Kolben und Zylinder im Maschinenbau Schiebezylinder mit geschlossenem Kopf (dem Kolben), der in einer etwas größeren zylindrischen Kammer (dem Zylinder) durch oder gegen den Druck eines Fluids wie bei einem Motor oder einer Pumpe wechselseitig bewegt wird. Der Zylinder einer Dampfmaschine (siehe dort) ist an beiden Enden durch Platten verschlossen, wobei vorgesehen ist, dass die Kolbenstange, die starr am Kolben befestigt ist, mittels einer Stopfbuchse und einer Stopfbuchse durch eine der Endabdeckplatten läuft (dampfdichte Verbindung).
Benzinmotor: Kolben-Zylinder-Motoren
Die meisten Benzinmotoren sind Kolben-Zylinder-Motoren. Die wesentlichen Komponenten des Kolben-Zylinder-Motors sind
Der Zylinder eines Verbrennungsmotors ist an einem Ende durch eine als Kopf bezeichnete Platte geschlossen und am anderen Ende offen, um eine freie Schwingung der Pleuelstange zu ermöglichen, die den Kolben mit der Kurbelwelle verbindet. Der Zylinderkopf enthält die Zündkerzen bei Ottomotoren (Benzinmotoren) und normalerweise die Kraftstoffdüse bei Selbstzündungsmotoren (Dieselmotoren). Bei den meisten Motoren befinden sich im Kopf auch die Ventile, die das Einlassen von Frischluft-Kraftstoff-Gemischen und das Entweichen von verbranntem Kraftstoff steuern.
Bei den meisten Motoren sind die Zylinder glatt fertiggestellte Löcher in der Hauptstrukturkomponente des Motors, die als Block bekannt ist und im Allgemeinen aus Gusseisen oder Aluminium besteht. Bei einigen Motoren sind die Zylinder mit Hülsen (Laufbuchsen) ausgekleidet, die bei Verschleiß ausgetauscht werden können. Aluminiumblöcke verwenden Schleudergussauskleidungen, die beim Gießen des Aluminiums in die Form eingelegt werden. Diese Liner sind nicht austauschbar, können aber erneut gebohrt werden.
Kolben sind üblicherweise mit Kolbenringen ausgestattet. Hierbei handelt es sich um kreisförmige Metallringe, die in Nuten in den Kolbenwänden passen und einen festen Sitz des Kolbens im Zylinder gewährleisten. Sie tragen zur Abdichtung bei, um das Austreten von Druckgasen um den Kolben herum und das Eindringen von Schmieröl in den Brennraum zu verhindern.
Ein wichtiges Merkmal eines Verbrennungsmotors ist sein Verdichtungsverhältnis, definiert als das Gesamtvolumen der Brennkammer bei vollständig ausgefahrenem Kolben (maximales Volumen) geteilt durch das Gesamtvolumen bei vollständig komprimiertem Kolben (minimales Volumen). Das tatsächliche Kompressionsverhältnis ist in der Praxis etwas geringer. Höhere Verdichtungsverhältnisse sorgen normalerweise für eine bessere Motorleistung, erfordern jedoch einen Kraftstoff mit besseren Antiklopfeigenschaften.
Eng verbunden mit dem Kompressionsverhältnis ist eine Eigenschaft, die als Verschiebung bekannt ist, dh die Volumenänderung (gemessen in Kubikzoll oder Kubikzentimeter) der Brennkammer, die stattfindet, wenn sich der Kolben von einem Extrem zum anderen bewegt. Der Hubraum hängt von der Leistung eines Motors ab.
