Nowoczesne samochody muszą być oszczędne i ekologiczne. Z drugiej strony kierowcy chcą, by ich auta nie traciły na komforcie oraz dynamice jazdy. Osiągi danego pojazdu w dużej mierze zależą także od cylindrów silnika – ich pojemności oraz liczby. W czasach downsizingu zagadnienia związane z cylindrami silnika zyskuje na znaczeniu. I także dlatego przygotowaliśmy artykuł, w którym znajdziesz wiele cennych informacji o cylindrach. Dowiesz się między innymi o tym, jakie zadania realizują cylindry silnika. Przybliżymy też kwestie awaryjności. Zapraszamy do lektury przewodnika po świecie cylindrów.
Cylindry znajdują zastosowanie w różnych urządzeniach oraz systemach mechanicznych np. pompach tłokowych czy siłownikach hydraulicznych. Mechanizm cylindra obecny jest nawet w strzykawce. Nas interesuje jednak najpopularniejsze zastosowanie, czyli w silnikach spalinowych, które znajdują się pod maskami samochodów. Cylindry w jednostce napędowej są niezbędne. Ich liczba pod maską Twojego samochodu ma ścisły związek z brzmieniem. Dlatego przez lata niewielką popularnością cieszyły się auta 3-cilindrowe, ponieważ przy nieparzystej liczbie tych elementów trudniej eliminować dragnia. Warto wspomnieć, że silniki V6, R6 czy V8 były wybierane ze względu na brzmienie, a nie tylko na większą moc. Zdarzało się, że w gamie jednego modelu więcej koni mechanicznych miała odmiana 4-cylindrowe niż 6-cylindrowa.
Z tego artykułu dowiesz się między innymi:
- Czym są cylindry silnika?
- Jak pracują cylindry w silniku?
- Jaka jest budowa cylindra?
- Ile cylindrów powinien mieć samochód?
Cylindry silnika – zastosowanie, budowa, działanie
Cylindry w samochodzie to jeden z tematów, który bardzo często poruszany jest wśród miłośników motoryzacji. Są to elementy ulokowane w kadłubie większości jednostek napędzanych silnikiem spalinowym. Cylindry w aucie to pewnego rodzaju obudowy, w których w trybie posuwisto-zwrotnym porusza się tłok. W ten sposób następują cykle pracy, czyli przyjmowanie lub przekazywanie energii. Zadaniem cylindra jest ograniczanie zakresu pracy tłoka. Stanowi więc jego hermetyczne środowisko. Cylindry silnika gwarantują szczelność, ale również nad- lub podciśnienie, które jest niezbędne w przestrzeni roboczej.
Budowa cylindra w samochodzie
Cylindry w aucie wykonane są zazwyczaj z żeliwa lub stali. Czasami do wytworzenia elementu wykorzystuje się również duraluminium. Obecnie można wyróżnić dwie różne konstrukcje w silnikach spalinowych. W pierwszej cylinder jest wyrzeźbiony w bloku jednostki napędowej. Może być jego integralną lub wymienną częścią. To zależy od danej jednostki napędowej. Inną opcją jest tuleja cylindra. Jest to rozwiązanie nieco trudniejsze w konstrukcji oraz bardziej kosztowne, jednak zdecydowanie łatwiej o naprawę uszkodzonego cylindra, ponieważ wystarczy wymienić niesprawną tuleję. W konstrukcjach wyrzeźbionych w bloku silnika konieczne jest szlifowanie części, a do tego wymiana pierścienia na tłoku czy nawet samego tłoka.
Każdy cylinder jest przykryty głowicą od strony komory spalania. W zależności od konstrukcji na jej powierzchni możesz znaleźć otwory dolotowe oraz wylotowe. Do tego dochodzą gniazda zaworowe, świece zapłonowe lub żarowe (w zależności od tego, czy to auto na benzynę czy diesel) oraz wtryskiwacze. Z kolei od dołu cylinder przechodzi w przestrzeń skrzyni korbowej.
Co się dzieje we wnętrzu cylindra?
Wiesz już, czym jest tuleja cylindra. Pora zatem przejść do procesu, który odbywa się w jej wnętrzu. Tłok, który porusza się w cylindrze, ma za zadanie sprężać powietrze oraz dozę paliwa. Wówczas iskra wywołuje zapłon mieszanki i wyzwalana jest energia, która w konsekwencji porusza pojazdem. Jest to proces szybki. Nieustanne tarcie tłoka o ściany oraz ciągłe spalanie paliwa sprawiają, że we wnętrzu panuje wysoka temperatura. Cały element musi być odpowiednio schładzany. Za to zadanie odpowiada powietrze lub ciecz. W tym pierwszym przypadku powierzchnia zewnętrzna cylindra jest pofałdowana. Jeśli za ochładzanie elementu ma odpowiadać ciecz, wówczas na etapie konstruowania producent wykonuje specjalne kanały, w których krąży płyn chłodniczy.
Numeracja cylindrów w silniku
Numeracja cylindrów w silniku to temat dość zawiły. Nie ma ogólnie przyjętych zasad międzynarodowego systemu co do ich kolejności. Każdy koncern samochodowy stosuje własny system. Bardzo często numeracja różni się nawet w obrębie różnych jednostek napędowych od tego samego producenta.
Numeracja cylindrów w silniku zależy od rodzaju napędu w danym samochodzie: na przód czy na tył. Nie bez znaczenia pozostaje typ jednostki napędowej. Pamiętaj, że wyróżniamy np. motory rzędowe, widlaste czy boksery. Ważny jest również sposób montażu silnika: poprzeczny czy wzdłużny oraz kierunek obrotów jednostki. Może być on zgodny z ruchem wskazówek zegara lub przeciwny.
W silnikach rzędowych amerykańskich producentów (4- lub 6-cylindrowych) numeracja zaczyna się od chłodnicy. Czasami jednak numerem jeden jest tuleja, która znajduje się bliżej kabiny. W amerykańskich silnikach widlastych montowanych poprzecznie pierwszy cylinder, czyli główny, znajduje się zazwyczaj w rzędzie bliżej kabiny pasażerskiej od strony kierowcy. Za nim w rzędzie bliżej kabiny są nieparzyste cylindry, a bliżej chłodnicy – parzyste. Taką numerację cylindrów można znaleźć np. w modelu Jeep Cherokee. Z kolei we francuskich pojazdach z napędem na przednie koła oraz rzędowym silnikiem 4-cylindrowym, cylindry są ponumerowane od koła zamachowego, czyli od strony kierowcy.
Znajomość numeracji cylindrów w silniku jest ważna dla osób, które chcą rozpocząć naprawę jednostki napędowej. Bardzo często nie da się z całą pewnością stwierdzić, który z elementów jest tym pierwszym. Jak widzisz, kryteriów jest wiele. W związku z tym najlepszym i najbardziej wiarygodnym źródłem informacji na ten temat powinna być instrukcja obsługi samochodu lub opinia fachowca.
Cylinder w aucie a moc pojazdu
Cylindry silnika w aucie to temat, z którym ściśle związana jest pojemność skokowa. Jest to pojemność cząstkowych wszystkich cylindrów, które znajdują się w danej jednostce napędowej. Musisz jednak o czymś pamiętać. Pojemność skokowa to nie pojemność cylindra. Jest to różnica między maksymalną a minimalną pojemnością danego elementu. Maksymalna pojemność jest wtedy, gdy tłok znajduje się najbliższej wału korbowego.
Ogólnie przyjmuje się, że pojemność skokowa jednego cylindra wynosi 500-600 cm3. W związku z tym jednostki napędowe dwucylindrowe mają zazwyczaj pojemności od 1,0 do 1,2 litra, trzycylindrowe – 1,5-1,8 litra, czterocylindrowe – co najmniej 2 litry… im więcej cylindrów, tym większa pojemność, więc również wyższe wartości momentu obrotowego oraz mocy.
Ile cylindrów powinno mieć auto?
Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Musisz jednak pamiętać, że im więcej cylindrów, tym większa pojemność silnika. Obecnie producenci zmniejszają ich liczbę w samochodach tak, aby auta były bardziej oszczędne oraz ekologiczne.
Decyzje odnośnie liczby cylindrów w danym samochodzie są podejmowane na etapie planowania pojazdu. Jednak konstruktorzy często przygotowują komorę silnika, aby ta pomieściła jednostkę napędową o różnej liczbie cylindrów. Musisz pamiętać, że nie zawsze tak jest. W przypadku liczby cylindrów w jednostce napędowej danego samochodu wielkość ma znaczenie, ponieważ im większy pojazd, tym większy silnik.
Cylindry silnika są jednym z przodujących tematów obecnie w motoryzacji. Większy silnik i większa liczba cylindrów to również większe zapotrzebowanie na paliwo oraz powietrze, a także większa emisja szkodliwych gazów do atmosfery. Koncerny samochodowe próbują znaleźć kompromis między wymaganiami ekologicznymi oraz oszczędnością a mocą pojazdu i dynamiką jazdy. W związku z tym zmniejszają liczbę cylindrów – tłumaczy ekspert Inter Cars.
Opadnięta tuleja cylindra
Jednym z najczęstszych problemów podczas naprawy silnika jest opadnięta tuleja cylindra. To koszmar każdego, komu zdarzyło się remontować jednostkę napędową. Nowa tuleja jest osadzona w bloku, uszczelka na swoim miejscu, głowica nałożona, następnie dokręcasz śruby i po garażu czy warsztacie rozlega się odgłos pękania metalu. Po rozmontowaniu jednostki napędowej zauważasz, że tuleja jest zniszczona.
Każdy blok cylindra ma okrągłe zatoczenia – w branży funkcjonują jako gniazda tulei. Tuleja cylindra, jak i gniazdo muszą do siebie idealnie pasować, stykać się na całym obwodzie. Wówczas możesz być spokojny, że głowica będzie prawidłowo leżeć na uszczelce oraz na bloku silnika.
Tuleja cylindra jest wykonana z żeliwa lub stali. Są to materiały, które mają wiele zalet. Przede wszystkim są odporne na ścisk oraz ścieranie. Niestety nie radzą sobie ze zbyt mocnym rozciąganiem.
Jeżeli działanie sił przebiega pod dużym kątem przez kołnierz, powstają duże naprężenia i to one są powodem pęknięcia tulei.
Opadnięta tuleja cylindra – przyczyny
Co jest przyczyną powstania momentu zginającego? Przede wszystkim zanieczyszczenia, które znajdują się na styku kołnierza oraz gniazda tulei. Aby uniknąć problemu, musisz zachować wręcz kliniczną czystość montażu. Dodatkowe uszczelniacze możesz użyć wyłącznie wtedy, jeśli producent przewidział takie rozwiązanie. Jednak nawet w takiej sytuacji pamiętaj, że „im mniej, tym lepiej”. Mechanicy podkreślają, aby podczas wciskania tulei, zatrzymać się na moment, by oczyścić gniazdo przy pomocy sprężonego powietrza.
Innym powodem opadnięcia tulei cylindra może być odkształcenie gniazd. Silniki, które mają już za sobą setki tysięcy kilometrów przebiegu, są często naprawdę wyczerpane. Również powierzchnia, na której będziesz osadzał cylinder, może być zużyta. W takiej sytuacji konieczna będzie regeneracja gniazda. Powierzchnia nie może być ukośna. Podczas montażu tulei skorzystaj z podkładki pod kołnierzem. Wielu producentów dołącza je do zestawu razem z cylindrem.
Kolejną przyczyną pęknięcia tulei może być zniszczona uszczelka głowicy cylindrów. Ten element również jest w stanie zagiąć kołnierz. Aby uniknąć problemów, korzystaj wyłącznie z jakościowych zamienników uszczelek zalecanych do danej jednostki napędowej. Wówczas będziesz miał pewność, że ma ona odpowiednią grubość i nie doprowadzi do odgięcia tulei.
Bądź czujny podczas montażu. Niektóre głowice, np. w niektórych silnikach Volvo, mają specjalne wyżłobienie, w którym umieszcza się pierścień ogniowy. Stanowi on zabezpieczenie uszczelki głowicy przed gazami z komory spalania. Jeśli szlifowałeś gniazda tulei, upewnij się, że pierścień jest wystarczająco wysoki. Jeśli taki nie będzie, to głowica się na nim oprze i podczas dokręcania śrub, wygniesz tuleje.
Wytęż słuch podczas montażu
Podczas remontu silnika oraz montażu poszczególnych elementów musisz mieć naprawdę wytężony słuch. Wówczas będziesz w stanie usłyszeć dźwięk pękającej tulei i w porę dasz radę zareagować. Konieczny będzie demontaż silnika oraz zakup nowej części, jednak straty będą naprawdę ograniczone do minimum.
Jeśli zamontujesz pękniętą tuleję i odpalisz silnik, pierścień uszczelniający może zahaczyć o miejsce pęknięcia. Podczas kolejnego cyklu pociągnie on w dół oderwany korpus. Korbowód rozbije cylinder oraz tłok. Oczywiście nie trzeba w tym miejscu mówić, co to oznacza. Sam koszt wszystkich elementów: tłoka, cylindrów, łożysk oraz wału korbowego, to niemały wydatek, a dochodzą jeszcze ewentualne koszty robocizny.
Postaw na jakość – wybierz Inter Cars
Często przyczyną problemów są również słabej jakości części zamienne. Jest na to jednak sposób. W trakcie napraw, szczególnie silnika i cylindrów, sięgaj po produkty najlepszych i sprawdzonych producentów. Gdzie je znajdziesz? Oczywiście w Inter Cars! W naszym asortymencie znajdziesz tuleje cylindrów, tłoki, wały korbowe oraz niezbędne uszczelki czy łożyska do Twojej jednostki napędowej. Sprawdź naszą ofertę i wybierz najlepsze części zamienne do swojego samochodu!
Cylindry silnika to bardzo ważne elementy. Zapewniają tłokom hermetyczne środowisko pracy. Zabezpieczają je przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych. Ich zadaniem jest również regulowanie temperatury silnika. Bez nich niemożliwa jest prawidłowa praca jednostki napędowej. Jeśli planujesz wymianę tulei lub inny remont, sięgnij po najlepsze części, które znajdziesz w ofercie Inter Cars! Poniżej znajdziesz sekcje, gdzie odpowiedzieliśmy najczęściej zadawane pytania.
