Ojnica motora
Ojnica prenáša silu vytvorenú vo valci a pôsobiacu na piest na kľukový hriadeľ cez čap ojnice (obrázok 7-18). Koniec ojnice, ktorá je spojená s piestnym čapom, sa nazýva malý koniec, zatiaľ čo koniec, ktorý je spojený s čapom kľukového hriadeľa, sa nazýva veľký koniec. Malý koniec aj veľký koniec majú dosadacie plochy. Týmto spôsobom môže byť lineárna sila pôsobiaca na piest a poháňajúca ho na dokončenie zdvihu prevedená z otočného čapu kľukového hriadeľa na rotačnú silu alebo krútiaci moment. Ojnica bez malého koncového ložiska použitá v spojení s krížovým piestom nemá sedlové sedlo, ale namiesto toho má sedlové sedlo priamo pripevnené k piestnemu čapu; preto horné uloženie zabezpečuje ložisko sedla piestneho čapu. Väčšina komerčných dieselových motorov používa dvojdielne ojnice. Spojovacia tyč sa zvyčajne kuje ako celok a potom sa oddelí veľký koncový uzáver, spojovacia plocha sa opracuje a upevní (skrutkuje) na obrábanie.
Delená spojovacia tyč
Technológia delených ojníc sa roky používala v pretekárskych aplikáciách, ale teraz sa stala bežnou v dieselových motoroch. Niektorí výrobcovia naftových motorov to nazývajú technológiou lomu ojnice. Veľký koniec delenej ojnice je opracovaný ako celok. Po opracovaní sa veľký koniec ojnice rozdelí. V závislosti od použitého materiálu môže byť proces lomu vykonaný pri izbovej teplote alebo môže byť ojnica zmrazená na teplotu pod-nulou. Zlomenina vyžaduje radiálne oddelenie cez veľký koniec ojnice. To vytvára drsný{7}}vyzerajúci, ale schopný vytvoriť dokonalú konečnú spojovaciu plochu medzi ojnicou a krytom ojnice. Pokiaľ je delená ojnica správne zmontovaná, nie je potrebné vykonávať procedúru kontroly bočnej vôle ojnice po montáži. Väčšina výrobcov dieselových motorov používa delené ojnice aspoň v niektorých svojich motoroch (obrázok 7-19).
Obrázok 7-19 Spojovacia plocha prasknutej ojnice: A. Rozložený stav; B. Zmontovaný stav.
Konštrukcia ojnice
Väčšina spojovacích tyčí má dizajn prierezu -v tvare I-, ale použili sa aj kruhové prierezy-. Väčšina ojníc má olejové kanály vyvŕtané od veľkého konca po malý koniec na prenos mazacieho oleja z čapu ojnice kľukového hriadeľa na piestny čap na účely mazania a chladenia. Lichobežníkové ojnice alebo klinové ojnice{5}} sa stali bežnými, pretože znižujú ohybové namáhanie piestneho čapu zväčšením záťažového prierezu-, čo je ideálne pre dieselové motory s vysokým tlakom vo valcoch. Klinové-ojnice majú klinový{9}}malý koniec. Ojnice nesú dva typy zaťaženia: tlakové zaťaženie a ťahové zaťaženie. Všetky ojnice zobrazené na obrázkoch 7-20, 7-21 a 7-22 majú klinovité malé konce. Kvôli drsným prevádzkovým podmienkam, ktoré ojnice znášajú, majú zložité kovové vlastnosti. Musia mať určitú elasticitu, byť ľahké a musia byť schopné absorbovať tlakové a ťahové zaťaženie piestu.
Obrázok 7-20 Demontáž puzdra piestneho čapu.
Kompresné zaťaženie
Počas kompresného zdvihu a silového zdvihu cyklu je ojnica vystavená kompresnému zaťaženiu. Ďalším spôsobom, ako to povedať, je „stláčanie“. Na základe znalosti tlaku vo valci a hodnôt prierezu-piestu možno vypočítať stupeň kompresného zaťaženia ojnice. Ojnice komerčného dieselového motora zriedka zlyhajú v dôsledku preťaženia kompresiou. Keď k tomu dôjde, zvyčajne sa vyskytuje súčasne s inými poruchami (napríklad hydraulickým zámkom). Hydraulický zámok je zvyčajne výsledkom zlyhania tesnenia hlavy valcov, čo spôsobuje únik chladiacej kvapaliny do valca.
Ťahové zaťaženie
Ťahové zaťaženie je ťahová sila. Na konci každého zdvihu sa piest skutočne zastaví v hornej úvrati (TDC) alebo dolnej úvrati (BDC) valca. Keď motor beží pri 2000 ot./min., k tomuto obratu pohybu dochádza takmer 70-krát za sekundu v každej ojnici. Čím väčšia je hmotnosť zostavy piestu, tým väčšia je zotrvačná sila, a preto sa zvyšuje aj ťahové napätie na ojnici a čape ojnice kľuky. V motoroch používajúcich ťažké zostavy kĺbových piestov môže byť toto namáhanie extrémne extrémne. Ťahové zaťaženie ojnice sa zvyšuje s otáčkami motora a z toho vyplývajúcimi otáčkami piesta. Keď motor beží pri nadmerných otáčkach, zvýšené ťahové zaťaženie ojnice môže viesť k poruche ťahu.
Ofsetová čiapočka hlavy
Mnoho výrobcov kompenzuje spojovacie plochy dvoch polovíc veľkej hlavy (z horizontálneho smeru). Tým je zaistené, že skrutky ojnice nemusia znášať celé ťahové zaťaženie ojnice. Spojovacia tyč zobrazená v upevnení ojnice na obrázku 7-20 má odsadenú hlavu.
Technický tip
Jedným zo spôsobov, ako skontrolovať, či je ojnica mierne ohnutá, je odstrániť hlavu valca a skontrolovať výšku každého piestu vo valci v hornej úvrati. Ak je ojnica silne ohnutá, motor sa nebude môcť otáčať.
Kontrola ojnice
1. Ako je znázornené na obrázku 7-20, pomocou lisu odstráňte puzdro ložiska, potom nainštalujte kryt hlavy a utiahnite ho podľa špecifikácií.
2. Na meranie veľkého otvoru pre hlavu a otvoru pre malú hlavu použite vnútorné posuvné meradlo alebo predlžovacie meradlo, ktoré sa zhoduje s mikrometrom vonkajšieho priemeru. Sústrednosť veľkej hlavy je rozhodujúca a ťahová sila je výsledkom zaťaženia ojničného ložiska.
3. Rovnosť a skrútenie ojnice by sa mali skontrolovať na mechanickom prístroji na kontrolu ojnice (Obrázok 7-21) alebo elektronickom meracom zariadení ojnice.
Obrázok 7-21 Nástroj na kontrolu ojnice / Upevnenie ojnice.
4. Pomocou stlačeného dielenského vzduchu vyfúknite olejové kanály v otvoroch ojnice. V prípade potreby použite na čistenie nylonové-kefy na vlasec.
5. Nakoniec vykonajte elektromagnetickú detekciu defektov magnetických častíc na spojovacej tyči, aby ste skontrolovali praskliny. Tento proces zahŕňa použitie elektromagnetického železa na zmagnetizovanie ojnice a následné nanesenie jemného magnetického prášku (buď suchou metódou alebo metódou suspenzie v roztoku). Trhliny prerušia magnetické pole a magnetický prášok sa sústredí na defekt. Keď je magnetický prášok suspendovaný v roztoku, je pokrytý bielym pigmentom, takže pomocou čierneho svetla (ultrafialového svetla) možno pozorovať malé praskliny. Každá súčiastka, ktorá prešla detekciou magnetických častíc, by sa mala pred opätovným použitím demagnetizovať.
6. Pri výmene malého koncového puzdra ojnice by mala byť novo inštalovaná objímka dimenzovaná a tvarovaná pomocou výstružníka typu extrúzia-, ako je znázornené na obrázku 7-22.
Obrázok 7-22 Puzdro piestneho čapu tvarovaného stláčaním.
Pri manipulácii s ojnicami je potrebné postupovať mimoriadne opatrne. Pri montáži ojnice na piest použite stolný zverák s medenými čeľusťami a použite mierny upínací tlak. Drobné preliačiny a škrabance na ojnici môžu vytvárať body koncentrácie napätia, čo môže viesť k poruche lomu. Väčšina výrobcov dieselových motorov odporúča vykonať elektromagnetickú magnetickú kontrolu prášku vždy, keď sa ojnica vyberie z motora. V porovnaní s potenciálnym poškodením spôsobeným poruchou ojnice sú náklady na kontrolu magnetického prášku zanedbateľné. Keď pri bežiacom motore zlyhá ojnica, výsledkom je zvyčajne rozsypanie ojnice a prerazenie odliatku bloku valcov. Výrobcovia odporúčajú vymeniť ojnice, ktoré neprejdú kontrolou. Pri oprave motora pamätajte na to, že odstránením materiálu z ojnice sa zmení jej hmotnosť, čím sa zmení dynamické vyváženie motora. Obrázok 7-23 ukazuje postup merania veľkého otvoru pre hlavu ojnice pomocou mikrometra.
Obrázok 7-23 Meranie veľkého otvoru hlavy ojnice pomocou mikrometra.
Vymeňte spojovaciu tyč
Vzhľadom na to, že oprava ojníc nie je pri dnešných generálnych opravách dieselových motorov bežná, ojnice by sa mali kontrolovať podľa postupov, ktoré uvádza výrobca. Ak sa zistí, že sú nekvalifikované, mali by byť vymenené. Pri výmene ojnice by sa malo vykonať prispôsobenie hmotnosti podľa pokynov technického servisu výrobcu. Keďže väčšina nákladných vozidiel a autobusov s naftovými motormi má relatívne nižšie rýchlosti v porovnaní s benzínovými motormi, niektorí výrobcovia umožňujú v tomto smere určitú flexibilitu. Výmena ojnice za ojnice s inou{4}}hmotnosťou (väčšou alebo menšou) však môže viesť k nevyváženosti motora. Výrobcovia zvyčajne kódujú ojnice podľa hmotnosti; zvyčajne je tu okno asi 1,4 unce (40 gramov) na hmotnostnú kategóriu. Pri výmene poškodených ojníc sa uistite, že sa zhodujú s kódom hmotnosti.
Väčšina výrobcov vyžaduje výmenu spojovacích prvkov uzáveru ojnice pri každej opätovnej montáži motora. Okrem toho by sa výmena mala vykonať pomocou spojovacích prvkov správneho výrobcu namiesto krížových{1}}skrutiek triedy SAE. Berúc do úvahy následky zlyhania upevňovacieho prvku na uzávere ojnice, deformácia a natiahnutie závitov veľmi zvyšuje riziko opätovného použitia týchto skrutiek. Skutočná miera zlyhania je veľmi nízka, ale nezabudnite, že následky zlyhania ojnice sú vážne. Ak túto prácu vykonávate pre klienta, odporúča sa vymeniť spojovacie prvky a rozhodnutie o opätovnom použití spojovacích prvkov ponechať na klientovi. Ak ste niekto, kto rád riskuje, pre prípad offsetového spojenia veľkej hlavy je opätovné použitie spojovacích prvkov výhodnejšie.
Ojničné ložiská
Väčšina výrobcov motorov používa jedno{0}}dielne puzdrá vtlačené do malého konca ojnice pre malý koniec ojnice a dvojdielne doštičky klzných ložísk pre veľký koniec ojnice. Ložiská ojnice s malým koncom by sa mali odstrániť pomocou vhodného tŕňa alebo razidla (pozri obrázok 7-20) a lisu alebo hydraulického lisu. Neodporúča sa používať kladivo a akýkoľvek razník, ktorý nie je dimenzovaný na rozmery malého koncového otvoru ojnice, pretože možnosť poškodenia je veľmi vysoká. Nové jednodielne puzdrá by mali byť nainštalované pomocou lisu a tŕňa, aby sa zabezpečilo správne zarovnanie olejových otvorov, a potom by mali byť dimenzované pomocou výstružníka alebo honovacieho nástroja, ako je znázornené na obrázku 7-22. Pri montáži samostatných veľkorozmerných ložísk je potrebné venovať pozornosť aj polohe olejových otvorov a meraniu medzery medzi čapom ojnice a ložiskom. Ložiskové doštičky aj malé koncové puzdrá ojnice by sa mali inštalovať do čistých a suchých otvorov: vyčistením ložísk rozpúšťadlom, odstránením akéhokoľvek ochranného povlaku z obalu a následným vysušením stlačeným vzduchom.
Technický tip
Po utiahnutí uzáveru ojnice k ojnici podľa špecifikovaného uťahovacieho momentu je potrebné skontrolovať bočnú vôľu ojnice. Zaseknutie uzáveru ojnice a spojenie ojnice môže spôsobiť zaseknutie motora a poškodenie kľukového hriadeľa zoškrabaním ramena kľuky. V aplikáciách, kde je ojnica prasknutá, je táto kontrola zbytočná, pretože sa dá predpokladať, že uzáver ojnice a ojnica dokonale lícujú. Posúvanie zostavy ojnice tam a späť na čape by malo spôsobiť kliknutie, čo naznačuje bočnú vôľu.
Demontujte a nainštalujte piest
Zostava piestu sa zvyčajne vzťahuje na zostavený piest, piestne krúžky a ojnicu. Toto sa niekedy nazýva balík piestov. niektorí výrobcovia zahrnujú vložku valca do svojej definície súboru piestov. Väčšina komerčných dieselových motorov na cestné použitie je navrhnutá tak, aby v prípade potreby umožňovala generálne opravy v polohe kabíny: to znamená, že zostavu piestu možno z motora demontovať bez demontáže kľukového hriadeľa. Pri niektorých motoroch veľkosť hlavy ojnice bráni jej vybratiu z vložky valca; v tomto prípade sa musí súbor piestov a vložka valca odstrániť ako celok. Pred odstránením piestu si prečítajte servisnú literatúru výrobcu. Upozorňujeme, že v niektorých necestných dieselových motoroch nie je možné zostavu piestu odstrániť zhora, čo znamená, že generálne opravy v polohe kabíny nie sú možné. Pri inštalácii súpravy piestov do otvoru valca motora použite vhodný kompresor piestnych krúžkov.