Sylinteri

Aiheet:

Yleinen
Sylinteriholkin tyyppi
Hoonaaminen
Sylinterijärjestelyt
Laukaisujärjestys

yleinen:
Tiloja, joissa männät liikkuvat ylös ja alas, kutsutaan sylintereiksi. Sylinterin sisäpuoli ei ole täysin sileä, koska silloin öljy voisi helposti liikkua mäntää pitkin kampikammiosta polttokammioon. Siksi on tehty hiontaurat. Hionnan periaate on kuvattu tarkemmin tällä sivulla.
Sylinterien koko määrää moottorin sylinteritilavuuden. Jokaiselle moottorityypille käytetään esimerkiksi 1.6, 2.0 tai joskus 6.0 litran sylinteritilavuutta. Tämä tarkoittaa (1.6:lla), että kaikkiin sylinteritiloihin mahtuu 1,6 litraa ilmaa yhdessä. Tila mitataan ODP:ssä olevan männän (eli alareunassa ja alkaa puristus- tai pakotahdilla) ja sylinterinkannen välillä. Mitä suurempi sylinterin tilavuus, sitä korkeampia/leveämpiä sylinterit ovat. Tämä riippuu myös porauksesta (sylinterin halkaisija) ja iskusta (sylinterin korkeus).
Sylinterin tilavuus voidaan laskea tiedoilla poraus x iskutilavuus. Lisätietoa sylinterin tilavuudesta ja poraus x iskutilavuudesta löytyy sivulta Laske sylinterin tilavuus.
Lisätietoa 4-tahtiprosessista löytyy sivuilta Bensiinimoottori en diesel moottori.

Sylinterin holkin tyyppi:
Sylinterit voidaan porata suoraan moottorilohkoon, valettu yhtenä kappaleena kokonaiseksi moottorilohkoksi tai ne voivat koostua erikseen asennetuista holkeista. Porattuja tai valettuja sylintereitä kutsutaan kuiviksi sylinteriholkeiksi ja erillisiä sylinteriholkkeja kutsutaan myös märiksi sylinteriholkeiksi. Märkäholkit voidaan vaihtaa erikseen ja asettaa paikoilleen käsin. Ne joutuvat suoraan kosketukseen jäähdytysnesteen kanssa ja niiden seinämä on paksumpi kuin kuivilla holkeilla. Loppujen lopuksi niiden on oltava riittävän vahvoja yksinään. Ylimääräisiä tiivisteitä käytetään estämään nesteen pääsy öljypohjaan märkien sylinteriholkkien kautta.
Ilmajäähdytteisissä moottoreissa sylinterit muodostavat erillisen yksikön, ne on varustettu jäähdytysrivoilla ja on asennettu kampiakselin koteloon. Ripojen pinta riippuu siitä, missä määrin jäähdytystä tarvitaan.

Irrotettaessa sylinterinkannen moottorilohkosta, jossa on löysät sylinteriholkit, on huolehdittava siitä, etteivät holkit ole siirtyneet ylöspäin. Muuten sylinterinkannen vaihdossa voi syntyä ongelmia.
Tämän tarkistamiseksi on asetettava jonkinlainen suuri viivain tai suora rautapala koko moottorilohkon leveydelle. Jos sylinterin holkki työntyy esiin, tämä havaitaan välittömästi. Sylinterin holkkia voidaan sitten koputtaa alas kevyellä vaivalla (varovasti!).
Oikeanpuoleisessa kuvassa moottori, jossa on märät sylinteriholkit, ja alla olevassa kuvassa moottorilohko, jossa on valetut tai poratut sylinterit.
Kannen tiiviste on asennettu moottorilohkon ja sylinterikannen väliin. Kannen tiiviste varmistaa sylintereiden välisen sekä öljy- ja jäähdytyskanavien välisen tiiviyden.

Hionta:
Sylinterin seinämä ei ole sileä sisältä. Jos se olisi sileä ja mäntä liikkuisi siinä ylös ja alas, männästä virtaisi aina tietty määrä voiteluöljyä sylinterin seinämää pitkin palotilan yläosassa mäntään. Eikä se nimenomaan ole tarkoitus. Lisäksi jos moottori on pysähtynyt jonkin aikaa, männän ja sylinterin seinämän välissä ei enää olisi moottoriöljyä. Moottori käy sitten "kuivana" jonkin aikaa ennen kuin moottoriöljyä hiipii taas männän ylös. Tämän estämiseksi sylinterin seinämään on tehty pieniä hiontauria. (Myös männän puolella, mutta siitä keskustellaan myöhemmin). Hoonausurat ovat vain pieniä naarmuja, jotka syntyvät tietyssä kulmassa sylinterin seinämään, johon öljy osittain jää.

Hiontaurat tehdään yleensä 47 asteen tai joskus 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden poraan sijoitetulla erikoistyökalulla. Erikoishiontatyökalut näkyvät alla olevissa kuvissa.

Sylinterin hionta on tehtävä erittäin huolellisesti. Liian vähän hiontauria lisää öljynkulutusta ja liian paljon vaurioittaa sylinterin seinämän suojakerrosta.

Moottorin huollon yhteydessä sylinteriin joskus myös porataan ja siihen asetetaan ylimitoitettu mäntä. Tällöin sylinterin kokonaiskapasiteetti kasvaa ja tarvitaan uudelleenhiontaa. Myös öljynkulutuksesta paljon kärsivät moottorit, joiden urat ovat liukastuneet, tai moottorit, joiden sylinterin seinämässä on kevyt naarmu, voidaan korjata hiontatyökaluilla. Jos sylinterin seinämässä on syvä naarmu, esimerkiksi palotilaan päätyneestä esineestä, naarmu voi olla niin syvä, että hiomisesta ei ole enää hyötyä. Vain sylinterin seinämän poraaminen ylisuurella männällä on järkevää, muuten on asennettava uusi moottori.

Männän sivuilla tulee olla myös kevyet urat. Näiden tehtävänä on myös säilyttää hieman öljyä voitelua varten. Kun männät ovat liukkaita ja hiontarakenne on kadonnut, öljynkulutus voi kasvaa. Paras toimenpide tähän on vaihtaa männät ja tarkistaa sylinterin seinämän hiontaurat.

Hiontaurat voivat kulua (nopeammin), kun ajo-olosuhteet eivät ole optimaaliset, kuten:

Liian nopea ajo kylmällä moottorilla: mäntä puristuu lujasti sylinterin seinää vasten liukuvoiman takia, kun taas moottori ei ole vielä saavuttanut käyttölämpötilaa eikä mäntä ole vielä kunnolla laajentunut lämpötilan takia. Lisätietoja männän sammuttamisesta on sivulla mäntä.
Voitelun puute tai liian pitkä ajo vanhalla (paksulla) öljyllä ja siksi myös voitelun puute.

Sylinterijärjestelyt:
Niitä on kaksi-, kolmi-, neljä-, viisi-, kuusi-, kahdeksantoista- ja kaksitoistasylinterisiä. Bugatissa on jopa kuusitoistasylinterinen Veyronissa. Sylinterit voidaan sijoittaa pystysuoraan toistensa taakse. Tätä kutsutaan sitten rivimoottoriksi.
Sylinteri voi olla myös V-muotoinen 60 tai 90 asteessa. Nämä ovat V-moottoreita. Jos sylinterit sijoitetaan vaakasuoraan kampiakselin vasemmalle ja oikealle puolelle, kyseessä on bokserimoottori.
Mitä enemmän sylintereitä moottorissa on, sitä säännöllisemmin se käy ja sitä säännöllisemmin se tuottaa vääntömomentin. Onhan tehoiskuja enemmän jaettuna kahdelle kiertotaajuudelle tai kampiakselin 720 asteeseen. Vauhtipyörää voidaan keventää myös suuremmalla sylinterimäärällä. Tasapainotusakseleita, jotka ovat välttämättömiä 2- ja 3-sylinterisissä moottoreissa voimaiskujen tärinän aiheuttaman moottorin tärinän vaimentamiseksi, ei tarvita 8-sylinterisessä moottorissa.

Rivimoottori: Sylinterit on sijoitettu pystysuoraan toistensa taakse. Tämä järjestely on yleisin. Nykyaikaiset rivimoottorit koostuvat yleensä 4-sylinterisistä, mutta nykyään taloudellisia, ympäristöystävällisiä 3-sylinterisiä löytyy myös esimerkiksi VW Polosta ja 2-sylinteristä Fiatista. BMW sijoittaa aina 6 sylinteriä linjaan, ei koskaan V-muotoon.
V-moottori: Sylinterit ovat 60 tai 90 asteen kulmassa. Yleisimmät moottorit ovat V6- ja V8-moottorit.
Valikoimasta löytyy myös V5-, V10- ja V12-moottoreita. V12-moottorissa on 6 sylinteriä V-muodon toisella puolella ja toisessa 6 toisella puolella.
VR-moottori: In-line- ja V-moottorin yhdistelmä. Tätä käyttää pääasiassa Volkswagen, joka tunnetaan VR5- ja VR6-moottoreista. Golf R32:ssa sylinterit ovat 15 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Tässä yhdistyvät rivi- ja V-moottorin edut. Rivimoottorilla etuna on, että moottori voidaan varustaa 1-sylinterikannella ja V-moottorilla, männästä/kiertokangasta tulevat voimat voidaan siirtää kampiakselille suuremmassa kulmassa toisiinsa nähden.

W-moottori: Sylinterit ovat W-muotoisia. Tätä käytettiin VW Touaregin, Pheatonin, Audin ja Q12:n W7-moottoreissa.
Voit itse asiassa ajatella tätä moottorijärjestelyä kahdella V-moottorilla, jotka on sijoitettu yhdelle kampiakselille. W-moottorin etuna on, että sylinterien lukumäärällä lohkon pituus pienenee V-moottoriin verrattuna. Jäähdyttimen ja paravanlevyn väliin jää hieman enemmän tilaa. Se tarkoittaa, että moottorilohkon puolella poikkipalkkien välit ovat pienentyneet.
Korjaus- ja huoltotyöt (kuten sytytystulppien vaihtaminen) eivät ole helpottuneet. Sylinterinkansien purkamiseksi on tarpeen purkaa koko moottori autosta.

Boxer-moottori: Sylinterit on sijoitettu vaakasuoraan 180 asteen kulmaan.
Sylinterit on sijoitettu vaakasuoraan toisiaan vastapäätä 180 asteen kulmassa. Tämän litteän moottorin etuna on, että auton painopiste on välittömästi alempana. Moottori kärsii myös vähemmän tärinästä, koska männän tärinä vaimentaa toisensa. Moottori on siten paljon paremmin tasapainotettu, eikä sen tarvitse käyttää erillisiä tasapainotusakseleita. Bokserimoottoreita käytetään sekä henkilöautoissa että moottoripyörissä. Subaru tunnetaan bokserimoottorin käytöstä, kuten myös Citroën 2CV ja vanha VW Beetle.

Ampumisjärjestys:
Polttojärjestys on järjestys, jossa seos sytytetään sylintereissä peräkkäin. Sytytysjärjestys riippuu moottorin rakenteesta ja kampiakselin ylittävän kuormituksen jakautumisen muodosta. Taulukossa näkyvät tavalliset ampumiskäskyt.

Moottorityyppi:	Sylinterien lukumäärä:	Ampumisjärjestys:
Rivimoottori:	3	1-3-2
	4	1-3-4-2 of 1-2-4-3
	5	1-2-4-5-3
	6	1-5-3-6-2-4 of 1-5-4-6-2-3 of 1-2-4-6-5-3 of 1-4-2-6-3-5 of 1-4-5-6-3-2
	8	1-6-2-5-8-3-7-4 of 1-3-6-8-4-2-7-5 of 1-4-7-3-8-5-2-6 of 1-3-2-5-8-6-7-4
V moottori:	4	1-3-2-4
	6	1-2-5-6-4-3 of 1-4-5-6-2-3
	8	1-6-3-5-4-7-2-8 of 1-6-2-8-3-7-4-5 of 1-3-7-2-6-5-4-8 of 1-5-4-8-6-3-7-2 of 1-8-3-6-4-5-2-7
	10	1-6-5-10-2-7-3-8-4-9
	12	1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10 of 1-12-5-8-3-10-6-7-2-11-4-9
Bokserin moottori:	4	1-4-3-2
	6	1-6-2-4-3-5