz einfach gesagt: Ein Kolben verstopft ein Loch.

Wikipedia sagt:

Es ist die bewegliche Komponente, die in einem Zylinder enthalten ist und durch Kolbenringe gasdicht gemacht wird.

(Hinweis: Ich würde der Wiki-Bewertung nicht zustimmen, nur um zu sagen, dass sie durch Dichtungsringe dicht verschlossen ist . Nicht an allen Kolben sind Ringe angebracht, wie ich erläutern werde.)

In Ihrem Beispiel hört die Ähnlichkeit dort auf.

Was ist der Unterschied zwischen den beiden Kolbentypen?

Realistisch gesehen kann ein Kolben aus jedem Material hergestellt werden, solange er die jeweilige Aufgabe erfüllt. Kolben, die in modernen Verbrennungsmotoren verwendet werden, bestehen höchstwahrscheinlich aus übereutektischem Aluminiumguss (Übersättigung des Siliziumgehalts). Dies ist auf ihr geringes Gewicht und das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zurückzuführen. Für schwerere Anwendungen kann geschmiedetes Aluminium verwendet werden. Geschmiedetes Aluminium ist widerstandsfähiger gegen Detonation, die unter hohem Zylinderdruck auftreten kann. Übereutektische Kolben sind unter hoher Belastung zerbrechlich. Ältere Fahrzeuge haben möglicherweise Gusseisenkolben verwendet, als das Raffinieren von Aluminium sehr teuer war.

Ein Bremskolben kann dagegen aus Kunststoff, Aluminium oder verchromtem Stahl bestehen. (Die meisten, die ich gesehen habe, sind die letzteren.) Wieder ist alles, was es tut, ein Loch zu stopfen.

Ein Bremskolben ist im Außenradius glatt. Es ist von der Innenseite des Bremssattels abgedichtet, um die Bremsflüssigkeit zu halten. Die Oberseite des Bremssattelkolbens (die Seite, auf die die Bremsflüssigkeit einwirkt) ist relativ flach. Dies soll sicherstellen, dass die Bremsflüssigkeit über die gesamte Fläche gleichmäßig auf den Kolben wirkt.

In einen Motorkolben sind Ringnuten eingearbeitet. Diese Ringnuten bieten Platz für Kolbenringe, die den Zylinder fast vollständig dicht abdichten, wobei zwei Kompressionsringe für die Abdichtung sorgen (einige LKW-Anwendungen verwenden drei Dichtringe). Am Boden des Kolbens befindet sich eine dritte Ringnut, die Platz für einen Ölkontrollsatz von Ringen bietet. Dies hilft, Öl von den Zylinderwänden abzukratzen und es zurück in den Boden zur Ölwanne zu drücken. Die Fläche des Motorkolbens kann von vielen verschiedenen Arten sein. Einige haben Vertiefungen, damit die Ventile einen Platz haben (anstatt auf den Kolben zu schlagen!). Es kann auch Kronen für eine höhere Kompression und Vertiefungen für eine niedrigere Kompression geben.

— Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
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Die Aufgabe eines Kolbens besteht im Wesentlichen darin, die Kraft zwischen Mechanismen und Flüssigkeiten zu koppeln. Dies geschieht durch Ein- und Ausfahren in die (normalerweise zylindrische) Flüssigkeitskammer.

Im Motor üben heiße Gase während der Verbrennung eine Kraft auf den Kolben aus, die wiederum eine Kraft auf die Pleuel ausübt, die wiederum eine Kraft auf die Kurbel ausübt. Bei anderen Motorhüben arbeitet der Kolben mit Kraft von der Kurbelwelle umgekehrt, um die Abgase herauszudrücken, neue Luft (und manchmal Kraftstoff) einzusaugen und die brennfertige Luft (und manchmal Kraftstoff) zu komprimieren.

Ähnlich drückt im Bremssattel die Hydralflüssigkeit auf den Kolben, der wiederum auf die Bremsbeläge drückt.

Der Kolben im Verbrennungsmotor ist ein hochwertiges Teil, das für anspruchsvolle Bedingungen ausgelegt ist. Es muss genau das richtige Kompressionsverhältnis bieten, es muss sich die ganze Zeit mit hoher Geschwindigkeit bewegen, die Richtung immer wieder ändern, es muss eine sehr gute Abdichtung gegen die Zylinderwände aufrechterhalten. Die Kupplungen zwischen Kolben, Pleuel und Kurbelwelle müssen sich ebenfalls drehen können.

Der Bremssattel ist weit weniger anspruchsvoll. Der Kolben befasst sich nur mit Hydralöl, nicht mit heißen Gasen und bewegt sich nur selten eine kurze Strecke.

— Peter Green
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