Tuleje cylindrów - rodzaje i właściwości

Silnik spalinowy wykorzystuje do swego działania tłoki, które wprawione w ruch na skutek spalania mieszanki paliwowo-powietrznej napędzają wał korbowy. Każdy tłok pracuje w indywidualnym cylindrze, dzięki czemu energia wytworzona na skutek spalenia powietrza i paliwa nie rozprasza się na boki, tylko koncentruje na jego powierzchni.

Cylindry w kadłubach typu monoblock

W zależności od silnika, budowa jego cylindrów może się różnić. Jeśli cylinder stanowi jedną część z kadłubem silnika, to tworzą one w ten sposób tzw. kadłub jednolity – z jez. ang. monoblok. Tego typu konstrukcja  charakteryzuje się dużą sztywnością, która zapobiega jego odkształcaniu na skutek działania wysokich temperatur oraz ciśnienia. Poza tym mała odległość pomiędzy cylindrami monobloków sprawia, że jednostka napędowa jest mniejsza i bardziej kompaktowa. Problem w przypadku tego typu cylindrów stanowi konieczność użycia jednego rodzaju materiału gwarantującego zarówno wysoką trwałość samego kadłuba jak i wysokie właściwości mechaniczne w obrębie gładzi cylindrów (małe siły tarcia, wysoka odporność na ścieranie). Wadą jednolitych kadłubów jest konieczność produkowania tzw. nadwymiarowych tłoków niezbędnych w przypadku naprawy zużytego monobloku.

Zobacz też: Dwumasowe koło zamachowe - najczęstsze usterki

Suche tuleje cylindrowe

Coraz częściej producenci stosują bloki silników, posiadających tzw. suche tuleje cylindrów. W precyzyjnie obrobiony otwór kadłuba wciskana jest cienka tuleja cylindra o grubości ścianek 2-4 mm. Rozwiązanie tego typu pozwala zastosować tuleję z materiału o bardzo dobrych właściwościach mechanicznych, która będzie bardzo trwała. Co więcej koszt zwiększenia trwałości takiego silnika oraz ograniczenie jego masy będą niższe niż w przypadku monobloku, bowiem kadłub może być wykonany z tańszego i lżejszego stopu aluminium. Jeśli dojdzie do zużycia tulei cylindra można ją wymienić na nową, korzystają ze standardowego tłoka (producent nie musi produkować tzw. nadwymiarowych tłoków). Główne mankamenty tego typu kadłubów jest gorsze odprowadzanie ciepła, ze względu na występowanie podwójnej ściany cylindra (żeliwnej i aluminiowej). Poza tym przygotowanie takiego kadłuba i jego obrobienie jest znacznie bardziej pracochłonne.

Zobacz też: Używany silnik – wady i zalety

Mokre tuleje cylindrowe

Oprócz suchych tulei cylindrów, niektóre silniki spalinowe oparte są na kadłubach wyposażonych w mokre tuleje cylindrów, które są obmywane bezpośrednio cieczą chłodzącą silnika. Poprawia to wymianę ciepła pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią tulei. Rozwiązanie to pozwala na przygotowanie tulei wykonanych z materiału o wysokich właściwościach ślizgowych, a bloku silnika z materiału o dobrych własnościach odlewniczych. Wśród zalet tego typu rozwiązania wymienić trzeba także zarówno uproszczony montaż, jak i ewentualną wymianę tego typu tulei. Wady dotyczą przede wszystkim zwiększenia długości bloku silnika, mniejszą jego sztywność oraz konieczność zastosowania dodatkowych uszczelnień pomiędzy tulejami a kadłubem (ryzyko wystąpienia nieszczelności, przedostawania się cieczy chłodzące do oleju silnikowego i kosztownych napraw motoru). Dodatkowe uszczelnienia wpływają także na wzrost masy jednostki napędowej.