Xylanh động cơ đốt trong cĩ thể chế tạo liền với block hoặc rời thành ống rồi ép vào block, được làm mát bằng nước hoặc bằng khơng khí. Vật liệu chế tạo bằng
gang xám, gang hợp kim và thép hợp kim (trong một vài động cơ nhỏ cĩ thể chế tạo bằng hợp kim nhơm sau đĩ mạ crơm bề mặt xylanh). Phơi xylanh là ống đúc theo phương pháp li tâm. Về mặt kết cấu, xylanh là một ống thành mỏng và dài, độ cứng theo hướng kính nhỏ dễ biến dạng trong quá trình gia cơng do lực kẹp, cắt và gia cơng nhiệt. Khi gia cơng, khĩ đảm bảo độ đồng tâm mặt ngồi và mặt trong. Bề mặt làm việc được tơi đến độ cứng lớn hơn 40 HRC.
Trong quá trình làm việc xylanh thường xuyên chịu tải trọng, nhiệt độ thay đổi gây ứng suất cơ và nhiệt. Mặt khác, xylanh chịu tác động của sản phẩm cháy bề mặt làm việc chịu hao mịn do hạt mài, ăn mịn hĩa học và điện hĩa… làm việc trong điều kiện như vậy xylanh bị hao mịn, tạo ra gờ bậc và hao mịn khơng đều theo chiều dọc. Sở dĩ cĩ hiện tượng như trên là do:
Trong quá trình cháy nhiên liệu, áp suất và nhiệt độ nâng cao đột ngột, hơi luồn ra phía sau vịng găng, ép lưng vịng găng vào mặt gương xylanh, áp suất tiếp xúc tăng lên, vịng găng đầu tiên chịu áp suất hơi lớn nhất (cơng ma sát vịng đầu khoảng 60%, vịng thứ hai 30% và vịng thứ ba 10%)[8] do vậy lớp dầu bơi trơn bị đẩy ra khỏi bề mặt và ma sát tăng lên.
Mặt khác do vịng găng thứ nhất ở gần buồng đốt nên nhiệt độ rất cao khoảng (350÷450)0C. Việc bơi trơn khĩ khăn do độ nhớt dầu giảm gây ma sát nửa khơ kết quả làm cho ma sát và hao mịn tăng cao.
Dưới áp suất cao khi ma sát tới hạn, vịng găng và thành xylanh khơng áp khít tạo điều kiện cho lớp dầu bị thổi bay khỏi bề mặt giữa vịng găng và xylanh. Mặt khác, ở điểm chết trên lực quán tính thay đổi, việc hình thành lớp dầu rất khĩ khăn, ở phần trên của xylanh việc bơi trơn cũng gặp khĩ khăn do bơi trơn theo kiểu văng dầu; đồng thời là nơi tiếp xúc trực tiếp với bột mài từ khơng khí bên ngồi. Tất cả điều đĩ dẫn tới việc xylanh bị mịn khơng đều trong mặt phẳng dọc trục tạo thành hình cơn. Hao mịn lớn nhất ở vị trí tương ứng với vịng găng thứ nhất khi piston ở điểm chết trên (hình 2.13).
Hình 2.13: Hao mịn xylanh theo phương đường kính của các loại động cơ khác nhau.
Hình 2.14: Ảnh hưởngcủa nhiệt độ làm mát đến hao mịn của các xylanh động cơ ε; hao mịn xylanh sau hành trình 1000km ; t nhiệt
độ của nước làm mát.
Ngồi hao mịn khơng đồng đều theo phương dọc xylanh cịn bị mịn khơng đều theo chu vi (phương ngang). Hiện tượng hao mịn này là do:
Xylanh bị biến dạng trong quá trình làm việc, lắp ráp mơmen siết nắp động cơ khơng đồng đều, độ cứng của bloc khơng đủ.
Cĩ sai lệch về chế tạo (khơng đồng tâm mặt trong và ngồi, lệch đường tâm xylanh). Do nghiêng piston trong mặt phẳng lắc dưới tác dụng của lực pháp tuyến mà vịng găng cạo bề mặt xylanh. Vì vậy mà trục lớn của ơvan nằm trong mặt phẳng lắc.
Do bị uốn hoặc do nhĩm biên – piston bị xiên cĩ thể gây ra độ ơvan, trục lớn thuộc mặt phẳng dọc máy.
Do kết cấu của xylanh và piston mà xylanh cĩ thể bị mịn hơi loe ở phía dưới. Giữa các xylanh trong cùng một động cơ cĩ thể cĩ hao mịn khơng giống nhau. Xylanh nào cĩ nhiệt độ thấp hơn sẽ bị ăn mịn mạnh hơn. Ngồi ra các xylanh cịn bị mịn do tác dụng của sản phẩm cháy như CO2, hơi nước, SO3, H2SO4 và HNO3 gây ăn mịn xylanh ở vị trí khơng cĩ dầu bơi trơn.
Như vậy, hao mịn xylanh phụ thuộc vào kết cấu xylanh, vật liệu chế tạo xylanh và vịng găng, cơng nghệ chế tạo (chế độ tải, chế độ nhiệt, chất lượng nhiên liệu, dầu bơi trơn, độ sạch bụi…). Hao mịn này khơng đều theo chiều dọc, theo chiều ngang và giữa các xylanh với nhau. Khi xylanh và vịng găng hao mịn, lượng lọt khí tăng lên làm cho cơng suất động cơ giảm, dầu bơi trơn bị hao hụt nhanh chĩng; máy khĩ khởi động ở số vịng quay thấp. Việc nghiên cứu hao mịn của xylanh cĩ ý nghĩa quan trọng trong việc đưa ra những giải pháp hợp lý trong quá trình chế tạo, sử dụng và sửa chữa.