Ojnice motoru
Ojnice přenáší sílu generovanou ve válci a působící na píst na klikový hřídel přes čep ojnice (obrázek 7-18). Konec ojnice, který je spojen s pístním čepem, se nazývá malý konec, zatímco konec, který je připojen k čepu klikového hřídele, se nazývá velký konec. Jak malý konec, tak velký konec mají dosedací plochy. Tímto způsobem může být lineární síla působící na píst a pohánějící jej k dokončení zdvihu převedena z rotujícího čepu klikového hřídele na rotační sílu nebo točivý moment. Ojnice bez malého koncového ložiska použitá ve spojení s pístem s křížovou hlavou nemá sedlové sedlo, ale místo toho má sedlo přímo připojené k pístnímu čepu; proto je horní ložisko zajištěno ložiskem sedla pístního čepu. Většina komerčních dieselových motorů používá dvoudílné ojnice. Ojnice se obvykle kuje jako celek a poté se oddělí velká koncovka, opracuje se protilehlá plocha a upevní (přišroubuje) pro obrábění.
Dělená spojovací tyč
Technologie dělené ojnice se léta používala v závodních aplikacích, ale nyní se stala běžnou u dieselových motorů. Někteří výrobci vznětových motorů tomu říkají technologie lomu ojnice. Velký konec dělené ojnice je opracován jako celek. Po opracování se velký konec ojnice rozdělí. V závislosti na použitém materiálu může být proces lomu prováděn při pokojové teplotě nebo může být ojnice zmražena na teplotu pod-nulovou teplotou. Zlomenina vyžaduje radiální oddělení přes velký konec ojnice. To vytváří drsný-vzhled, ale schopný vytvořit dokonalou konečnou lícující plochu mezi ojnicí a krytem ojnice. Pokud je dělená ojnice správně sestavena, není nutné provádět kontrolu boční vůle ojnice po montáži. Většina výrobců vznětových motorů používá dělené ojnice alespoň u některých svých motorů (obrázek 7-19).
Obrázek 7-19 Dosedací plocha prasklé ojnice: A. Rozložený stav; B. Smontovaný stav.
Konstrukce ojnice
Většina ojnic má tvar I-průřezu-projektu, ale byly použity i kruhové průřezy-. Většina ojnic má olejové kanálky vyvrtané od velkého konce k malému konci pro přenos mazacího oleje z čepu ojnice klikového hřídele na pístní čep pro účely mazání a chlazení. Lichoběžníkové ojnice nebo klínové- ojnice se staly běžnými, protože snižují ohybové namáhání pístního čepu zvětšením zatěžovací- plochy průřezu, což je ideální pro vznětové motory s vysokým tlakem válců. Klínové-ojnice mají malý konec-klínovitého tvaru. Ojnice nesou dva typy zatížení: tlakové zatížení a tahové zatížení. Všechny spojovací tyče zobrazené na obrázcích 7-20, 7-21 a 7-22 mají klínovité malé konce. Kvůli drsným provozním podmínkám, které ojnice snášejí, mají složité kovové vlastnosti. Musí mít určitou elasticitu, být lehké a musí být schopné absorbovat tlakové a tahové zatížení pístu.
Obrázek 7-20 Demontáž pouzdra pístního čepu.
Kompresní zatížení
Během kompresního zdvihu a silového zdvihu cyklu je ojnice vystavena kompresnímu zatížení. Dalším způsobem, jak to říci, je „ždímání“. Na základě znalosti tlaku ve válci a hodnot průřezu pístu- lze vypočítat stupeň kompresního zatížení ojnice. Ojnice komerčních dieselových motorů zřídka selhávají kvůli přetížení kompresí. Když k tomu dojde, obvykle k tomu dojde současně s jinými poruchami (jako je hydraulický zámek). Hydraulický zámek je obvykle výsledkem selhání těsnění hlavy válců, což způsobuje únik chladicí kapaliny do válce.
Zatížení v tahu
Tahové zatížení je tahová síla. Na konci každého zdvihu se píst skutečně zastaví v horní úvrati (TDC) nebo dolní úvrati (BDC) válce. Když motor běží při 2000 otáčkách za minutu, dochází k této reverzaci pohybu téměř 70krát za sekundu v každé ojnici. Čím větší je hmotnost sestavy pístu, tím větší je setrvačná síla, a proto se také zvyšuje tahové napětí na ojnici a klikovém čepu ojnice. U motorů používajících těžké sestavy kloubových pístů může být toto namáhání extrémně extrémní. Tahové zatížení ojnice roste s otáčkami motoru a z toho vyplývajícími otáčkami pístu. Když motor běží v nadměrných otáčkách, může zvýšené tahové zatížení ojnice vést k porušení tahu.
Odsazená čepice hlavy
Mnoho výrobců kompenzuje dosedací plochy dvou polovin velké hlavy (z vodorovného směru). Tím je zajištěno, že šrouby ojnice nemusí nést celé tahové zatížení ojnice. Ojnice zobrazená v přípravku ojnice na obrázku 7-20 má odsazenou hlavu.
Technický tip
Jedním ze způsobů, jak zkontrolovat, zda je ojnice mírně ohnutá, je odstranit hlavu válce a zkontrolovat výšku každého pístu ve válci v horní úvrati. Pokud je ojnice silně ohnutá, motor se nebude moci otáčet.
Kontrola ojnice
1. Jak je znázorněno na obrázku 7-20, pomocí lisu odstraňte pouzdro ložiska, poté nainstalujte víko hlavy a utáhněte jej podle specifikací.
2. Použijte vnitřní posuvné měřítko nebo prodlužovací měřidlo, které odpovídá mikrometru vnějšího průměru pro měření velkého otvoru pro hlavu a otvoru pro malou hlavu. Rozhodující je soustřednost velké hlavy a tažná síla je výsledkem zatížení ojničního ložiska.
3. Přímost a zkroucení ojnice je třeba zkontrolovat na mechanickém kontrolním přístroji ojnice (Obrázek 7-21) nebo na elektronickém měřicím přístroji ojnice.
Obrázek 7-21 Nástroj pro kontrolu ojnice / přípravek ojnice.
4. Stlačeným dílenským vzduchem vyfoukejte olejové kanály v otvorech ojnice. V případě potřeby použijte k čištění nylonové-štětinové kartáče na vlasce.
5. Nakonec proveďte elektromagnetickou magnetickou detekci vad na spojovací tyči, abyste zkontrolovali, zda nejsou praskliny. Tento proces zahrnuje použití elektromagnetického železa k magnetizaci ojnice a následné nanesení jemného magnetického prášku (buď suchou metodou nebo metodou suspenze v roztoku). Praskliny přeruší magnetické pole a magnetický prášek se soustředí na defekt. Když je magnetický prášek suspendován v roztoku, je potažen bílým pigmentem, takže pomocí černého světla (ultrafialového světla) lze pozorovat malé praskliny. Každá součást, která prošla detekcí magnetických částic, by měla být před opětovným použitím demagnetizována.
6. Při výměně malého koncového pouzdra ojnice by mělo být nově nainstalované pouzdro dimenzováno a tvarováno pomocí vytlačovacího -výstružníku, jak je znázorněno na obrázku 7-22.
Obrázek 7-22 Pouzdro pístního čepu tvarování kompresního typu.
Při manipulaci s ojnicemi je třeba dbát zvýšené opatrnosti. Při montáži ojnice na píst použijte stolní svěrák s měděnými čelistmi a vyviňte lehký upínací tlak. Drobné promáčkliny a škrábance na spojovací tyči mohou vytvořit body koncentrace napětí, které mohou vést k selhání lomu. Většina výrobců dieselových motorů doporučuje provádět elektromagnetickou magnetickou práškovou kontrolu pokaždé, když je ojnice vyjmuta z motoru. V porovnání s potenciálním poškozením způsobeným poruchou ojnice jsou náklady na magnetickou práškovou kontrolu zanedbatelné. Když u běžícího motoru selže ojnice, výsledkem je obvykle rozsypání ojnice a proražení odlitku bloku válců. Výrobci doporučují vyměnit ojnice, které neprojdou kontrolou. Při opravě motoru pamatujte, že odstraněním materiálu z ojnice se změní její hmotnost, a tím se změní dynamické vyvážení motoru. Obrázek 7-23 ukazuje postup měření velkého otvoru pro hlavu ojnice pomocí mikrometru.
Obrázek 7-23 Měření velkého otvoru hlavy ojnice pomocí mikrometru.
Vyměňte spojovací tyč
Vzhledem k tomu, že oprava ojnic není u dnešních generálních oprav vznětových motorů běžná, měly by být ojnice kontrolovány podle postupů uvedených výrobcem. Pokud se zjistí, že nejsou způsobilé, měly by být vyměněny. Při výměně ojnice by mělo být provedeno přizpůsobení hmotnosti podle pokynů pro technický servis výrobce. Vzhledem k tomu, že většina nákladních vozidel a autobusů s dieselovými motory má relativně nižší rychlosti ve srovnání s benzínovými motory, někteří výrobci v tomto ohledu umožňují určitou flexibilitu. Výměna ojnice za ojnice s jinou-hmotností (větší nebo menší) však může vést k nevyváženosti motoru. Výrobci obvykle kódují ojnice podle hmotnosti; typicky je zde okno asi 1,4 unce (40 gramů) na hmotnostní kategorii. Při výměně vadných spojovacích tyčí dbejte na shodu s hmotnostním kódem.
Většina výrobců vyžaduje výměnu upevňovacích prvků víka ojnice při každé opětovné montáži motoru. Kromě toho by výměna měla být provedena pomocí spojovacích prvků správného výrobce namísto křížových{1}}šroubů třídy SAE. Vezmeme-li v úvahu důsledky selhání spojovacího prvku na víku ojnice, deformace a protažení závitů velmi zvyšuje riziko opětovného použití těchto šroubů. Skutečná poruchovost je velmi nízká, ale pamatujte, že následky poruchy ojnice jsou vážné. Pokud tuto práci provádíte pro klienta, doporučuje se vyměnit spojovací prvky a nechat rozhodnutí o opětovném použití spojovacích prvků na klientovi. Pokud jste někdo, kdo rád riskuje, pro případ offsetového spojení velké hlavy je výhodnější opětovné použití spojovacích prvků.
Ojniční ložiska
Většina výrobců motorů používá jedno{0}}dílná pouzdra zalisovaná do malého konce ojnice pro malý konec ojnice a dvoudílné destičky třecích ložisek pro velký konec ojnice. Ložiska ojnice na malém konci by měla být odstraněna pomocí vhodného trnu nebo razníku (viz obrázek 7-20) a lisu nebo hydraulického lisu. Nedoporučuje se používat kladivo a jakýkoli průbojník, který není dimenzován na rozměry malého koncového otvoru ojnice, protože možnost poškození je velmi vysoká. Nová jednodílná pouzdra by měla být instalována pomocí lisu a trnu, aby se zajistilo správné zarovnání olejových otvorů, a poté by měla být dimenzována pomocí výstružníku nebo honovacího nástroje, jak je znázorněno na obrázku 7-22. Při montáži samostatných velkoplošných ložisek je třeba věnovat pozornost také poloze olejových otvorů a měření mezery mezi čepem ojnice a ložiskem. Obě ložiskové destičky a ojniční malé koncové pouzdra by měly být instalovány do čistých a suchých otvorů: čištěním ložisek rozpouštědlem, odstraněním případného ochranného povlaku z obalu a následným vysušením stlačeným vzduchem.
Technický tip
Po dotažení víčka ojnice k ojnici předepsaným utahovacím momentem je třeba zkontrolovat boční vůli ojnice. Vzpříčení víka ojnice a spojení ojnice může způsobit zadření motoru a poškození klikového hřídele odřením ramene kliky. V aplikacích, kde dochází k prasknutí ojnice, je tato kontrola zbytečná, protože lze předpokládat, že kryt ojnice a ojnice dokonale lícují. Posouvání sestavy ojnice tam a zpět na čepu by mělo způsobit cvaknutí, které indikuje boční vůli.
Demontujte a nainstalujte píst
Sestava pístu se obvykle týká sestaveného pístu, pístních kroužků a ojnice. To se někdy nazývá balík pístů. někteří výrobci zahrnují vložku válce do své definice sady pístů. Většina komerčních vznětových motorů pro silniční použití je navržena tak, aby v případě potřeby umožňovala generální opravy v poloze kabiny: to znamená, že sestavu pístu lze vyjmout z motoru bez demontáže klikového hřídele. U některých motorů velikost hlavy ojnice brání jejímu vyjmutí z vložky válce; v tomto případě musí být soubor pístů a vložka válce odstraněny jako celek. Před vyjmutím pístu si prostudujte servisní dokumentaci výrobce. Vezměte prosím na vědomí, že u některých vznětových motorů, které nejsou -silniční, nelze sestavu pístu sejmout shora, což znamená, že generální opravy v poloze kabiny nejsou možné. Při instalaci sady pístů do vrtání válce motoru použijte vhodný kompresor pístních kroužků.