Definicja tłoka i wyjaśnienie:

Jego zadaniem jest przemieszczanie się w górę i w dół, kilka tysięcy razy na minutę. Aby jednak było to możliwe przez długie lata, oprócz dobrego smarowania potrzeba jeszcze wysokiego poziomu techniki. Tłok to serce silnika. Wraz z głowicą cylindra i jego ściankami zamyka komorę spalania. W wyniku procesu spalania w silniku powstają ogromne ciśnienia, które z kolei stanowią siłę popychającą tłok z prędkością ponad 200 km/h w dół w stronę dolnego martwego punktu Zadanie tłoka: musi zmienić powstające w wyniku procesu spalania mieszanki paliwowo powietrznej swobodne ciepło w siłę powodującą obracanie się silnika. Ze względu na ogromną temperaturę gazów spalinowych, powstałych po zapłonie mieszanki w komorze spalania, tłok bardzo się nagrzewa. Aby przetrwać w tak drakońskich warunkach, musi przekazywać ciepłotę poprzez swe pierścienie na ścianki cylindra, skąd odbiera je płyn chłodniczy lub obieg powietrza chłodzącego. Gdy przekazanie ciepłoty z tłoka na ścianki cylindra nie było możliwe, tłok by się zwyczajnie stopił. Aby ciśnienie panujące w komorze spalania po zapłonie mieszanki nie znikło bez efektów, tłok musi być szczelny. Pierścienie tłokowe zapobiegają przedostawaniu się gazów spalinowych pomiędzy tłokiem a ścianką cylindra do miski olejowej, co spowodowało by między innymi zanik efektu smarowania. Poza tym każdy konstruktor silników dąży do tego, by tłok był jak najlżejszy. Im będzie on lżejszy, tym niższą wartość ma siła obciążająca inne części składowe silnika, jak korbowody i wał korbowy. Budowa tłoka: jeśli mówimy o tłoku, nie możemy zapominać o jego pomocnikach, a są to sworzeń tłokowy i pierścienie tłokowe. Pierścienie umożliwiają tłokowi przesuwanie się we wnętrzu cylindra, sworzeń zaś mocuje go do korbowodu. Aby wyjaśnić wielość niebywale istotnych zadań tłoka denko tłoka, rowki pierścieniowe w silniku, musimy się najpierw zapoznać z jego elementami składowymi. Ogromne znaczenie ma wraz z wymiarem wyznaczającym odległość od pierwszego pierścienia do główki tłoka, odległość pomiędzy środkiem osi sworznia a krawędzią główki tłoka, zamocowanie sworznia tłoka oraz płaszcz tłoka. W tłoku silnika benzynowego powierzchnia główki tłoka może być płaska, wypukła lub wklęsła. Ponieważ tłok w swej podróży do góry bardzo silnie zbliża się do zaworów, główki tłoków często maja specjalne zagłębienia w swej powierzchni, przez co unika się niechcianych kolizji tłoka z zaworami. Rowki pierścieniowe wraz z odległością od pierwszego pierścienia do główki tłoka, odległością pomiędzy środkiem osi sworznia a krawędzią główki tłoka są konstrukcyjnymi wyznacznikami mającymi bezpośredni wpływ na poziom zużycia paliwa, emisje substancji trujących w spalinach oraz masę tłoka. Ponieważ średnica tłoka musi być nieco mniejsza od wewnętrznej średnicy cylindra, w którym tłok ma się przemieszczać, możliwe jest wystąpienie zjawiska, które najprościej można opisać jako chwianie się tłoka. Do redukcji lub zupełnej likwidacji zjawiska chwiania się tłoka służy odpowiedni płaszcz tłoka. Rodzaje Tłoków: tłoki są w zróżnicowany sposób projektowane i wytwarzane w zależności od potrzeb konkretnej konstrukcji silnika. Tłoki silników benzynowych są z reguły wykonywane z aluminium, ponieważ muszą być lekkie. Aby jednak tłok mógł optymalnie wykonywać swe zadanie, często podczas odlewania odlewania z aluminium jego kadłuba łączy się się stalowe ścianki, które uniemożliwiają nadmierne puchnięcie tłoka spowodowanego wysoka temperaturą. Takie nadlane elementy nazywa się opasującymi lub regulującymi. Na całym świecie bada się też obecnie technikę tłoka autotermicznego. Chłodzenie: ponieważ tłok wystawiony jest na działanie temperatur sięgających ponad 2 tyś. stopni Celsjusza, musi być schładzany. Sama główka tłoka osiąga temperaturę do 350 stopni Celsjusza. Ponieważ większość tłoków wykonuje się obecnie za łatwo topliwego aluminium, nie tylko pojazdy wyczynowe wymagają dodatkowego chłodzenia tłoków. A najprostszym sposobem jest tu chłodzenie natryskiem olejowym. Materiały: tłok musi być niedrogi, lekki i trwały. Niemal idealnym materiałem jest tu więc aluminium, choć aż po koniec lat 20 tłoki wykonywano wyłącznie z żeliwa. Aluminium ma o wiele lepsze właściwości, jeśli w procesie produkcji zostanie połączone z innymi materiałami. Postępowanie takie nazywa się stapianiem. Szczególnie użyteczne są stopy aluminium z krzemem, co zastosowano w praktyce po raz pierwszy w roku 1926. Obciążenia: podczas swego życia tłok musi być dziesiątki milionów razy hamowany i przyspieszany. Oczywiście ogromnie obciąża to rejon, w którym tłok doczepiony jest za pośrednictwem sworznia do korbowodu. Pomiędzy tłokiem a cylindrem istnieje mikrometryczny luz. Jeśli on się powiększy, dochodzi do bicia tłoka o ścianki cylindra, co powoduje przenoszone po przez skrzynię korbową na zewnątrz silnika hałasy, a my odbieramy je jako hałaśliwą pracę jednostki napędowej. Aby te dźwięki utrzymać na niskim poziomie stosuje się pewien trik: piasta sworznia tłoka mocowana jest poza środkiem tłoka. Fachowcy nazywają to niewspółosiowym usytuowaniem sworznia. Jeśli luz jest z kolei zbyt mały, tłok przemieszcza się wewnątrz cylindra z wielkimi oporami albo się zaciera. Wynik - potężne zwiększenie zużycia i wysokie rachunki na stacji benzynowej. Smarowanie: wszyscy wiedzą że kto smaruje, ten jedzie. W silniku ma to chyba nawet jeszcze większe znaczenie niż w życiu. Tłok musi być smarowany - oczywiście dotyczy to wszystkich jego elementów. Gdyby pierścienie tłoków i gładź cylindra nie były smarowane, każdy przesuw tłoka w cylindrze byłby porównywalny z wzajemnym frezowaniem się tych dwóch elementów. Aby poprawić poślizg tłoka wewnątrz cylindra, na tłok nakłada się cieniutkie warstwy np. ołowiu lub cyny. Dzięki nim docieranie silnika jest łatwiejsze j szybsze. Aby poprawić wartość współczynnika tarcia pomiędzy tłokiem a gładzią cylindryczną, często pokrywa się obłe powierzchnie trące warstwą odporną na ścieranie, np. chromu. Jest to działanie szczególnie ważne i wskazane, kiedy oba elementy (silnik i tłoki) są odlewami aluminiowymi, jako że aluminium trąc o aluminium natychmiast stawia ogromny opór.