Stempel

Et stempel er den cylindriske komponent, der glider op og ned inde i en motors cylinder, og det er den del, der mest direkte står for at omsætte energien fra det brændende brændstof til mekanisk bevægelse. Når luft-brændstofblandingen over stemplet antændes, presser de hurtigt ekspanderende gasser med stor kraft ned på stempelbunden og driver stemplet ned gennem cylinderboringen. Denne retlinede bevægelse er det første led i den kæde, der i sidste ende får hjulene til at dreje.

Stemplet arbejder ikke alene, men som del af en tæt koordineret enhed. Dets nedadrettede tryk overføres gennem en plejlstang, der er forbundet med stemplet via en stempelbolt, som går gennem knaster i stemplets nederste del. Plejlstangens nederste ende er fastgjort til krumtapakslen, hvis forskudte tappe omsætter stemplets retlinede bevægelse til rotation. I en flercylindret motor stiger og falder stemplerne i en nøje afstemt rækkefølge, så arbejdsslagene overlapper hinanden, og krumtapakslen drejer jævnt.

Tætning er afgørende for stemplets funktion, og det er stempelringenes opgave; de sidder i riller, der er drejet rundt om stemplets omkreds. De øverste kompressionsringe forhindrer de højtryksforbrændingsgasser i at slippe forbi stemplet ned i krumtaphuset, hvilket ville spilde effekt, mens den nederste olieskrabering fjerner overskydende smøremiddel fra cylindervæggen og fører det tilbage til bundkarret, så kun en tynd film bliver tilbage til smøring. Slidte ringe afslører sig selv gennem tabt kompression og brændt olie.

De fleste moderne stempler er støbt eller smedet af aluminiumslegering, valgt fordi den er let og effektivt leder varmen væk fra stempelbunden, hvilket har betydning, eftersom stemplet udholder ekstreme og hurtigt svingende temperaturer og accelerationer. Smedede stempler er stærkere og foretrækkes i motorer med høj ydeevne og turbo, mens støbte stempler er billigere og tilstrækkelige til almindelig brug. Stempelbunden kan formes med fordybninger eller ventiludsparinger for at styre forbrændingskammerets geometri og undgå at ramme ventilerne.

Det volumen, et stempel fejer gennem, når det bevæger sig fra bunden til toppen af sit slag, definerer den pågældende cylinders slagvolumen, og summen heraf på tværs af alle cylindre giver motorens samlede slagvolumen, en af de mest grundlæggende af alle motorspecifikationer. Stemplets position ved toppen af sit slag i forhold til kammervolumenet er også med til at bestemme kompressionsforholdet, der stærkt påvirker virkningsgraden og det brændstof, en motor kræver.

I praksis er stemplet en sliddel, der arbejder i et barskt miljø, og dets tilstand, sammen med ringenes og cylinderboringens, er en vigtig indikator for en motors helbred. At forstå stemplet kaster lys over, hvordan forbrændingsmotoren virker, eftersom stemplet er det bevægelige hjerte, hvor tryk bliver til effekt.