Tłok

Funkcja

Podczas cyklu roboczego silnika spalinowego energia zawarta w paliwie jest w bardzo krótkim czasie przekształcana w cylindrze w ciepło i ciśnienie. Proces ten przebiega bardzo gwałtownie. W rezultacie temperatura i ciśnienie w cylindrze rosną w ułamkach sekundy.

W silnikach spalinowych tłok porusza się w górę i w dół w cylindrze, wprawiany w ruch w wyniku spalania mieszanki powietrzno-paliwowej. Mówiąc w uproszczeniu, ciśnienie gazów powstające podczas spalania powoduje ruch tłoka, który za pośrednictwem sworznia tłokowego i korbowodu przekazuje siłę na wał korbowy, powodując jego obrót.

Ponadto tłok spełnia inne ważne zadania.

• Uszczelnia komorę spalania.
• W silnikach tłokowych prowadzi korbowód.
• Odprowadza ciepło z komory spalania.
• Wspomaga wymianę ładunku poprzez zasysanie i usuwanie gazów.
• Wspomaga tworzenie mieszanki dzięki odpowiedniemu kształtowi denka tłoka.
• Zawiera elementy uszczelniające (pierścienie tłokowe).

Zasada działania tłoków

Tłok podlega działaniu najróżniejszych sił. Podczas pracy silnika porusza się on w cylindrze nieustannie w górę i w dół. W każdym punkcie zwrotnym jest on gwałtownie hamowany, a następnie ponownie przyspieszany. Powoduje to powstanie sił bezwładnościowych, które oddziałują na tłok. Wraz z siłami wytwarzanymi przez ciśnienie gazu tworzą one siłę tłoka.

Siła tłoka jest przenoszona na korbowód i wał korbowy. Korbowód jest jednak dokładnie pionowy tylko w górnym i dolnym punkcie zwrotnym, zwanych również punktami martwymi. Ze względu na ukośne położenie korbowodu tłok jest dociskany w bok, czyli do ścianki cylindra. Wielkość tej siły (zwanej również siłą boczną lub siłą normalną) zmienia kilkakrotnie swój kierunek w trakcie jednego cyklu roboczego i zależy od siły tłoka oraz kąta, pod jakim nachylają się względem siebie dno tłoka i oś korbowodu. Siłę boczną można również wyprowadzić z równoległoboku sił.

Każdy tłok jest wyposażony w pierścienie tłokowe. Ich zadaniem jest uszczelnienie komory spalania i roboczej względem skrzyni korbowej oraz zeskrobywanie oleju ze ścianek cylindra, a tym samym regulowanie zużycia oleju. Ponadto pierścienie tłokowe mają za zadanie odprowadzać ciepło pochłonięte przez tłok podczas spalania do schłodzonej powierzchni cylindra.

Części tłoka

Tłok ma w swojej podstawowej konstrukcji kształt cylindra drążonego, zamkniętego z jednej strony, i składa się z następujących części:

• Dno tłoka z częścią pierścieniową
• piasta tłoka
• Trzon

Dno tłoka przenosi siły nacisku powstające podczas spalania mieszanki paliwowo-powietrznej na wał korbowy poprzez piasty tłoka, sworzeń tłoka i korbowód.

Ochrona środowiska

Konstrukcja tłoków stosowanych w nowoczesnych silnikach spalinowych przyczynia się do uzyskania pełnego spalania przy niskiej emisji zanieczyszczeń. Ponadto nowoczesne konstrukcje tłoków zmniejszają tarcie i zużycie oleju. W ten sposób tłoki mają wpływ na ochronę środowiska i oszczędność zasobów.

Utrzymanie wartości

Aby tłok mógł niezawodnie spełniać swoją funkcję przez cały okres eksploatacji pojazdu, kierowcy powinni stosować wyłącznie paliwo o liczbie oktanowej zalecanej przez producenta pojazdu. To samo dotyczy świec zapłonowych. Należy je dodatkowo regularnie sprawdzać. W przypadku stosowania biopaliw należy znacznie skrócić odstępy między wymianami oleju.

W ramach przeglądów i konserwacji należy również stosować wyłącznie oleje silnikowe zatwierdzone przez producenta silnika. Mechanicy samochodowi podczas serwisu sprawdzają również ciśnienie i poziom oleju, aby móc wcześnie wykryć oznaki zużycia. Jeśli konieczna jest wymiana tłoków lub pierścieni tłokowych, trzeba stosować wyłącznie markowe części zamienne o jakości OE. Spełniają one rygorystyczne wymagania producenta silnika i przyczyniają się do efektywnego spalania przy niskiej emisji zanieczyszczeń.