Ένα από τα δημοφιλέστερα εξαρτήματα των εμβολοφόρων μηχανών εσωτερικής καύσης είναι το έμβολο, ή πιστόνι όπως συχνά το αναφέρουμε. Όλοι γνωρίζουμε πως λειτουργεί, αλλά σε αυτό το κείμενο θα δώσουμε έμφαση στη λεπτομέρεια γύρω από τη σχεδίασή του.
Σκοπός της ύπαρξής του:
Το πιστόνι είναι ουσιαστικά το εξάρτημα στην επιφάνεια του οποίου ασκείται η πίεση των καυσαερίων κατά τη φάση της εκτόνωσης αναγκάζοντας το να κινηθεί. Η πίεση μεταφέρεται μέσω της μπιέλας στον
στροφαλοφόρο άξονα και, κάπως έτσι, η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου μετατρέπεται σε περιστροφική του στροφαλοφόρου άξονα.
Ελατήρια εμβόλου:
Πρώτο στοιχείο, άξιο αναφοράς, είναι τα ελατήρια. Βρίσκονται μέσα σε οπές στην επιφάνεια που το έμβολο έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα του κυλίνδρου και συνήθως είναι τρία. Ξεκινάμε από το ελατήριο συμπίεσης που τοποθετείται στην άνω εγκοπή του πιστονιού και αναλαμβάνει την στεγανοποίηση μεταξύ εμβόλου και τοιχώματος χιτωνίου, εμποδίζοντας έτσι την είσοδο των καυσαερίων στον χώρο του στροφαλοθαλάμου. Από την άλλη, το ελατήριο που βρίσκεται στην κατώτερη εγκοπή του εμβόλου είναι λαδιού και, εκτός από την προσπάθειά του να κατανέμει το λιπαντικό ομοιόμορφα πάνω στο χιτώνιο, είναι υπεύθυνο για την αποφυγή εισροής λιπαντικού από τον στροφαλοθάλαμο στον χώρο καύσης. Ανάμεσα από τα δύο αυτά ελατήρια, υπάρχει το ελατήριο απόξεσης ή δευτερεύον ελατήριο συμπίεσης, το οποίο έχει διπλό ρόλο, μιας και στεγανοποεί και ταυτόχρονα απομακρύνει το λιπαντικό από τα τοιχώματα του κυλίνδρου.
Για να ξεχωρίσετε εύκολα το ελατήριο συμπίεσης από το ελατήριο λαδιού, θυμηθείτε ότι το δεύτερο βρίσκεται πάντα στην κάτω εγκοπή του εμβόλου, ενώ άλλος ένας τρόπος να τα ξεχωρίσετε είναι το γεγονός ότι το ελατήριο λαδιού φέρει οπές στην περιφέρειά του, οι οποίες εξασφαλίζουν μία δίοδο διαφυγής του λιπαντικού από την περιοχή της ζώνης των ελατηρίων. Το επιπλέον λιπαντικό συλλέγεται στην υποδοχή του ελατηρίου λαδιού και μεταφέρεται μέσω του εμβόλου πίσω στο κάρτερ. Τέλος να υπενθυμίσουμε ότι η σωστή λειτουργία ενός κινητήρα προϋποθέτει άριστη κατάσταση των ελατηρίων και τα καταπονημένα ελατήρια λαδιού είναι μία από τις πιο συνηθισμένες αιτίες υπερβολικής κατανάλωσης λαδιού.
Οπές λιπαντικού:
Οι πιο παρατηρητικοί σίγουρα έχετε διαπιστώσει ότι στο σημείο που εδράζεται το ελατήριο λαδιού, στην κατώτερη εγκοπή, υπάρχουν κάποιες τρύπες στο έμβολο. Ο λόγος της ύπαρξής τους είναι για να «δραπετεύει» το λιπαντικό από την περιοχή των ελατηρίων και να επιστρέφει στον στροφαλοθάλαμο.
Πείρος πιστονιού:
Άλλο ένα σημαντικό στοιχείο του πιστονιού είναι η οπή που βρίσκεται στο έμβολο ώστε να συνδεθεί η μπιέλα με το πιστόνι. Μέσα από τις οπές περνάει ο πείρος και παραμένει σταθερός μέσω μίας ασφάλειας. Με αυτό τον τρόπο, πιστόνι και μπιέλα κινούνται συγχρονισμένα μεταφέροντας την κίνηση στον στροφαλοφόρο άξονα.
Σκοπός της ύπαρξής του:
Το πιστόνι είναι ουσιαστικά το εξάρτημα στην επιφάνεια του οποίου ασκείται η πίεση των καυσαερίων κατά τη φάση της εκτόνωσης αναγκάζοντας το να κινηθεί. Η πίεση μεταφέρεται μέσω της μπιέλας στον
στροφαλοφόρο άξονα και, κάπως έτσι, η παλινδρομική κίνηση του εμβόλου μετατρέπεται σε περιστροφική του στροφαλοφόρου άξονα.
Ελατήρια εμβόλου:
Πρώτο στοιχείο, άξιο αναφοράς, είναι τα ελατήρια. Βρίσκονται μέσα σε οπές στην επιφάνεια που το έμβολο έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα του κυλίνδρου και συνήθως είναι τρία. Ξεκινάμε από το ελατήριο συμπίεσης που τοποθετείται στην άνω εγκοπή του πιστονιού και αναλαμβάνει την στεγανοποίηση μεταξύ εμβόλου και τοιχώματος χιτωνίου, εμποδίζοντας έτσι την είσοδο των καυσαερίων στον χώρο του στροφαλοθαλάμου. Από την άλλη, το ελατήριο που βρίσκεται στην κατώτερη εγκοπή του εμβόλου είναι λαδιού και, εκτός από την προσπάθειά του να κατανέμει το λιπαντικό ομοιόμορφα πάνω στο χιτώνιο, είναι υπεύθυνο για την αποφυγή εισροής λιπαντικού από τον στροφαλοθάλαμο στον χώρο καύσης. Ανάμεσα από τα δύο αυτά ελατήρια, υπάρχει το ελατήριο απόξεσης ή δευτερεύον ελατήριο συμπίεσης, το οποίο έχει διπλό ρόλο, μιας και στεγανοποεί και ταυτόχρονα απομακρύνει το λιπαντικό από τα τοιχώματα του κυλίνδρου.
Για να ξεχωρίσετε εύκολα το ελατήριο συμπίεσης από το ελατήριο λαδιού, θυμηθείτε ότι το δεύτερο βρίσκεται πάντα στην κάτω εγκοπή του εμβόλου, ενώ άλλος ένας τρόπος να τα ξεχωρίσετε είναι το γεγονός ότι το ελατήριο λαδιού φέρει οπές στην περιφέρειά του, οι οποίες εξασφαλίζουν μία δίοδο διαφυγής του λιπαντικού από την περιοχή της ζώνης των ελατηρίων. Το επιπλέον λιπαντικό συλλέγεται στην υποδοχή του ελατηρίου λαδιού και μεταφέρεται μέσω του εμβόλου πίσω στο κάρτερ. Τέλος να υπενθυμίσουμε ότι η σωστή λειτουργία ενός κινητήρα προϋποθέτει άριστη κατάσταση των ελατηρίων και τα καταπονημένα ελατήρια λαδιού είναι μία από τις πιο συνηθισμένες αιτίες υπερβολικής κατανάλωσης λαδιού.
Οπές λιπαντικού:
Οι πιο παρατηρητικοί σίγουρα έχετε διαπιστώσει ότι στο σημείο που εδράζεται το ελατήριο λαδιού, στην κατώτερη εγκοπή, υπάρχουν κάποιες τρύπες στο έμβολο. Ο λόγος της ύπαρξής τους είναι για να «δραπετεύει» το λιπαντικό από την περιοχή των ελατηρίων και να επιστρέφει στον στροφαλοθάλαμο.
Πείρος πιστονιού:
Άλλο ένα σημαντικό στοιχείο του πιστονιού είναι η οπή που βρίσκεται στο έμβολο ώστε να συνδεθεί η μπιέλα με το πιστόνι. Μέσα από τις οπές περνάει ο πείρος και παραμένει σταθερός μέσω μίας ασφάλειας. Με αυτό τον τρόπο, πιστόνι και μπιέλα κινούνται συγχρονισμένα μεταφέροντας την κίνηση στον στροφαλοφόρο άξονα.
