Zuiger- en cilindertechniek

Zuiger en cilinder, in de machinebouw, schuifcilinder met een gesloten kop (de zuiger) die heen en weer wordt bewogen in een iets grotere cilindrische kamer (de cilinder) door of tegen druk van een vloeistof, zoals in een motor of pomp. De cilinder van een stoommachine (qv) wordt aan beide uiteinden afgesloten met platen, waarbij de zuigerstang, die stevig aan de zuiger is bevestigd, door een van de eindafdekplaten gaat door middel van een pakkingbus en stopbus (stoomdichte verbinding).

benzinemotor: zuigermotoren en cilindermotoren

De meeste benzinemotoren zijn van het type met zuiger en cilinder. De essentiële componenten van de zuigermotor zijn

De cilinder van een verbrandingsmotor wordt aan het ene uiteinde gesloten door een plaat die de kop wordt genoemd en aan het andere uiteinde open om vrije trilling van de drijfstang mogelijk te maken, die de zuiger met de krukas verbindt. De cilinderkop bevat de bougies op motoren met vonkontsteking (benzine) en meestal het brandstofmondstuk op motoren met compressieontsteking (diesel); bij de meeste motoren bevinden de kleppen die de toevoer van verse lucht-brandstofmengsels en de ontsnapping van verbrande brandstof regelen zich ook in de kop.

Bij de meeste motoren zijn de cilinders glad afgewerkte gaten in het belangrijkste structurele onderdeel van de motor dat bekend staat als het blok, dat over het algemeen is gemaakt van gietijzer of aluminium. Bij sommige motoren zijn de cilinders bekleed met hulzen (voeringen) die kunnen worden vervangen wanneer ze versleten zijn. Aluminium blokken gebruiken centrifugaal gietijzeren voeringen die in de mal worden geplaatst wanneer het aluminium wordt gegoten; deze voeringen zijn niet vervangbaar, maar ze kunnen worden hersteld.

Zuigers zijn meestal voorzien van zuigerveren. Dit zijn ronde metalen ringen die in de groeven in de zuigerwanden passen en zorgen voor een goede pasvorm van de zuiger in de cilinder. Ze zorgen voor een afdichting om lekkage van samengeperste gassen rond de zuiger te voorkomen en om te voorkomen dat smeerolie de verbrandingskamer binnendringt.

Een belangrijk kenmerk van een verbrandingsmotor is de compressieverhouding, gedefinieerd als het totale volume van de verbrandingskamer met de zuiger volledig uitgeschoven (maximaal volume) gedeeld door het totale volume met de zuiger volledig samengedrukt (minimaal volume). De daadwerkelijke compressieverhouding is in de praktijk iets minder. Hogere compressieverhoudingen zorgen doorgaans voor betere motorprestaties, maar ze hebben een brandstof nodig met betere anti-klop eigenschappen.

Nauw geassocieerd met de compressieverhouding is een kenmerk dat bekend staat als de verplaatsing - dat wil zeggen de volumeverandering (gemeten in kubieke inches of kubieke centimeter) van de verbrandingskamer die plaatsvindt wanneer de zuiger van het ene uiterste naar het andere beweegt. De verplaatsing is gerelateerd aan het vermogen van een motor.