Tłoki silnikowe – po co? Budowa tłoka

W samochodach są części bez, których nie mogły by one funkcjonować. Jedną z takich części jest tłok silnikowy. W paliwie zasilającym silnik zawarta jest energia chemiczna. W procesie spalanie zamienia się ona w energię mechaniczną i cieplną. Gdy paliwo jest spalane w komorze spalania powstają gazy o wysokie temperaturze oraz wysokim ciśnieniu. Czynniki te oddziałują na denko tłoka. Poprzez to następuje  przesunięcie tłoka w kierunku dolnego, martwego położenia, zwanego również suwem pracy.

Silnik czterosuwowy

W przypadku silników czterosuwowych proces ten następuje naprzemiennie, czyli są dwie pary tłoków współpracujące ze sobą: 1-3 oraz 2-4. Przy czym para tłoków 1-3 znajduje się w dolnym martwym położeniu, natomiast para 2-4 w górnym martwym położeniu. Zapłon oraz spalanie mieszanki następuje właśnie w położeniu górnym martwym. Tłok silnika spalinowego wykonuje ruch posuwisto-zwrotny, mocowany jest za pomocą sworznia z korbowodem.

Jednym z jego zadań jest odbieranie energii mechanicznej od spalanej w cylindrze mieszanki. W większości przypadków zrobione są one ze stopów aluminium oraz krzemu.

Materiałom z jakich zrobione są tłoki stawiane są dosyć duże wymagania m.in. takie jak:

  • odpowiednia przewodność cieplna
  • mała masa właściwa
  • duża wytrzymałość materiału przy wysokich temperaturach
  • mały współczynnik rozszerzalności cieplnej
  • duża wytrzymałość zmęczeniowa
  • odporność na korozję
  • odporność na zużycie cierne

Warto również wspomnieć o tym, że gdy produkowany jest tłok, przeprowadzane są dwie selekcje:

  • wymiary
  • masa

Produkcja tłoka

Pierwsza z nich daje możliwość produkcji takiego tłoka, aby zapewnił on optymalny luz danej pary tłok-cylinder. Druga z nich, natomiast pozwala wybrać taki tłok, aby wyrównoważenie układu tłokowo-korbowego było jak najłatwiejsze. Opisując tłok silnikowy nie sposób nie wspomnieć o jego budowie. Posiada on denko, mocowanie na piastę, sworzeń tłokowy, część pierścieniową oraz nośną. Jeśli chodzi o denko to kształtowane ono jest w zależności od wymaganych rozwiązań w odniesieniu do komory spalania. Jego piasta, natomiast służy do osadzania sworznia tłokowego.

 

Zazwyczaj znajduje się ona w środku ciężkości tłoka. Sworzeń tłokowy ma za zadanie łączyć korbowód z tłokiem i przenosić siłę spowodowaną przez powstające w procesie spalania gazy z tłoka na oś korbowodu. Na tłoki stosowane są różne materiały, ponieważ w komorze spalania panują wysokie temperatury. Wymiary sworznia tłokowego ustalane są na podstawie obliczeń wytrzymałościowych. Omawiając część pierścieniową należy zacząć od tego, że znajduje się ona w górnej części tłoka. Jeśli chodzi o silniki dwusuwowe to występuje tam 1-4 pierścieni, natomiast w silnikach czterosuwowych 2-4 (zazwyczaj stosowane są 3 pierścienie). Ilość stosowanych pierścieni w danych silnikach zależy od stopnia sprężania.

 

Pierwszy z pierścieni tłokowych ma za zadanie uszczelnianie cylindra. Ogólnie uszczelnia on komorę spalania oraz uniemożliwia przedostanie się gazów do kadłuba silnika. Biorąc pod uwagę jego położenie narażony on jest na korozję i najwyższe temperatury. Zazwyczaj ma kształt prostokątny lub baryłkowy. Kolejnym  nich jest pierścień osadzony na dole tłoka, czyli tzw. pierścień zbierający. Stosowany jest w celu zgarniania nadmiaru oleju ze ścianki cylindra podczas ruchu tłoka. Następnie olej wraca do kadłuba silnika. Ma on dwie powierzchnie robocze, między nimi znajdują się owalne lub okrągłe otwory, którymi to zebrany nadmiar oleju spływa do kadłuba silnika. Trzeci pierścień kompresyjno-zgarniający umieszczono pomiędzy uszczelniającym, a zgarniającym. Do jego zadań należy zatrzymanie gazów, które przedostały się przez pierścień uszczelniający, oraz zgarnianie nadmiaru oleju z gładzi cylindra. Podsumowując do głównych zadań wszystkich pierścieni tłokowych należą:

  • uszczelnienie komory spalania
  • przekazywanie ciepła z tłoka do cylindra
  • kontrolowanie zużycia oleju

Aby mogły one wykonywać swoje zadania muszą mieć możliwość sprężystego układania się pod wpływem wysokiej temperatury. Zazwyczaj wykonane są z żeliwa szarego.


źródło:

http://www.triumftools.pl/Narzedzia-do-obslugi-silnika

https://www.wikimedia.org/

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *