Silniki spalinowe: cz.2 "Tłok"

Tłok silnika Diesla
Źródło: www. motofocus.pl

    Dobre przewodzenie ciepła, mała masa, duża odporność na ścieranie, zdolność do pracy w wysokich temperaturach, wszystkie te cechy powinny charakteryzować naszego dzisiejszego bohatera, którym jest niejaki TŁOK. 

Co jeszcze można o nim powiedzieć? Jest precyzyjny i dokładny, i to co kobietom powinno spodobać się najbardziej... pasuje tylko do jednego cylindra ;)   

    Po wakacyjnej przerwie ruszamy z kolejną dawką motoryzacyjnej wiedzy. Na początek drugi z serii artykułów o silnikach spalinowych. Postaram się przedstawić dzisiaj czym jest tłok w silniku, jakie pełni funkcje, z czego powstaje i wszystko co warto o nim wiedzieć. 

Czym  jest tłok?

    Tłok to element, który jest ruchomą częścią komory spalania, dlatego szczególnie narażony jest na wysokie temperatury i ciśnienie. Jak wiadomo każda ruchoma część jest trudna do uszczelnienia. W przypadku komory spalania nie możemy pozwolić sobie na zbyt duże straty związane z nieszczelnością pomiędzy cylindrem a tłokiem, dlatego stosuje się specjalne pierścienie uszczelniające. Dlaczego tłok musi być lekki? Ze względu na siły bezwładności. Niewielu z nas może zastanawiało się nad tym, ale tłok ciągle musi przyśpieszać i zwalniać do prędkości równej 0, gdyż tylko wtedy może zmienić kierunek ruchu. Tłok musi być zamontowany z niezwykłą precyzją, tak aby nie doszło do jego zatarcia. Równie istotną rzeczą jest rozszerzalność cieplna, jeżeli tłok został wykonany z niewłaściwego materiału, pod wpływem temperatury może "spuchnąć" a tym samym doprowadzić do katastrofy. Należy zwracać uwagę na pochodzenie różnego rodzaju zamienników, np do pojazdów zabytkowych gdyż można się niemiło rozczarować po remoncie ukochanego silnika. 

Budowa tłoka.

    Chciałbym przedstawić teraz materiał wideo prezentujący budowę typowego tłoka wraz z wszystkim elementami niezbędnymi do jego prawidłowej pracy. Zaprezentowano tutaj również problem połączenia tłoka z korbowodem. Zapraszam do obejrzenia!

Materiały konstrukcyjne tłoków.

    

Tłok kuty JE Pistins
Źródło: www.tomson.com.pl

    Początkowo tłoki wykonywano z żeliwa, ponieważ charakteryzowało się ono dużą odpornością na ścieranie, a także przyzwoitą wytrzymałością i twardością w podwyższonych temperaturach. Niestety żeliwo jest ciężkie i kiepsko przewodzi ciepło, dlatego zostało wyparte przez tłoki aluminiowe, zdecydowanie lżejsze i lepiej przewodzące ciepło. Jednak i to rozwiązanie ma swoje wady, a mianowicie aluminium charakteryzuje się dużą rozszerzalnością cieplną. Jednym ze sposobów radzenia sobie z tym problemem jest stosowanie stopów z dodatkiem krzemu (nawet do 20%), co również wpływa korzystnie na właściwości ścierne, które poprawia się również poprzez obróbkę cieplną i sztuczne starzenie. W nowoczesnych rozwiązaniach,szczególnie przy dużych średnicach, stosuje się również tłoki składane, w których część pierścieniowa z denkiem wykonane są ze stali lub staliwa, część nośna zaś ze stali lub stopów aluminium. Poza tym część nośną pokrywa się, np grafitem.

Podstawowym sposobem wytwarzania tłoków jest ich odlewanie, chociaż stosuje się również tłoki kute. 

                                      Smarowanie.

  

    Wszyscy wiemy, że kto smaruje ten jedzie ;) Jakie jednak ma to praktyczne znaczenie? Otóż smarowanie olejem ma znaczący wpływ na żywotność silnika. Olej pełni tutaj dwie podstawowe funkcje: 

1.SMAROWANIE - gdyby gładź cylindra i pierścienie tłokowe nie były smarowane bardzo szybko doszłoby do wzajemnego ścierania się tych elementów, proponuje tutaj eksperyment, proszę spróbować potrzeć o siebie dwoma kawałkami aluminium.

2.CHŁODZENIE - chłodzenie natryskiem olejowym wewnętrznej części denka tłoka, pozawala na dodatkowe jego chłodzenie, dlatego pamiętać należy, że nawet jeśli olej wygląda jeszcze całkiem nieźle, ale jest już stary, niekoniecznie musi pełnić dobrze tę funkcję.

Zatarty tłok
Źródło:www.naszehobby.riders.pl

Wypalony tłok
Źródło: www.rieju.mojeforum.net

    Na pewno pojawi się jeszcze temat pierścieni tłokowych , gdyż jest to dość szerokie zagadnienie i różnych komór spalania, gdyż jest zasadnicza różnica pomiędzy silnikami iskrowymi, a z zapłonem samoczynnym. Jednak to temat na odrębny artykuł ;)

Na dzisiaj to wszystko, wkrótce kolejne materiały. Pozdrawiam serdecznie!