Kuinka männät toimivat autojen moottoreissa

Männät ovat olennainen osa kaikissa polttokäyttöisissä automoottoreissa. Useimmissa ajoneuvoissa on yksi mäntä moottorin sylinteriä kohti. Jos ajat esimerkiksi nelisylinterisellä ajoneuvolla, siinä on todennäköisesti neljä mäntää. Jos ajat kuusisylinterisellä ajoneuvolla, siinä on luultavasti kuusi mäntää. Koska ne on haudattu itse moottoriin, et kuitenkaan näe näitä mäntiä. Mitä männät tarkalleen ovat ja miten ne toimivat? 

Mäntien perusteet

Männät ovat sylinterin muotoisia metalliosia, jotka on suunniteltu muuttamaan lämpöä ja painetta mekaaniseksi energiaksi. Niissä on männänrenkaina tunnetut tiivisteet, jotka suojaavat niitä vuotavalta sylinterin sisällä. Männät on myös kiinnitetty kiertokankeen. Yhdystanko yhdistää tai "liittää" männät kampiakseliin.

Mistä männät on tehty?

Eri männät on valmistettu eri materiaaleista. Jotkut niistä on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, kun taas toiset männät on valmistettu hiiliteräksestä. Ruostumattomasta teräksestä valmistetut männät tarjoavat paremman suojan korroosiota vastaan, mutta hiiliteräsmännät ovat tyypillisesti vahvempia. 

Löydät jopa alumiiniseoksista valmistettuja mäntiä. Alumiiniseosmännät ovat vahvoja, kevyitä ja korroosionkestäviä. Siitä huolimatta kaikki männät ovat sylinterin muotoisia metalliosia, jotka muuttavat lämmön ja paineen mekaaniseksi energiaksi.

Kuinka männät toimivat

Mäntien mekaniikka on suhteellisen yksinkertaista. Polttomoottorit tuottavat lämpöä ja painetta. Kun ajoneuvosi moottoria käynnistetään, ilman ja kaasun seos alkaa palaa palotilan sisällä. Lämpö ja paine ovat tämän prosessin sivutuotteita. Männät toimivat tuottamalla mekaanista energiaa polttokammion sisällä olevasta lämmöstä ja paineesta.

Männät on suunniteltu liikkumaan ja alaspäin. Ylöspäin suuntautuvien iskujen aikana ne työntyvät polttokammion sisään. Tämä laukaisee palamisen, jossa poltetaan polttoainetta ja ilmaa. Tämän polttoaineen ja ilman palaminen pakottaa männät takaisin alas ja pakottaa siten enemmän polttoainetta ja ilmaa palotilaan. 

Männät on kytketty kampiakseliin, joka vastaanottaa mekaanisen energian. Männät liikkuvat ylös ja alas vasteena palamiseen. Kun he suorittavat näitä ylös ja alas -syklejä, he kääntävät kampiakselia. Kiertokangot yhdistävät männät kampiakseliin. Siksi, kun männät liikkuvat, liikkuu myös kampiakseli.

Kampiakselin tehtävänä on muuntaa lineaarista liikettä ja rotary liikettä. Ilman mäntiä se ei pysty suorittamaan tätä tehtävää. Kampiakseli voi pyöriä vain, jos männät liikkuvat ylös ja alas.