Κύλινδρος

Είναι το στοιχείο του κινητήρα ενός ΤΡΑΚΤΕΡ μέσα στο οποίο γίνεται η καύση του πετρελαίου, η μετατροπή του σε αέρια υψηλής πίεσης και μεγάλης δύναμης, με την οποία κινούνται τα πιστόνια δημιουργώντας έτσι κινητική ενέργεια. Όλοι οι κύλινδροι σε ένα κινητήρα αποτελούν ένα σύνολο το οποίο είναι χυτό και ονομάζεται μπλοκ κυλίνδρων.

Το μπλοκ των κυλίνδρων περιέχει εκτός από τους κυλίνδρους, τμήμα των αγωγών κυκλοφορίας του λαδιού και  τα υδροχιτώνια (θάλαμοι κυκλοφορίας νερού ψύξεως).  Το μπλοκ των κυλίνδρων καταπονείται από τις υψηλές πιέσεις και θερμοκρασίες της καύσης, από θερμικές τάσεις εξ’ αιτίας της γρήγορης αλλαγής της θερμοκρασίας. Για να αντιμετωπισθούν αυτές οι υψηλές καταπονήσεις, κατασκευάζεται από ειδικό χυτοσίδηρο, ή από κράματα αλουμινίου.

μπλοκ κυλίνδρων

Όπως φαίνεται στην παραπάνω φωτογραφία, κάθε κύλινδρος είναι τοποθετημένος δίπλα στον άλλο, γι αυτό το μπλοκ των κυλίνδρων ονομάζεται «σε σειρά». Απαντώνται όμως και υπό γωνία 60^ο ή 90^ο, σ’ αυτή την περίπτωση το μπλοκ των κυλίνδρων ονομάζεται «V»(βε).
Μέσα στο σώμα του κυλίνδρου είναι τοποθετημένο σφηνωτά το χιτώνιο.
Χιτώνιο ή πουκάμισο είναι ο πρόσθετος κύλινδρος μέσα στον οποίο παλινδρομεί το πιστόνι. Έχουμε δύο τύπους χιτωνίων : τα υγρά, η εξωτερική επιφάνεια των οποίων βρέχεται από το αντιψυκτικό υγρό και τα ξηρά,  η εξωτερική επιφάνεια των οποίων δεν βρέχεται από το αντιψυκτικό υγρό. Για μεγαλύτερη αντοχή στις πιέσεις, ως υλικό κατασκευής χρησιμοποιείται ο φαιός χυτοσίδηρος. Λόγω της μεγάλης καταπόνησης που υφίσταται το χιτώνιο, φθείρεται. Η φθορά προέρχεται από : α) την τριβή του πιστονιού και των ελατηρίων κατά την παλινδρομική κίνηση τους, και β) την διάβρωση από  υγροποιημένους ατμούς οξέων που δημιουργούνται κατά την καύση. Προκειμένου να διορθώσουμε την φθορά του χιτωνίου κάνουμε ρεκτιφιέ, ή σε περίπτωση μεγάλης φθοράς το αντικαθιστούμε.  

Πιστόνι ή έμβολο

Είναι τμήμα του κινητήρα του τρακτέρ το οποίο πηγαίνει πάνω κάτω (μεταξύ ΑΝΣ & ΚΝΣ) μέσα στον κύλινδρο κάνοντας ευθύγραμμη - παλινδρομική κίνηση. Αφενός μεν, πιέζει το καύσιμο για να το φέρει σε κατάσταση να καεί και να παραχθεί κινητήρια δύναμη, η οποία μεταβιβάζεται μέσω της μπιέλας στον στροφαλοφόρο άξονα. Αφετέρου δε, στεγανοποιεί τον χώρο καύσης από τον στροφαλοθάλαμο με την βοήθεια των ελατηρίων συμπίεσης. Το σχήμα του είναι κυλινδρικό, μοιάζει με ανάποδο κύπελλο, συνδέεται με την μπιέλα με ένα πείρο (εγκάρσια).

Πιστόνι ή έμβολο

ΑΝΣ = Άνω Νεκρό Σημείο & ΚΝΣ = Κάτω Νεκρό Σημείο, είναι οι δύο ακραίες θέσεις μετακίνησης του πιστονιού. Η απόσταση μεταξύ αυτών των δύο σημείων ονομάζεται διαδρομή του πιστονιού.

Υλικό κατασκευής : Τα πιστόνια παλιότερα κατασκευαζόταν από μαντέμι. Το μέταλλο αυτό είναι φθηνό, έχει μικρό συντελεστή διαστολής, μεγάλη αντοχή στις τριβές, όμως είναι βαρύ.  

Στην συνέχεια, ως υλικό κατασκευής χρησιμοποιήθηκαν διάφορα κράματα αλουμινίου τα οποία όμως είναι μαλακά με αποτέλεσμα να φθείρονται εύκολα. Για να διορθωθεί αυτό το μειονέκτημα, εφαρμόσθηκε η κατεργασία της ανοδικής οξείδωσης με την οποία σκληραίνει η επιφάνεια του πιστονιού, μειώνονται οι φθορές και διευκολύνεται η λίπανση. Ως υλικό κατασκευής,  χρησιμοποιούνται επίσης τα κράματα μαγνησίου, τα οποία έχουν τις ίδιες σχεδόν ιδιότητες με τα κράματα αλουμινίου και επιπλέον είναι πολύ ελαφρύτερα.    

Ονοματολογία Πιστονιού

Ελατήρια πιστονιού

Για την σωστή λειτουργία του κινητήρα είναι απαραίτητη η τέλεια στεγανοποίηση του χώρου καύσης, γιατί επιτυγχάνεται :

• Η μεγαλύτερη δυνατή συμπίεση.
• Η μη διαφυγή καυσαερίων στο στροφαλοθάλαμο.
• Η αποτροπή εισροής του λαδιού λίπανσης από τον στροφαλοθάλαμο, στον χώρο καύσης.

Με την χρησιμοποίηση των ελατηρίων του πιστονιού εξασφαλίζουμε την επιθυμητή στεγανότητα.

Τα ελατήρια, έχουν σχήμα δακτυλίου με εξωτερική διάμετρο λίγο μεγαλύτερη από την διάμετρο του κυλίνδρου και σε ένα σημείο της περιφέρειας τους είναι κομμένα (όπως φαίνεται στο πιο κάτω σχήμα).  Το τμήμα που λείπει, διευκολύνει ώστε ανοίγοντας τα λίγο να μπούνε στη θέση τους , στα αυλάκια του πιστονιού, επίσης περιλαμβάνει τις θερμικές διαστολές.

Ελατήρια πιστονιού

Το πάνω και το δεύτερο εμποδίζουν τα καυσαέρια να διαφύγουν προς τα κάτω και ονομάζονται ελατήρια συμπίεσης. Τα ελατήρια λαδιού δεν αφήνουν το λάδι λίπανσης να μπει στον χώρο καύσης.
Υλικό κατασκευής : Τα ελατήρια κατασκευάζονται από κραματωμένο χάλυβα ή από φαιό χυτοσίδηρο με μεγάλη ελαστικότητα, ή από χυτοσίδηρο με σφαιροειδή γραφίτη. Κόβονται από ένα ενιαίο σωλήνα ο οποίος έχει υποστεί σκλήρυνση με επικάλυψη νικελίου ή μολυβδαινίου.   

Τοποθέτηση πιστονιού σε κύλινδρο