Dugattyú

A dugattyú az a hengeres alkatrész, amely a motor hengerében fel-le csúszik, és a legközvetlenebbül felelős azért, hogy az égő üzemanyag energiáját mechanikai mozgássá alakítsa. Amikor a fölötte lévő levegő-üzemanyag keverék begyullad, a gyorsan táguló gázok nagy erővel nyomják a dugattyú fenekét, és lehajtják a furatban. Ez az egyenes vonalú mozgás az első láncszem abban a folyamatban, amely végül a kerekeket forgatja.

A dugattyú nem önállóan, hanem egy szorosan összehangolt szerkezet részeként működik. Lefelé irányuló erejét a hajtórúd közvetíti, amely egy, a dugattyú alsó részén lévő furatokon átmenő csapszeggel kapcsolódik a dugattyúhoz. A hajtórúd alsó vége a főtengelyhez csatlakozik, amelynek excentrikus csapágycsapjai a dugattyú egyenes vonalú mozgását forgássá alakítják. Egy többhengeres motorban a dugattyúk pontosan időzített sorrendben emelkednek és süllyednek, hogy a munkaütemek átfedjék egymást, a főtengely pedig egyenletesen forogjon.

A dugattyú működéséhez elengedhetetlen a tömítés, és ez a dugattyú kerülete körül kialakított hornyokban ülő dugattyúgyűrűk feladata. A felső tömítőgyűrűk megakadályozzák, hogy a nagy nyomású égési gázok a dugattyú mellett a forgattyúházba szivárogjanak, ami teljesítményveszteséget okozna, míg az alsó olajlehúzó gyűrű letörli a felesleges kenőanyagot a hengerfalról, és visszajuttatja az olajteknőbe, csupán vékony filmréteget hagyva a kenéshez. Az elkopott gyűrűk a kompresszióvesztésben és az olajégetésben árulkodnak magukról.

A legtöbb modern dugattyú öntött vagy kovácsolt alumíniumötvözetből készül, mert az könnyű és hatékonyan vezeti el a hőt a dugattyúfenéktől, ami azért fontos, mert a dugattyú szélsőséges és gyorsan változó hőmérsékletet és gyorsulásokat visel el. A kovácsolt dugattyúk erősebbek, és a nagy teljesítményű, turbófeltöltött motorokban kedveltek, míg az öntött dugattyúk olcsóbbak és megfelelőek a hétköznapi használathoz. A dugattyúfeneket mélyedésekkel vagy szelepkivágásokkal alakíthatják ki az égéstér geometriájának szabályozására és a szelepekkel való ütközés elkerülésére.

Az a térfogat, amelyet a dugattyú a löket aljától a tetejéig haladva átsöpör, az adott henger lökettérfogatát határozza meg, ennek az összes hengerre vett összege pedig a motor teljes hengerűrtartalmát adja, amely az egyik legalapvetőbb motoradat. A dugattyú felső holtponti helyzete az égéstér térfogatához viszonyítva a kompresszióviszonyt is meghatározza, amely erősen befolyásolja a hatásfokot és azt, milyen üzemanyagra van szüksége a motornak.

Gyakorlatilag a dugattyú zord környezetben működő kopóalkatrész, és állapota – gyűrűivel és a hengerfurattal együtt – a motor egészségének egyik kulcsmutatója. Megértése segít tisztázni, hogyan működik a belső égésű motor, hiszen a dugattyú az a mozgó szív, ahol a nyomásból teljesítmény lesz.