Dugattyú

A dugattyú feladata a gáznyomást koncentrált erőként továbbadni a hajtórúdnak. Feladatát csak akkor tudja jól ellátni, ha a gáz elszökését meggátolja (tömít), ha a kapott hőt leadja és ha nem túl sok energiát emészt fel súrlódással.

Sokáig öntöttvasból készült, ma már inkább könnyűfémből. A nagy fordulatszámú motorokhoz az utóbbi időben melegen kovácsolt dugattyúkat gyártanak. A gyártás az egyes fázisai itt láthatók:


Egy készre megmunkált dugattyú képe legfelül látható.

Alul egy benzin- és egy dízelmotor hagyományos dugattyúja látható.
.........................
A csapszegfurat körül koncentrálódik az erőátadás, ezért itt külön merevítésről kell gondoskodni. A dugattyúpalást alsó részén látható felhasítás a hőtágulás okozta beszorulás elkerülését hivatott szolgálni. 

A hőtágulás káros következményeinek elkerülésére más módok is vannak. A ,jobban felme!egedő felső részt például kisebb átmérővel készítik, vagy a csapszegfurat környékének nagyobb tágulása miatt a dugattyút körkeresztmetszet helyett oválisra készítik, vagy a csapszegfurat környékét leoldalazzák.

A hőtágulást mérsékelni lehet kis tágulású acélbetétek (invarbetétek) alkalmazásával (jobb oldali ábra).

A tömítés céljára dugattyúgyűrűket alkalmaznak, ezek különleges fajtája az olajlehúzó gyűrű, amit minden olyan motoron alkalmazni kell, ahol olajfilm képződhet a hengerfalon (gyakorlatilag csak a keverékolajozású kétütemű motorokon nincs olajlehúzó (olajáteresztő) gyűrű.

A gyűrűk száma és elhelyezése függ attól is, hogy benzin- vagy dízelmotorról van-e szó. Az első kompressziógyűrű ("tűzgyűrű") dízelen távolabb van a tetőtől, mint a benzinmotoron, a kompressziógyűrűk száma is több, olajlehúzóból is legtöbbször kettőt alkalmaznak. A kétfajta motor dugattyúját egyébként abból is meg lehet különböztetni, hogy a dízelé robusztusabb, vastagabb tetejű, inkább hosszúkásabb, mint az benzinmotoré, azonkívül legtöbbször a tető kialakítása is jellemző az égéstér alakja miatt.

Különösen dízeleken jelenthet nagy veszélyt a felső kompressziógyűrűkre a nagyobb hőmérséklet és a szúróláng. Az utóbbi ellen úgy is lehet védekezni, hogy a dugattyú és a henger közötti hézagot szűkítjük, de ilyenkor gondoskodni kell a fokozott berágódási veszély ellensúlyozásáról. 

A bal oldali ábra első variációjánál látható finom hornyolás egyrészt labirinttömítés-szerűen visszatartja a szúrólángot, másrészt csökkenti a berágódási veszélyt. A többi variáció inkább a dugattyú felől jövő hőátadástól kíméli a felső kompressziógyűrűket, azzal a további előnnyel, hogy a gyűrűhorony így kevésbé kopik.

A kompressziógyűrű kialakítására is láthatunk néhány példát jobb oldalon. A legfelső a legegyszerűbb, legolcsóbb megoldás. A b és a c profil azért kedvező, mert nagyon gyorsan bejáródik, hátránya, hogy kisebb felületen ad át hőt a hengerfalnak és az utóbbi néha berezeg. A trapéz-keresztmetszet (e, f) a besülés szempontjából kedvezőbb.

Beszögelléssel csökkenteni lehet azt a felületet, amivel a gyűrű a hengerfallal érintkezik (d), ez nagyobb felületi nyomást, gyorsabb bejáródást, jobb tömítést és bizonyos olajlehúzó hatást is eredményez. 

Élettartam-növelés céljából használják a foszfor-, ill. ólom-, bronz- vagy molibdénbetétes gyűrűket, esetleg krómfelrakást alkalmaznak (g, h, i). 

A gyűrűt természetesen föl kell metszetni, egyrészt azért, hogy a helyére bepattinthassuk, másrészt, hogy megfelelő radiális rugalmassága legyen. 

Az olajlehúzó gyűrűket szintén nagy választékban gyártják (bal oldali ábrák). Már a kompressziógyűrűknél is találtunk olyat, ami olajlehúzóként is használható (c és d változata), feltéve, hogy az olaj elvezetéséről gondoskodunk. Kettős olajlehúzó éle van a d típusnak. 
 
 
 

...és most egy kis lazítás!