Aiheet:
- Yleinen
- Männän pohja
- tarvikkeet
- Männän renkaat
- Männänrenkaiden lopullinen välys
- Männän tappi
- Männän tapin deaktivointi
- Männän vääristymä
- Kallistuva mäntä
- Jäähdytys
yleinen:
Männät tekevät ylös ja alas liikkeet sylinterissä. Sylinteri on jumissa moottorilohkossa eikä liiku. Mäntä liikkuu jatkuvasti sylinterissä ODP:stä (Lower Dead Center) TDC:hen (Top Dead Center). Palaminen tapahtuu männän yläosassa (kutsutaan männän pohjaksi). Koska imuventtiilit avautuvat ja mäntä liikkuu kohti, imuosaan syntyy tyhjiö. Tämä tyhjiö imee ilmaa (tai polttoaineseosta) sylinteriin. Ahdistetussa moottorissa (turbon tai kompressorin avulla) imuilma työnnetään sylinteriin tietyllä ylipaineella.
De imuventtiilit sulkeutuu ja mäntä liikkuu ylöspäin. Ilma (tai polttoaineseos) puristetaan (puristetaan) sitten a polttomoottori a bougie ja yhdellä diesel moottori syttyy lisäämällä dieselpolttoainetta.
Koska seos syttyy, mäntä painetaan alas suurella voimalla. Sitten pakoventtiilit avautuu ja mäntä työntää palaneet kaasut pakoputkeen ylätahdilla.
Mäntien on täytettävä seuraavat ominaisuudet:
- Pienin mahdollinen massa pitääkseen massavoimat TDC:ssä ja ODP:ssä mahdollisimman pieninä. Pienet massavoimat rasittavat laakereita vähemmän ja mahdollistavat korkeammat pyörimistaajuudet.
- Hyvä lämmönjohtavuus; männän pohjan lämpötila voi ylittää 400 celsiusastetta. Jotta männän pohjan lämpötila ei nousisi liian korkeaksi, sitä jäähdytetään jatkuvasti alapuolta vasten öljysuihkulla. Pienempi lämpökuorma vähentää kulumista ja öljynkulutusta.
- Riittävä mekaaninen kestävyys.
- Matala kitkakerroin.
Männän pohja:
Männän yläosaa kutsutaan "kruunuksi" tai "männän pohjaksi". Venttiilien syvennykset on usein hiottu männän pohjaan.
Suoraruiskutusdieselmoottoreissa männän pohja on usein edelleen osa palamistilaa. Tämän jälkeen mäntään hiotaan erityinen ontelo, joka pyörittää ilmaa. Tässä tilassa oleva ilma tekee pyörteistä liikettä, joten dieselpolttoaine sekoittuu välittömästi hyvin tämän ilman kanssa ruiskutuksen aikana.
Kuvassa suoraruiskutusdieselmoottori, jonka männässä on esipyörrekammio. Epäsuorasti ruiskutetussa dieselmoottorissa on erillinen esipyörrekammio sylinterin kannessa. Tällöin männän pohjassa ei ole palamistilaa.
Materiaalit:
Männät on yleensä valmistettu alumiinista tai magnesiumseoksista. Joskus käytetään taottuja alumiinimäntiä, joiden männän jalustat on kromattu. Nämä ovat erittäin vahvoja ja niillä on pieni paino. Etuna on se, että niiden pienen painon ansiosta niillä on myös pienempi mekaaninen kuormitus sylinterin seinämiin (ja siten vähemmän kulumista), ja niitä voidaan käyttää myös suuritehoisissa moottoreissa. Erikoistuotannon ansiosta hinta on paljon korkeampi kuin tavallisilla alumiinimännillä.
Männän kylkeen tehdään myös pieniä uria, jotka vastaavat sylinterin seinämän hiontauria. Nämä toimivat eräänlaisena "kuljettajana" öljyä liikuttaessa ylös ja alas. Jos pieniä uria ei ole, öljy voisi yksinkertaisesti liikkua niiden ohi ja päätyä polttokammioon.
Männän renkaat:
Männänrenkaiden on varmistettava paras mahdollinen kaasutiiviste sylinterissä olevan männän välillä. Männänrenkaiden vuodot aiheuttavat mm.
- Puristushäviö (siis myös tehohäviö).
- Öljyn häviäminen polttokammion läpi.
- Ennenaikainen vanheneminen ja öljyn saastuminen; Koska vuotokaasut pääsevät öljyyn, nämä kaasut voivat sekoittua öljyn kanssa, jolloin öljy vanhenee.
Männänrenkaan urien ja männänrenkaiden välissä on aina öljykerros (katso kuva alla). Männänrenkaita ei voida yksin huolehtia tiivistämisestä. Myös öljyllä on tässä tärkeä rooli. Se menee näin:
- Männän noustessa männänrenkaat siirtyvät männänrenkaan uran alaosaan. (katso kuva)
- Sylinterin seinämässä oleva öljy tunkeutuu männänrenkaan ja männänrenkaan uran väliin. Tämä saa männän painumaan sylinterin seinämää vasten.
Kun öljynkaavinrenkaat ovat kuluneet, öljyä voi joutua sylinterin seinämän ja öljynkaavinrenkaan väliin, jolloin se päätyy polttokammioon. Öljy poltetaan sitten, jolloin pakoputkesta tulee sinistä tai mustaa savua. Sinistä savua tulee moottoriöljystä, joka tulee suoraan pakoputkeen palamatta ja haihtuu. Mustassa savussa öljy on osallistunut palamisprosessiin ja palaneet öljyjäämät poistuvat pakokaasusta (mustana) noen muodossa.
Männänrenkaiden lopullinen välys:
Raon välys on männänrenkaan kahden pään välinen tila. Jos lukkovälys on liian pieni, männänrenkaalla ei ole tilaa muodostua pienempään halkaisijaan. Sylinterin seinämä voi vaurioitua ja männän rengas rikkoutua. Jos lukon välys on liian suuri, päiden välissä on liikaa tilaa; männänrenkaat eivät tiivisty riittävästi ja voivat aiheuttaa puristushäviön tai lisätä öljynkulutusta.
Lukkovälys mitataan a rakotulkki. Yllä olevalla mittauksella lukon välyksen tulee olla 0,35 - 0,55 mm. 0,5 mm paksua rakotulkkia voitiin liikuttaa pienellä vastuksella. Loppuselvitys on siis hyvä. Katso lisätietoja sivulta "männän renkaan mitat” otsikon alla Mekaaninen mittaus.
Männän tappi:
Männän tapilla mäntä kiinnitetään pyörivästi kiertokankeen. Männän tappi on (teoreettisesti) asennettu männän keskelle ja kiinnitetty lukkorenkaalla. Todellisuudessa männän tappi on asennettu sivuun, mikä parantaa suorituskykyä. Lisätietoja tästä löytyy alta seuraavassa luvussa: Männän tapin desaksointi.
Männän tapin deaktivointi:
Männän tapin akselin ulkopuolinen sijainti tarkoittaa, että männän tappi ei ole täysin keskellä (kuten kuvassa). Nämä männät on tietysti myös asennettava tiettyyn suuntaan. Suunta ilmaistaan nuolella, joka on merkitty männän pohjaan. Tämä nuoli osoittaa jakelupuolelle.
Männän tapin sijoittaminen keskustan ulkopuolelle palvelee tärkeää tarkoitusta; vähentää sylinterin seinämän kulumista ja vähentää männän aiheuttamaa melua sylinterin seinämiä vaihdettaessa. Kun mäntä liikkuu ylöspäin, sitä painetaan vasten sylinterin seinämän vasenta puolta ja kun se liikkuu alaspäin, se painetaan oikeaa puolta vasten. Jokaisella tehoiskulla mäntä iskee vasemmalta puolelta oikeaa puolta vasten valtavalla voimalla.
Koska männän tappi on sijoitettu epäkeskon, kiertokanki on jo pystyssä ennen TDC:tä. Mäntä liikkuu sylinterin oikealle puolelle ennen tehoiskua. Kun voimatahti nyt tapahtuu, mäntä on jo oikeassa asennossa ja voi nyt mennä suoraan alas yhdellä liikkeellä. Epäkeskisen männän tapin ansiosta mäntä ei enää iske sylinterin seinää vasten tehoiskulla, mikä vähentää melua ja kulumista.
Männän vääristymä:
Mäntä saa eri muodon lämpimässä moottorissa kuin kylmässä. Materiaali laajenee lämmön vaikutuksesta. Mäntä on rakennettu siten, että laajeneminen tapahtuu vain yhteen suuntaan. Muuten mäntä voi juuttua sylinteriin.
Kuvan vasemmassa reunassa mäntä näkyy normaalissa kunnossa. Keskimmäisessä kuvassa mäntä sylinterissä ylhäältä katsottuna sen ollessa käyttölämpötilassa. Joten moottori on ollut käynnissä jonkin aikaa, jolloin männän materiaali lämpenee ja laajenee. Oikeassa kuvassa mäntä kylmässä. Tämä on nyt muodoltaan soikea. Nuolet ylä- ja alapuolella osoittavat kokoeron. Oikean kuvan mäntä on vahvistettu leveydeltä ja tarkoituksella rakennettu pituudeltaan niin, että sillä on tilaa laajentua. Syynä tähän on se, että jokainen materiaali laajenee kuumennettaessa. Männälle on myös jätettävä tilaa tätä varten.
Se puoli, joka ei laajene, eli kuvassa männän vasen ja oikea puoli, painetaan sylinterin seinää vasten voimatahdin aikana. Tämä puoli absorboi liukuvoiman (katso kuva alla olevasta luvusta "kääntömäntä". Tämä on tietysti rakennettu tällä tavalla, koska muuten männän ja sylinterin seinämän välinen tila on liian suuri tällä valtavalla voimalla. Mäntä sitten moottori sinkoutuu sylinterin seinää vasten ja sen käyttöikä on siksi lyhyt.
Tästä huolimatta ääni voi silti olla erilainen moottorin ollessa kylmä kuin moottorin ollessa lämmin. Kun moottori on kylmä, männän ja sylinterin välillä on niin paljon välystä, että lievää koputusääntä saattaa silti kuulua. Tämä ei ole ollenkaan ongelma, kunhan moottorin lämmitysvaihe etenee sujuvasti. Tarkoitan tällä sitä, että moottoria pitää lämmittää hitaasti (ei liian suurilla nopeuksilla eikä varmasti liian paljon kaasua alhaisilla nopeuksilla). Jos näin tapahtuu, mäntä ei ole vielä täysin laajentunut eikä öljy ole vielä saavuttanut vähintään 60 tai 80 asteen käyttölämpötilaa. Moottorin käyttöikä on tällöin huomattavasti lyhyempi. Sylinterin seinämä kuluu nopeammin, samoin kuin männän puoli, joka kuluu kovaa. Valmistaja voi myös vähentää männän melua "desaxation" avulla. (Katso luku yllä).
Kääntömäntä:
Ylös ja alas liikkuessaan mäntä liikkuu myös hieman leveyssuunnassa sylinterin seinämässä. Jos sylinterin seinämässä kuluu moottorin väärän käytön vuoksi (ajattele nopeaa ajamista / korkeita kierroksia moottorin ollessa kylmä), sylinterin seinämän osa (merkitty kuvassa punaisella) voi tulla ontto. Myös autonvalmistajan huono materiaalivalinnalla voi olla suuri merkitys (mielellään tiettyjä VAG:n 1.4 16v moottoreita) Tämä tarkoittaa, että sylinterin seinämän leveys kasvaa ja siten männällä on enemmän liikkumisvapautta. liukuvoiman seurauksena. Siinä tapauksessa puhumme "kallistuvista männistä". Kuvasta näkyy, että mäntä on vedetty hieman vääntyneenä sylinterissä. Hieman liioiteltu tilanne, mutta "kääntömännän" käsite näkyy selvästi.
Kallistuvien mäntien seurauksena moottorista kuuluu paljon tikittävää ääntä. Sitä voidaan joskus melkein verrata dieselmoottorin tuottamaan ääneen. Ääni on puhtaasti sylinterin seinämän lyömistä johtuen männän sylinterissä olevasta ylimääräisestä tilasta. Tämän seurauksena öljyn kulutus usein kasvaa (huono tiivistys) ja usein myös kuluminen lisääntyy. Ainoa asia, mitä tälle voidaan tehdä, on moottorin peruskorjaus.
Jäähdytys:
Mäntä jäähdytetään ruiskuttamalla moottoriöljyä pohjaan. Tämä voidaan tehdä öljysumuttimella (katso kuva alla) tai kiertokangessa olevan reiän kautta. Tämä sekä lisätietoja jäähdytyksestä ja voitelusta on kuvattu sivulla voitelujärjestelmä.
