Cilindras

Temos:

Bendras
Cilindro rankovių tipas
Šlifavimas
Cilindrų išdėstymas
Šaudymo seka

Bendrieji:
Erdvės, kuriose stūmokliai juda aukštyn ir žemyn, vadinamos cilindrais. Cilindro vidus nėra visiškai lygus, nes tada alyva gali lengvai judėti stūmokliu iš karterio į degimo kamerą. Todėl buvo padaryti šlifavimo grioveliai. Šlifavimo principas aprašytas toliau šiame puslapyje.
Cilindrų dydis lemia variklio cilindrų darbinį tūrį. Kiekvienam variklio tipui naudojamas, pavyzdžiui, 1.6, 2.0 arba kartais 6.0 litro cilindro tūris. Tai reiškia (su 1.6), kad visose cilindro erdvėse kartu telpa 1,6 litro oro. Tarpas matuojamas tarp stūmoklio, esančio ODP (t. y. apačioje ir prasidedant suspaudimo arba išmetimo eiga) iki cilindro galvutės. Kuo didesnis cilindro tūris, tuo cilindrai yra aukštesni/platesni. Tai taip pat priklauso nuo angos (cilindro skersmens) ir eigos (cilindro aukščio).
Cilindro talpa gali būti apskaičiuota naudojant duomenis kaip kiaurymė x eigos tūris. Daugiau informacijos apie cilindro talpą ir angos x eigos tūrį rasite puslapyje Apskaičiuokite cilindro talpą.
Daugiau informacijos apie 4 taktų procesą rasite puslapiuose Benzino variklis en Dyzelinis variklis.

Cilindro įvorės tipas:
Cilindrai gali būti gręžiami tiesiai į variklio bloką, išliejami iš vieno gabalo kaip visas variklio blokas arba gali būti sudaryti iš atskirai įstatytų įvorių. Gręžtiniai arba liejami cilindrai vadinami sausomis cilindrų įvorėmis, o atskiros cilindro įvorės taip pat vadinamos šlapiomis. Drėgnos įvorės gali būti keičiamos atskirai ir įdedamos rankomis. Jie tiesiogiai liečiasi su aušinimo skysčiu ir turi storesnę sienelę nei sausos įvorės. Juk jie turi būti pakankamai stiprūs ir patys. Kad skystis nepatektų į alyvos indą per šlapias cilindro įvores, naudojamos papildomos tarpinės.
Varikliuose su oro aušinimu cilindrai sudaro atskirą bloką, jie turi aušinimo pelekus ir yra sumontuoti ant alkūninio veleno korpuso. Šonkaulių paviršius priklauso nuo to, kiek reikia aušinimo.

Išmontuojant cilindro galvutę nuo variklio bloko su palaidomis cilindro įvorėmis, reikia labai atidžiai stebėti, kad movos nepasislinktų į viršų. Priešingu atveju gali kilti problemų keičiant cilindro galvutę.
Norėdami tai patikrinti, per visą variklio bloko plotį reikia uždėti savotišką didelę liniuotę arba tiesią geležies gabalą. Jei cilindro įvorė išsikiša, tai bus nedelsiant pastebėta. Tada lengvai (atsargiai!) galima nuspausti cilindro įvorę.
Dešinėje esančiame paveikslėlyje pavaizduotas variklis su šlapiomis cilindrų įvorėmis, o paveikslėlyje žemiau – variklio blokas su išlietais arba gręžtiniais cilindrais.
Galvutės tarpiklis sumontuotas tarp variklio bloko ir cilindro galvutės. Galvutės tarpiklis užtikrina sandarumą tarp cilindrų ir tarp alyvos bei aušinimo skysčio kanalų.

Šlifavimas:
Cilindro sienelė viduje nėra lygi. Jei jis būtų lygus ir stūmoklis jame judėtų aukštyn ir žemyn, iš stūmoklio išilgai cilindro sienelės, esančios degimo erdvės viršuje, į stūmoklį visada tekėtų tam tikras tepimo alyvos kiekis. Ir tai tiksliai nėra tikslas. Be to, jei variklis kurį laiką stovėjo vietoje, tarp stūmoklio ir cilindro sienelės nebeliktų variklio alyvos. Tada variklis kurį laiką dirbs „sausai“, kol variklio alyva vėl pakils stūmokliu. Siekiant to išvengti, cilindro sienelėje padaryti nedideli šlifavimo grioveliai. (Taip pat stūmoklio šone, bet tai bus aptarta vėliau). Šlifavimo grioveliai yra ne kas kita, kaip nedideli įbrėžimai, kurie tam tikru kampu padaromi cilindro sienelėje, kurioje dalis alyvos lieka.

Šlifavimo grioveliai dažniausiai daromi 47 laipsnių, o kartais ir 90 laipsnių kampu vienas nuo kito specialiu šlifavimo įrankiu, uždėtu ant grąžto. Specialūs šlifavimo įrankiai parodyti toliau pateiktuose paveikslėliuose.

Cilindro šlifavimas turi būti atliekamas labai atsargiai. Per mažai šlifuojamų griovelių sunaudoja daugiau alyvos, o per daug pažeidžiamas apsauginis sluoksnis cilindro sienelėje.

Atliekant variklio kapitalinį remontą kartais taip pat išgręžiamas cilindras ir į jį įdedamas per didelis stūmoklis. Tada padidėja bendra cilindro talpa ir reikia pakartotinai šlifuoti. Net ir variklius, kurie labai kenčia nuo alyvos sąnaudų, kur grioveliai tapo slidūs, arba variklius, kurių cilindro sienelėje yra lengvas įbrėžimas, galima taisyti šlifavimo įrankiais. Jei cilindro sienelėje yra gilus įbrėžimas, pavyzdžiui, nuo objekto, kuris atsidūrė degimo kameroje, įbrėžimas gali būti toks gilus, kad šlifuoti nebebus naudinga. Prasminga tik gręžti cilindro sienelę per dideliu stūmokliu, kitaip teks montuoti naują variklį.

Stūmoklis taip pat turi turėti lengvus griovelius šonuose. Jie taip pat turi sulaikyti šiek tiek alyvos tepimui. Kai stūmokliai yra slidūs ir dingsta šlifavimo struktūra, gali padidėti alyvos sąnaudos. Geriausia priemonė tam yra pakeisti stūmoklius ir patikrinti cilindro sienelės šlifavimo griovelius.

Šlifavimo grioveliai gali susidėvėti (greičiau), kai važiavimo sąlygos nėra optimalios, pavyzdžiui:

Važiavimas per greitai su šaltu varikliu: stūmoklis stipriai prispaudžiamas prie cilindro sienelės dėl slydimo jėgos, o variklis dar nepasiekė darbinės temperatūros, o stūmoklis dar tinkamai neišsiplėtė dėl temperatūros. Daugiau informacijos apie stūmoklio išjungimą rasite puslapyje stūmoklis.
Tepimo trūkumas arba per ilgas važiavimas su sena (tirštoka) alyva, taigi ir tepimo trūkumas.

Cilindrų išdėstymas:
Yra dviejų, trijų, keturių, penkių, šešių, aštuoniolikos ir dvylikos cilindrų. „Bugatti“ turi net šešiolikos cilindrų „Veyron“. Cilindrai gali būti išdėstyti vertikaliai vienas už kito. Tada tai vadinama linijiniu varikliu.
Cilindras taip pat gali būti V formos 60 arba 90. Tai V varikliai. Jei cilindrai yra horizontaliai į kairę ir į dešinę nuo alkūninio veleno, tai yra bokserio variklis.
Kuo daugiau variklis turi cilindrų, tuo reguliariau jis veikia ir tuo reguliaresnis sukimo momentas. Juk yra daugiau galios taktų, padalintų per du sukimosi dažnius arba 720 alkūninio veleno laipsnių. Smagratį galima padaryti ir lengvesnį esant didesniam cilindrų skaičiui. Balansiniai velenai, kurie būtini 2 ir 3 cilindrų varikliuose, kad slopintų variklio vibracijas, kurias sukelia galios taktų vibracijos, 8 cilindrų varikliuose nėra būtini.

Linijinis variklis: cilindrai yra vertikaliai vienas už kito. Šis išdėstymas yra labiausiai paplitęs. Šiuolaikiniai eiliniai varikliai dažniausiai susideda iš 4 cilindrų, tačiau šiais laikais ekonomiškų, aplinką tausojančių 3 cilindrų yra ir, pavyzdžiui, VW Polo, o 2 cilindrų – Fiat. BMW visada deda 6 cilindrus vienoje linijoje, o ne V formos.
V variklis: cilindrai yra 60 arba 90 laipsnių kampu. Labiausiai paplitę varikliai yra V6 ir V8 varikliai.
Taip pat yra V5, V10 ir V12 varikliai. V12 variklis turi 6 cilindrus vienoje V formos pusėje, o kitus 6 – kitoje pusėje.
VR variklis: linijinio ir V variklio derinys. Tai daugiausia naudoja Volkswagen, žinomas dėl VR5 ir VR6 variklių. Golf R32 cilindrai vienas kito atžvilgiu yra 15 laipsnių kampu. Čia sujungiami linijinio ir V formos variklio pranašumai. Su linijiniu varikliu privalumas yra tas, kad variklis gali būti komplektuojamas su 1 cilindro galvute, o su V formos varikliu, jėgos iš stūmoklio / švaistiklio gali būti perduodamos alkūniniam velenui didesniu kampu viena kitos atžvilgiu.

W variklis: cilindrai yra W formos. Tai buvo naudojama VW Touareg, Pheaton, Audi ir Q12 W7 varikliuose.
Jūs iš tikrųjų galite galvoti apie šį variklio išdėstymą kaip du V formos variklius, esančius ant vieno alkūninio veleno. W variklio pranašumas yra tas, kad, atsižvelgiant į cilindrų skaičių, bloko ilgis yra mažesnis, palyginti su V varikliu. Tarp radiatoriaus ir paravano plokštės bus šiek tiek daugiau vietos. Tai reiškia, kad tarpai variklio bloko šone tarp skersinių sijų sumažėjo.
Remonto ir priežiūros darbai (pvz., uždegimo žvakių keitimas) nepalengvėja. Norint išardyti cilindrų galvutes, reikės išardyti visą variklį iš automobilio.

Bokserio variklis: cilindrai išdėstyti horizontaliai 180 laipsnių kampu.
Cilindrai yra išdėstyti horizontaliai vienas priešais kitą 180 laipsnių kampu. Šio plokščio variklio privalumai yra tai, kad automobilio svorio centras yra iškart žemiau. Variklis taip pat mažiau kentės nuo vibracijos, nes stūmoklio vibracijos viena kitą panaikina. Todėl variklis yra daug geriau subalansuotas ir nereikia naudoti atskirų balansinių velenų. Bokserių varikliai naudojami tiek lengvuosiuose automobiliuose, tiek motocikluose. Subaru, kaip ir Citroën 2CV bei senasis VW Beetle, garsėja bokserio varikliu.

Šaudymo tvarka:
Uždegimo tvarka – tai seka, kuria mišinys užsidega cilindruose vienas po kito. Uždegimo tvarka priklauso nuo variklio konstrukcijos ir apkrovos paskirstymo per alkūninį veleną formos. Lentelėje pateikiami įprasti šaudymo įsakymai.

Variklio tipas:	Cilindrų skaičius:	Šaudymo tvarka:
Linijinis variklis:	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 variklis:	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
Bokserio variklis:	4	1-4-3-2
	6	1-6-2-4-3-5