Viena no pašām noslēpumainākajām, un nenoliedzami, svarīgākajām automašīnas dzinēja detaļām ir viņa augstība Virzulis. Tiešām, tas ieņem centrālo vietu degvielas ķīmiskās enerģijas pārveidošanas procesā – no sākuma uz siltuma enerģiju, pēc tam uz mehānisko. Gan tiešā, gan pārnestā nozīmē. Un no tā, cik labi tas tiek galā ar savu uzdevumu, zināmā mērā ir atkarīga visa dzinēja darbība. Tā efektivitāte, jauda, un kas ir daudz svarīgāk, izturība. It īpaši, ja iet runa par sportu vai automašīnas tjūningu. Jautājums par speciālu virzuļu izmantošanu jaudas palielināšanas gadījumā vienmēr ir bijis viens no galvenajiem priekš konstruktoriem. Savu daudzo funkciju un pretrunīgo īpašību dēļ Virzulis pārvēršas par vienu no pašām sarežģītākajām un darbietilpīgākajām dzinēja detaļām. Tādu priviliģētu stāvokli nodrošina arī tāds faktors, ka ļoti reti kura autobūves kompānija nodarbojas ar patstāvīgu virzuļu projektēšanu un izgatavošanu. Visbiežāk tiek izmantoti šajā jomā specializētu firmu pakalpojumi.

Virzuļu formu un izmēru daudzveidība ir viens no iemesliem, kādēļ ap šo dīvainā izskata metāla gabalu ir tik daudz noslēpumu un baumu. Bet ņemot vērā to apstākli, ka tas ir arī grūti tehnoloģiski izpildāms standarta mašīnbūves rūpniecībā, tad virzuļa piedzīšana, t.i. virzuļa atbilstība modificēta motora prasībām, ir kļuvusi par daudzu tjūninga kompāniju un sporta staļļu klupšanas akmeņiem. Bez tam tik sarežģītu detaļu ražošana mazā skaitā ir finansiāli ļoti neizdevīga. Šādā situācijā bieži sanāk, ka tjūnētāja intuitīvie priekšstati par to, kādam ir jāizskatās uzlabotajam dzinējam ar «uzlabotajiem» virzuļiem noved pie tā, ka dzinējs tiek aprīkots ar jau esošiem modificētiem virzuļiem, kuri sniedz vismaz daļu no cerētā uzlabojuma.

Tātad pamēģināsim tikt skaidrībā, kādas prasības tiek izvirzītas virzuļiem un kas no viņiem ir atkarīgs. Pirmkārt, virzulis, pārvietojoties cilindrā, ļauj izplesties saspiestajām gāzēm (degvielas sadegšanas produktam) un veikt mehānisku darbību. Attiecīgi tam vajag izturēt augstu temperatūru, gāzu spiedienu un droši noblīvēt cilindra kanālu. Otrkārt, tā kā virzulis kopā ar cilindru un virzuļa gredzeniem, ir kā lineārais slīdgultnis, tad tam jābūt pēc iespējas optimizētākam, lai atbilstu minimālākajai berzes iespējai un nodrošinātu vismazāko berzes koeficientu un, kā rezultāts, nodilumu. Treškārt, izmantojot slodzi no sadegšanas kameras un reakciju no klaņa, tam ir jāiztur mehāniska iedarbība. Ceturtkārt, kustoties turp un atpakaļ ar lielu ātrumu, tam pēc iespējas mazāk jānoslogo kloķa-klaņa mehānismu.

Tādā veidā, šīs svarīgās dzinēja detaļas visas problēmas var sadalīt divās lielās grupās. Pirmā ir termoprocesi. Otrā, daudz daudzveidīgākā – mehāniskie procesi. Abas grupas savstarpēji iespaido viena otru, bet šoreiz apstāsimies pie termoprocesiem.

Tātad, degvielai sadegot, katrā dzinēja darba ciklā izdalās liels daudzums siltuma. Sadegušo gāzu temperatūra sasniedz pat 2000o C. Tikai daļa no enerģijas tiek nodota uz dzinēja kustīgajām daļām, viss pārējais siltuma veidā silda dzinēju, bet pārpalikums kopā ar izstrādātām gāzēm nokļūst izpūtējā. Vēl no skolas fizikas mācību laikiem mēs zinām, ka ja divi ķermeņi nodod viens otram savu siltumu, tad siltuma nodošana notiks līdz tam laikam, kamēr abiem to temperatūras neizlīdzināsies. Tātad, ja virzulis netiks atdzesēts, pēc kāda laika tas izkusīs. Tas ir principiāli svarīgi, lai saprastu virzuļu grupas darba noteikumus. It īpaši svarīgi tas ir, ja motors tiek forsēts. Vienmēr, kad motoram tiek paaugstināta jauda, proporcionāli pieaug sadegšanas kamerā ģenerētais siltums. Protams, izkusušus virzuļus mēs redzam ārkārtīgi reti, tomēr visos problēmu gadījumos neiztrūkstoši piemīt arī temperatūra. Gandrīz tāpat, kā jebkurā ceļu satiksmes negadījumā ātrums. Vainīgs, protams, ir vadītājs, bet... Ja automašīnas nekustētos, neviens neciestu. Lieta tāda, ka līdz ar temperatūras pieaugumu visu materiālu mehāniskās īpašības pasliktinās. Tādēļ slodze, kura pie 100oC izraisa materiāla elastīgu deformāciju, pie 300oC deformē detaļu, bet pie 450oC iznīcina to. Tādēļ ir nepieciešams vai nu novērst virzuļa temperatūras paaugstināšanos, vai izmantot materiālus, kuri varētu izturēt virzuļa temperatūras celšanos. Visbiežāk tiek izmantoti abi varianti. Tomēr jebkurā gadījumā virzuļa konstrukcijai jābūt tādai, lai vajadzīgajās vietās būtu nepieciešamais metāla daudzums, lai tas varētu pretoties sabrukšanai.

Vēlreiz atgādināsim, ka siltuma plūsma vienmēr tiek virzīta no siltāka ķermeņa uz aukstāku. Ņemot vērā šo fizikas likumu, ir iespējams saprast temperatūras izkliedēšanos pa virzuli tā darba laikā un noteikt svarīgākos temperatūru ietekmējošos momentus, t.i., saprast, uz kā rēķina tas atdziest. Mums ir zināms, ka viskarstākais darba ķermenis sadegšanas kamerā ir gāzes. Skaidrs ir arī tas, ka beigu beigās siltums tiks nodots apkārtējam gaisam ap automašīnu – pašam aukstākajam un tanī pat laikā pašam siltumietilpīgākajam. Gaiss, kas plūst gar radiatoru un dzinēja korpusu, atdzesē dzesēšanas šķidrumu, cilindru bloku un korpusa galvu. Ir tikai jāatrod tilts, pa kuru virzulis varēs atdot savu siltumu blokam un antifrīzam. Šeit ir četri risinājumi. Tie ir pavisam atšķirīgi, tomēr visi ir pieminēšanas vērti, jo atkarībā no dzinēja konstruktīvajām īpašībam, visi ir vairāk vai mazāk svarīgi.

Tātad pirmais risinājums, kas nodrošina nepieciešamo temperatūras plūsmu, ir virzuļa gredzeni. Pie tam pirmais gredzens ir vissvarīgākais, jo atrodas vistuvāk beigām. Tas arī ir visīsākais ceļš līdz dzesēšanas šķidrumam caur cilindra sienu. Gredzeni vienlaicīgi ir piespiesti gan pie virzuļa kanāliem, gan cilindra sienas. Tie nodrošina vairāk par 50% siltuma plūsmas. Otrais risinājums ir mazāk acīmredzams, tomēr to nevajag novērtēt par zemu. Otrias dzesēšanas šķidrums dzinējā ir eļļa. Tā kā tai ir tieša pieeja pie visvairāk sakarsētajām dzinēja daļām, neskatoties uz nelielo tilpumu un mazo cirkulāciju, eļļas migla savāc un pārvieto uz kartera pannu ievērojamu siltuma daļu tieši no pašiem karstākajiem punktiem. Eļļas sprauslu izmantošanas gadījumā, kuras virza strūklu uz virzuļa iekšējo apakšas daļu, eļļas dalība siltumapmaiņā var sasniegt 30 – 40%. Skaidrs, ka ja eļļa piedalās siltumapmaiņā, tā ir papildus jāatdzesē. Savādāk pārkarsēta eļļa var zaudēt savas īpašības un kļūt par iemeslu gultņu iziešanai no ierindas. Tāpat jo augstāka eļļas temperatūra, jo mazāk siltuma tā var aizvadīt. Trešais risinājums – caur masīvajiem pirkstiem, tad uz klani, bet jau no tā – eļļā. Šis ir mazāk svarīgs variants, jo temperatūras novadīšanai traucē tērauda detaļas zemā siltumvadītspēja. Un ceturtais risinājums – daļu siltuma uzņem ienākošais degmaisījums. Degmaisījuma daudzums, tātad arī novadāmā siltuma daudzums, ir atkarīgs no darba režīma un droseles atvēruma pakāpes. Jāatzīmē, ka sadegot iegūtais siltums arī ir proporcionāls lādiņam. Tādēļ šis dzesēšanas veids pirmkārt, ir impulsīvs, otrkārt, īslaicīgs, treškārt, proporcionāls nākošajai sasilšanai, ceturtkārt, efektīvs pateicoties tam, ka siltums tiek novadīts tieši no turienes, kur virzulis visvairāk uzkarst. Šeit derētu pieminēt standarta paņēmienu, kuru izmanto sporta motoru veidošanā. Lieta tāda, ka degmaisījuma siltumietilpība ir spēcīgi atkarīga no tā sastāva. Jo vairāk degmaisījumā ir degvielas, jo vairāk siltuma tiek iztērēts tā iztvaicēšanai. Ļoti bieži lai normalizētu dzinēja darbību, vajag nedaudz, tikai par 5-10 grādiem pazemināt iekšējo temperatūru. Tas tiek panākts ar nelielu degmaisījuma bagātināšanu, nedaudz virs normas. Uz sadegšanas procesu tas nekādi neietekmē, bet temperatūra krīt. Pazūd pārkarsētā aizdedze, nobīdās detonācijas slieksnis. Vienmēr labāk nedaudz bagātāka, nekā otrādāk. Piemēram, dzinēji, kuri strādā ar metanolu, ir daudz mazāk prasīgi pret dzesēšanas sistēmu dēļ trīsreiz lielākas iztvaikošanas, nekā benzīnam.

Tādā veidā, ņemot vērā svarīgumu, vislielākā vērība tiek piegriezta siltuma novadīšanai caur virzuļa gredzeniem. Ir pilnīgi skaidrs, ka ja šis ceļš netiks attīstīts, tad maz ticams, ka dzinējs izturēs ilgstošus forsētos režīmus. Temperatūra pieaugs, virzuļa materiāls sāks «peldēt» un dzinējs salūzīs. Šeit varētu pieminēt procesu, kas no pirmā acu uzmetiena it kā nemaz nav saistīts ar siltumapmaiņas procesu – kompresiju. Par kompresiju zina katrs cilvēks, kurš kaut reizi ir saskāries ar lietotas automašīnas iegādi. Kompresija ir ļoti populārs parametrs, kuru vēlas zināt katrs autovadītājs, kurš rūpējas par savu automašīnu. Kompresija netieši norāda uz virzuļu grupas blīvuma pakāpi. Izrādās, ka tas ir ļoti svarīgi arī siltumapmaiņai. Ja, piemēram, gredzens nepieguļ visā garumā cilindra sienai, tad tas ir gandrīz tas pats, kas ja aizsegtu daļu no radiatora un liegtu tam gaisa pieeju dzesēšanai. Vēl sliktāk ir, ja gredzenam nav blīva kontakta ar iedobi. Tad tuvākai virzuļa daļai vispār tiek ligta iespēja dzesēties, un pat vairāk – tā atrodas «siltuma maisā». Rezultātā noplūdes vietā rodas izdegums. Tieši tādēļ vienmēr tik daudz uzmanības tiek pievērstscilindra un gredzenu ģeometrijai, kā arī iedobes nodilumam. Un galvenais iemesls šeit nav enerģētikas pasliktināšanās. Jo tas nelielais gāzu daudzums, kas tiek karterī, zaudē pārāk maz enerģijas, lai būtiski iespaidotu spiediena zudumu darba gājiena taktī, kas novestu pie jaudas momenta zuduma. Daudz lielāku postu dzinējam rada pat neliela blīvuma neprecizitāte tieši lokālās pārkaršanas, cietības zuduma un izturības dēļ. Tas ir vēl viens iemesls, kādēļ ar gredzenu nomaiņas metodi atjaunotie vai «pārgredzenotie» vecie virzuļi nedzīvo ilgu mūžu. Lūk, kādēļ sporta motoriem pirmais sabrūk tas cilindrs, kuram ir vismazākā kompresija.

Šeit rodas jautājums, kas vienmēr ir aktuāls, izgatavojot speciālus virzuļus sporta un tjūninga versijām. Cik gredzeni būs virzulim? Divi? Trīs? Cik bieziem jābūt gredzeniem? No mehānikas viedokļa – jo mazāk gredzenu, jo labāk. Jo tie ir šaurāki, jo mazāki zudumi visā virzuļu grupā. Tomēr samazinot to daudzumu un augstumus, neizbēgami pasliktinās virzuļa dzesēšanas apstākļi, palielinot siltuma pretestību apakša – gredzens – cilindra siena. Tādēļ konstrukcijas izvēle vienmēr ir kompromiss. Un jo jaudīgāks dzinējs, jo mazāka izvēles iespēja. Procesu ātrdarbība diktē mazākas prasības blīvējumam. Kopā ar ātrumu pieaugošie mehāniskie zudumi ir jāsamazina, savādāk viss, kas tiks pārveidots mehāniskajā jaudā, nemaz neaizies līdz riteņiem. Tomēr vienā laika vienībā izdalītais siltums arī proporcionāli palielinās, tā ka tilts dzesēšanai ir vajadzīgs pēc iespējas platāks. Tātad vienlaicīgi ir nepieciešams, lai gredzeni būtu gan šauri, gan plati. Un tie ir vajadzīgi divi ātrdarbībai un trīs efektīvai virzuļa atdzesēšanai. Šī uzdevuma atrisināšana – ir konstruktora kompetences būtība, tā darba rezultāts ir dzinēja sabalansētība. Pašlaik inženieri, kas strādā jaudīgās rūpnieciskās kompānijās un zitnātniskajos centros, ir sakrājuši ārkārtīgi daudz empīriskā materiāla un uz tā pamata ir radījuši vairākas metodes, kuras ar diezgan lielu precizitāti ļauj paredzēt katras konkrētās detaļas raksturlielumus un temperatūras lauku. Vairākumam tjūninga kompānijām un sporta nodaļām šie dati nav pieejami. Siltuma līkņu aprēķināšana «ar pirkstiem» ir absolūti bezcerīgs pasākums. Tādēļ šeit tika apskatīti tikai dzinējā notiekošo procesu sakarības un tas, kam pirmām kārtām vajadzētu oievērst uzmanību.

No sākuma vajadzētu iedomāties, ko tieši principā mēs gribētu no virzuļa. Kāds viņš ir, šis alvas zaldātiņš? Nu protams, nelokāms. Lai kā mēs viņu locītu, liektu, stumtu, spaidītu, mestu no auksta karstā, tam vienmēr jāpaliek vienādam. Vienādam ar ļoti lielu precizitāti. Jo mūsu varonis ir vienotā ierindā saistīts ar gredzeniem, virzuļa pirkstu un cilindru. Ja mehāniskās slodzes būs tik lielas, ka kanāli deformēsies un virzuļa gredzeni zaudēs kustīgumu, motora darbība būs traucēta. Ja attālums starp cilindra sienām kļūs par lielu, mēs zaudēsim orientāciju, bet ja par mazu – izsmērēsim virzuli pa sienām. Spēks, kas iedarbojas uz virzuli nav mazais – augsti forsētiem dzinējiem maksimālais spiediens sadegšanas kamerā sasniedz pat 100 atmosfēras. Spēks, ar kādu virzulis stumj gāzes, tiek mērīts tonnās. Maksimālais ātrums, ar kādu tas pārvietojas motorā, ir 120 km/st. Pie tam 200 reizes sekundē tas nobremzējas līdz pilnīgai apstāšanai. Iedomājieties, ka jūsu automašīna, braucot ar 120 km/st. lielu ātrumu, apstātos ar 4 sekunžu lielu bremzēšanas ceļu. Tas ir tas pats, kas trieciens pret klinti. Kādam gan ir jābūt bamperim, ja šāda trieciena rezultātā tā pieļaujamā deformācija ir tikai 0,005 mm? Un tas viss atkārtojas 200 reizes sekundē. Lūk, tādi apstākļi ir jāiztur mūsu apskates objektam.

Ideālam virzulim pat tādos skarbos apstākļos jābūt absolūti cietam, t.i., tas nekādi nedrīkst izmainīt savi formu. Arī karstums nedrīkst to deformēt. Tā svaram jābūt tuvu nullei. Nodilumam no saskaršanās ar citām detaļām nedrīkst būt vispār. Skaidrs, ka dabā nav materiālu, kuri atbilstu visām šīm prasībām. Pirms apstāsimies pie materiāliem, no kuriem tiek izgatavoti virzuļi, pamēģināsim saprast, kādēļ tiem tiek izvirzīti šādi noteikumi. Viens no galvenajiem virzuļu grupas darba rādītājiem ir mehāniskie zudumi, kas ir neizbēgami kustības laikā. Lai pārvarētu berzes spēku, kas traucē kustībai, daļa mehāniskās enerģijas pārvēršas siltuma enerģijā. Šī daļa, kas ir nepieciešama visai virzuļu grupai, ir diezgan liela. Reizēm tā pat pārsniedz 50% no kopējā dzinēja jaudas zuduma. Būtisks ir fakts, ka daudzu tjūneru vēlēšanās palielināt motora apgriezienus un uz gāzu dinamikas rēķina iegūt lielāku jaudu ar lielāku griezes momentu plašākā ātruma diapazonā, atduras pret proporcionāli pieaugošajiem dzinēja mehāniskajiem zudumiem. Nozīmīga pretestības spēku daļa lineāri pieaug kopā ar ātrumu, un kā sekas ir jaudas zudums kvadrātā. Ja nesamazināt mehāniskos zaudējumus, tad visi uzlabošanas pūliņi var izrādīties veltīgi. Neizbēgami iestāsies brīdis, kad visa mehāniskā enerģija tiks veltīta pašam motoram un nebūs neviena zirgspēka, kurš varētu griezt riteņus. Tādēļ pieeja virzuļu grupai kā slīdgultnim ir galvenā virzuļa konstrukcijā. Protams, galveno ieguldījumu kustības pretestībā dod virzuļa gredzeni, kuriem savas funkcijas dēļDēļ materiāla neviendabīguma pārklājas ar «čūlām». Citas izejas nav, kā tikai jau izgatavojot ņemt vērā visus kropļojumus, kuri rodas reālā darba laikā, un attiecīgi piedot atbilstošu formu. Tieši tādēļ virzuļiem ir tik sarežģīta forma. Visā augstumā tas ir nedaudz līdzīgs mucai, jo neviendabīga sasilšana izraisa lielāku izplešanos tur, kur temperatūra augstāka. Šķērsgriezumā tas ir ovāls, jo mehāniskās slodzes liek virzulim «karāties» uz pirksta, kā papīra lapai uz zīmuļa. Pie tam katrā griezumā ovālam ir savs lielums. Acīmredzams ir fakts, ka deformācijas lielums ir atkarīgs no virzuļa sienu veidojošā metāla biezuma. Skaidrs, ka biezuma palielināšana palielinātu pretestību slodzēm un atvieglotu konstruktoru dzīvi. Tomēr masas pieaugums neizbēgami palielina inerces spēkus, kuri bojā dzīvi visam kloķa-klaņa mehānismam. Šeit, tāpat, kā jebkurā citā gadījumā, harmoniska optimizācija ir atkarīga tikai no konstruktora. jābūt cieši piespiestiem pie cilindra sienām. Tāpat pilnīgi saprotama ir konstruktoru vēlme nepieļaut virzuļa ķermeņa sauso kontakstu ar cilindra čaulu, bet tas diktē tā ģeometriju. Kā jebkurā slīdgultnī, sadalošās joslas loma ir atvēlēta eļļai, kas kavē saskarties metāliem. Ja precīzāk, tad eļļas ķīli, kas rodas detaļu kustībā. Augstais spiediens eļļas ķīlī, kurš spētu pretoties spiedei, var eksistēt tikai attālumos, kas ir mērāmi milimetru tūkstošdaļās. Spiediena spēks ir proporcionāls laukumam, uz kuru eļļas ķīlis spiež. Tādēļ ir ļoti svarīgi darba laikā saglabāt virzuļa virsmas paralelitāti pret cilindra sienām. Ir pilnīgi skaidrs, ka nedrīkst būt nekādu nelīdzenumu, jo tad var izveidoties lokālie kontakti, kuri vēlāk paliks par siltuma ģeneratoriem un novedīs pie nelabvēlīgu procesu izplatīšanos pa visu virsmu. Pilnīgi ideāla virzuļa gadījumā, kā pasakas «nelokāmā alvas zaldātiņa», viss būtu daudz maz skaidrs. Kādu mēs to saņemsim pēc mehāniskās apstrādes, tāds tas arī paliks vienmēr, jebkuros darba apstākļos. Bet kā būt ar reāliem materiāliem? Tādiem, kuri no mehāniskām slodzēm lokas. No temperatūras piebriest. No biezuma starpības maina formu.

Tad kā, galu galā atrast izeju no tik grūta stāvokļa? Kāpēc automašīnu dzinēji tomēr intensīvi progresē uz apgriezienu paaugstināšanas pusi? Kādā veidā tiek risinātas visas pretrunas? Motoru ražošanas ēras sākumā izgatavoja pilnīgi cilindriskas formas virzuli un iedarbināja dzinēju. Ļāva tam strādāt, nenovedot dzinēju līdz sabrukumam, un izjauca. Kontakta vietas ar čaulu mehāniski pieslīpēja un atkārtoja eksperimentu, palielinot slodzi. Pēc tam atkal apstrādāja kontakta vietas un atkal pakļāva slodzei. Ja parādījās vājās vietas, kuras vajadzēja nostiprināt, tika izgatavots jauns virzulis ar sienu biezuma korekcijām. Tā viss tika atkārtots neskaitāmas reizes, līdz dzinējs ar pilnu slodzi nesāka strādāt stbili – tad virzulis tika atzīts par apmierinošu. Mūsdienu pasaulē ar ļoti lielu precizitāti var projektēt virzuļu ģeometriju tikai ar matemātiskiem aprēķiniem. Vēlāk sekojošie izmēģinājumi dod tikai sīkas korekcijas. Tomēr arī pēc apstākļiem veidoto virzuli nevar uzskatīt par absolūti atbilstošu uzrādītajām prasībām. Jo deformāciju izmēri, kas kompensē iepriekš uzdoto formu, ir atkarīgi gan no temperatūras režīma, gan no pielietotā spēka daudzuma. Tā kā auto dzinējs ir izmantojams dažādos režīmos, tad visticamāk, ka virzulis korekti strādās tikai nelielā darba režīma diapazonā. Tā ir viena no būtiskākajām automašīnu motoru problēmām kopumā. Parasti sērijveida ražošanā uz viena motora bāzes tiek izlaisti vairāki dažādi agregāti, kuri domāti dažādiem mērķiem. Bet jaunu automašīnu izlaišana bieži tiek savienota ar veco dzinēju konstrukciju modifikāciju, kas ir sevi pieprasījusi iepriekšējā dzinēja ekspluatācijas laikā. Ir zināmi gadījumi, kad motora apakša, ieskaitot cilindru bloku un kloķvārpstu ar saviem gultņiem, praktiski bez izmaiņām ir tikusi ražota vairākas desmitgades, pārejot no vienas virsbūves uz otru. Vēl vairāk, tā tika izmantota vienlaicīgi gan benzīna, gan dīzeļu dzinējiem. Atkarībā no dzinēja modifikācijas, mainījās virzuļu grupas. Tieši tādēļ virzuļu ražotāju nomenklatūrā ir tāda virzuļu daudzveidība. Tieši tādēļ, kad mēs vēlamies iegūt no dzinēja vairāk jaudas, jāapzinās, ka visticamāk sērijveida virzulis nederēs jaunajām, paaugstinātajām prasībām. Vai nu mēs iegūsim papildus jaudas zaudējumus, vai iznīcināsim visus izturības parametrus. Parasti notiek gan tas, gan tas reizē. Gadījumos, kad tiek pielietota turbīna vai slāpekļa oksīds, tāpat rada jaunus, savādākus virzuļu grupas darba apstākļus. Kā mēs noskaidrojām, konstrukcijas būtisks elements ir materiāls, no kura tiek izgatavots virzulis. Materiāla īpašības nosaka izstrādājuma raksturu un konstrukciju. Automašīnu virzuļi galvenokārt tiek izgatavoti no alumīnija sakausējumiem, retāk no čuguna. Kaut arī čugunam ir virkne vērtīgu īpašību, tādas kā zems izplešanās koeficients, augsta termoizturība un lieliskas gultņa īpašības, mūsdienās šis materiāls praktiski netiek izmantots. Tam ir divi iemesli. Pirmkārt, zema siltumvadītspēja un kā sekas slikta detonācijas izturība, kas neļauj izmantot lielas kompresijas. Otrkārt, lielais īpatsvars ir šķērslis ātrdarbībai. No alumīnija sakausējumiem parasti virzuļiem izmanto silumīnus, tas ir sistēmas alumīnijs-krams ar dažādu krama saturu. Retāk – kaltos sistēmas alumīnijs-varš sakausējumus. Kramu saturošie sakausējumi savukārt dalās divās grupās pēc krama daudzuma tajās. Pie pirmajiem ir sakausējumi ar krama saturu līdz 12%, otrajiem - vairāk par 12%. Sakausējumi ar krama daudzumu 18% un 22% galvenokārt izmanto liela tilpuma dīzeļdzinējiem. Iemesls ir to lielā nodilum- un termoizturība, kas ir svarīgi lielgabarīta vilcēju resursu nodrošināšanai. Sērijveida ražošanā virzuļus no alumīnija sakausējumiem izlej. Lai samazinātu temperatūras radīto izplešanos, un tātad, lai iegūtu daudzrežīmu īpašības, kausējumā tiek integrēti tērauda termokompensējošie ieliktņi.

 
Nedaudz par nodilumu. Pareizi piemeklēts motora vajadzībām virzulis gandrīz nekad nenokļūst saskarē ar cilindra sienu. Izņēmumi ir aukstās palaišanas un auksta dzinēja darbība zem slodzes. Tādēļ pat pēc ievērojama noskrējiena – 200.000 km. un vairāk, izmēra izmaiņas ir nenozīmīgas un iekļaujas 0,01 – 0,03 mm robežās. Savukārt cilindra čaula, it īpaši tās augšējā daļa, var būt nodilusi līdz pat 0,15 mm. Bet tas nebūt nenozīmē, ka virzuli var turpināt izmantot un tas ir kā jauns. Galvenais parametrs, pēc kura skatās virzuļa nodilumu, ir gredzenu iedobju nodilums. Kā likums, uz šo laiku gan iedobes forma, gan izmērs – kā minimums pirmajam gredzenam – ir ārpus pieļaujamajiem izmēriem. Būtisks ir ne tikai nodilums, bet arī cilindra ģeometrija un virsmas stāvoklis. Tāpat svarīga ir arī mikroģeometrija. Firma Mahle, vadošais virzuļu ražotājs Eiropā, uzskata, ka pārāk agrs motora nodilums 80% gadījumu ir tieši dēļ nepareiza virsmas mikroreljefa.

Nobeigumā varu pateikt, ka šeit tika apskatīti tikai daži virzuļu grupas funkcionāli aspekti. Šis raksts tika veidots ar aprēķinu, ka lasītājs nav profesionāls motorists, tomēr interese par dzinēja darbību un tjūningu ir tā dzīves stils. Tādēļ šeit nav aizskarti vēl daudzi jautājumi, kas rodas jauna dzinēja konstruktoram. Šeit ir tikai neliels to tēmu apkopojums, kuras visbiežāk tiek apspriestas autosportistu aprindās, gatavojot tjūninga dzinējus.