Πώς λειτουργούν τα έμβολα σε κινητήρες αυτοκινήτων

Τα έμβολα αποτελούν βασικό συστατικό όλων των κινητήρων αυτοκινήτων που λειτουργούν με καύση. Τα περισσότερα οχήματα έχουν ένα μόνο έμβολο ανά κύλινδρο κινητήρα. Εάν οδηγείτε ένα τετρακύλινδρο όχημα, για παράδειγμα, θα έχει πιθανώς τέσσερα έμβολα. Αν οδηγείτε ένα εξακύλινδρο όχημα, από την άλλη πλευρά, θα έχει πιθανώς έξι έμβολα. Επειδή είναι θαμμένα μέσα στον ίδιο τον κινητήρα, όμως, δεν θα δείτε αυτά τα έμβολα. Τι είναι ακριβώς τα έμβολα και πώς λειτουργούν; 

Τα βασικά των εμβόλων

Τα έμβολα είναι μεταλλικά εξαρτήματα κυλινδρικού σχήματος που έχουν σχεδιαστεί για να μετατρέπουν τη θερμότητα και την πίεση σε μηχανική ενέργεια. Διαθέτουν στεγανοποιήσεις γνωστές ως δακτύλιοι εμβόλου, οι οποίοι τους προστατεύουν από τη διαρροή στο εσωτερικό του κυλίνδρου. Τα έμβολα συνδέονται επίσης σε μια μπιέλα. Η μπιέλα ενώνει ή «συνδέει» τα έμβολα με τον στροφαλοφόρο άξονα.

Από τι είναι φτιαγμένα τα έμβολα;

Διαφορετικά έμβολα κατασκευάζονται από διαφορετικά υλικά. Μερικά από αυτά είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα, ενώ άλλα έμβολα είναι κατασκευασμένα από ανθρακούχο χάλυβα. Τα έμβολα από ανοξείδωτο χάλυβα προσφέρουν μεγαλύτερη προστασία από τη διάβρωση, αλλά τα έμβολα από ανθρακούχο χάλυβα είναι συνήθως ισχυρότερα. 

Μπορείτε να βρείτε ακόμη και έμβολα από κράματα αλουμινίου. Τα έμβολα από κράμα αλουμινίου είναι ισχυρά, ελαφριά και ανθεκτικά στη διάβρωση. Ανεξάρτητα από αυτό, όλα τα έμβολα είναι μεταλλικά εξαρτήματα κυλινδρικού σχήματος που μετατρέπουν τη θερμότητα και την πίεση σε μηχανική ενέργεια.

Πώς λειτουργούν τα έμβολα

Η μηχανική των εμβόλων είναι σχετικά απλή. Οι κινητήρες αυτοκινήτων που λειτουργούν με καύση παράγουν θερμότητα και πίεση. Με τη μίζα του κινητήρα του οχήματός σας, ένα μείγμα αέρα και γκαρίσματος θα αρχίσει να καίγεται στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης. Η θερμότητα και η πίεση είναι υποπροϊόντα αυτής της διαδικασίας. Τα έμβολα λειτουργούν παράγοντας μηχανική ενέργεια από τη θερμότητα και την πίεση στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης.

Τα έμβολα είναι σχεδιασμένα να κινούνται και να κατεβαίνουν. Κατά τη διάρκεια των κινήσεων προς τα πάνω, θα ωθήσουν στο εσωτερικό του θαλάμου καύσης. Αυτό θα πυροδοτήσει την καύση κατά την οποία καίγονται καύσιμα και αέρας. Η καύση αυτού του καυσίμου και του αέρα θα αναγκάσει τα έμβολα να επιστρέψουν προς τα κάτω, αναγκάζοντας έτσι περισσότερο καύσιμο και αέρα στον θάλαμο καύσης. 

Τα έμβολα συνδέονται με τον στροφαλοφόρο άξονα, ο οποίος δέχεται τη μηχανική ενέργεια. Τα έμβολα θα κινούνται πάνω και κάτω ως απόκριση στην καύση. Καθώς εκτελούν αυτούς τους κύκλους πάνω και κάτω, θα περιστρέφουν τον στροφαλοφόρο άξονα. Οι μπιέλες ενώνουν έμβολα στον στροφαλοφόρο άξονα. Επομένως, όταν κινούνται τα έμβολα, το ίδιο θα κινείται και ο στροφαλοφόρος άξονας.

Η δουλειά του στροφαλοφόρου άξονα είναι να μετατρέπει τη γραμμική κίνηση και rotary κίνηση. Χωρίς έμβολα, δεν θα είναι σε θέση να εκτελέσει αυτήν την εργασία. Ο στροφαλοφόρος άξονας μπορεί να στρίψει μόνο εάν τα έμβολα κινούνται πάνω-κάτω.