Funkce a složení klikového mechanizmu. Ojnice - funkce, namáhání, hmotnostní požadavky, materiál, konstrukční charakteristiky, montáž. Ložiska. Klikový hřídel, jeho demontáž a montáž. Tlumení torzních kmitů. (Opravy válců, pístů, pístních kroužků, pístních čepů jsou předmětem řešení v T 8 a T 9. Obr. 1 Klikový mechanizmus s vyvažovacím hřídelem. Obr. Ojnice a její součásti.
Ojnice a její součásti: funkce, materiály a vyhotovení
10.3 Ojnice - funkce, namáhání, hmotnostní požadavky, materiál. sil. hlavu a zvlášť oko. nebo oka tak, aby se nesnížila pevnost ojnice. Firma Zetor např. Obr. 3 Způsob zjišťování hmotnosti ojnice. Obr. 4 Místa k odbrušování a označování ojnic. je nejčastěji legovaná ocel. kovaná v zápustce. nebo temperovanou litinu. oceli jako slinutý výkovek. Hlava ojnice (tj. také tzv. je u čtyřdobých motorů dělená. Dělící plocha se vytváří trháním hydraulicky vtlačovaným trnem. nastává v místě vytvořeného vrubu. Oba díly jsou nezaměnitelné.
Uložení pístního čepu a jeho součástí
10.4 Měření rovnoběžnosti oka a hlavy ojnice, vyrovnání tzv. Rovnoběžnost oka a hlavy ojnice ("vyuhlování") měříme ve dvou rovinách. Vyrovnáváme pomocí speciálních přípravků srovnáním a popř. nakroucením dříku ojnice. (Obr. Při namontované ojnici s pístem ve válci se kvůli správnosti vyuhlování vždy kontroluje stejnost mezer v ose pístního čepu spároměrem!!! Toto rovněž kontrolujeme již před demontáží pístu z válce. Způsob měření je popsán v odst. Uložení pístního čepu v novém ložiskovém pouzdru oka ojnice je téměř bez vůle (H7/h6). (Při správném uložení je možné tlakem palce, naolejovaným pístním čepem v pouzdře oka ojnice jen velmi těsně axiálně posouvat.) Pokud je nutné nové ložiskové pouzdro vystružit, musí se to provést před vyuhlováním ojnice. U opotřebených součástí je např. jejich provedení a uložení v pístu je popsáno v T 9 odst. 9.
Obr. 5 Kontrola souososti ojnice. Obr. 6 Kontrola kolmosti osy pláště pístu k ose pístního čepu. Obr. 7 Přípravek na rovnání ojnice. 10. místo. motoru! při montáži píst nasadíme na dorazový trn. (Obr. Jak víme, jedná se zpravidla o tzv. plovoucí uložení pístního čepu (viz T 9 odst. 9.5). Pro snadné, rychlé a souosé vystředění pístu s ložiskem oka ojnice si připravíme tvarovou montážní podložku (dřevěnou, plstěnou apod.) a montážní trn s kuželovitým náběhem. (Montážní trn vyrobíme delší asi o 50 mm než je průměr pístu a s menším průměrem než má pístní čep, tj. o 0,05- 0,1 mm). Pokud ještě s touto montáží nemáme dostatek zkušeností, tak si vše nejdříve procvičíme v chladném stavu jen s montážním trnem. Písty s nerovným dnem zahříváme v olejové lázni na 80-90°C. Při nasazování nejdříve vystředíme píst s ojnicí montážním trnem, potom zasuneme pístní čep až na doraz k pojistce a nasadíme druhou pojistku. Pístní čep se nesmí během montáže zadrhnout před konečnou polohou. Písty s rovným dnem můžeme zahřívat na elektrické varné desce regulované termostatem. Najdete ji např. Teplotu pístu (80-90°C) sledujeme pomocí bezkontaktního teploměru.
Proces montáže a vyrovnání
Obr. 8 Ustavení správné polohy před montáží. Obr. 9 Nácvik montáže ojnice 6, s pístem pomocí montážního trnu 7. Obr. 10 Montáž presedehřátého pístu s ojnicí a pístním čepem. Ojniční ložiska slouží jako funkční plochy pro přesné a otočné uložení hlavy ojnice. U čtyřdobých motorů se obvykle používají kluzná ložiska. (Výjimkou jsou např. valivá hlavní ložiska motorů Tatra a Liaz). Naproti tomu u dvoudobých motorů se z důvodu omezených možností mazání (až na vzácné výjimky u některých vznětových motorů) používají valivá ložiska. Vlastní tření v kluzných ložiscích je především kapalinné, tj. probíhá ve slabé vrstvě mazacího olejového filmu.
klikového hřídele. Tělesa hlavních ložisek jsou pevnou součásti klikové skříně, k níž jsou šrouby připevněná víka ložisek. je provedeno také jako axiální, tj. s oboustrannými nákružky nebo vloženými segmenty - obr. 11, 12. Přesné otočné uložení na hlavních a ojničních čepech klikového hřídele se lícuje s minimální vůlí (H7/g6). Ložiskové pánve (obr. tl. (PbCuSn), tl. Kluzná vrstva je nanesená bud' galvanicky, např. PbCuSn - olovnatý bronz, nebo plazmou, tj. paprskem elektronů. Plazmou se nanáší tzv. hliníkový bronz, např. Obr. Obr. 12 Ložiskové pánve Zetor Forterra. Obr. 13 Ojnice Zetor Forterra. Obr. 14 Popis částí klikového hřídele. Obr. 15 Kliková hřídel traktoru Zetor Forterra.
Setrvačník a torzní kmitání
Setrvačník je akumulátorem pohybové energie. Akumuluje ji během pracovního zdvihu (expanze) ve své setrvačné hmotnosti. Akumulovanou energií se překonávají nepracovní zdvihy, úvratě pístu a tlumí se především kolísání úhlové rychlosti. S narůstajícím počtem válců motoru se při stejném zdvihovém objemu významně snižuje potřebná hmotnost i průměr setrvačníků - tj. potřebný moment setrvačnosti. Klasický setrvačník („jednohmotný“) bývá vyroben z oceli na odlitky nebo šedé litiny. Na obvodu má obvykle za tepla nasazený ozubený věnec, do kterého zabírá při spouštění motoru pastorek spouštěče. Pro zlepšení funkce setrvačníku při současném trendu snižování počtu válců, hmotnosti motoru a zvyšování výkonů motorů (tzv. „downsizingu“) již klasický setrvačník nevyhovuje a je nahrazován dvouhmotovým setrvačníkem (obr. Součástí setrvačníku je obvykle spojka, přes kterou je přenášen točivý moment na převodovku.
tlumič torzních kmitů. Obr. 20 Tlumič torzních kmitů. Obr. 21 Kmitání netlumené. Obr. 22 Tlumení torzních kmitů. součást motoru. také tzv. zatížení torzní. klikového hřídele. momentů setrvačnosti, především pístu a ojnice na klikový hřídel. klikovému hřídeli (tj. Krouticí momenty, vzniklé při rezonanci, jsou mnohem větší než krouticí moment motoru, který pohání vozidlo. Pokud by byl klikový hřídel vystaven takovému režimu (tzv. po delší dobu, může dojít i k jeho zlomení únavovým lomem. motoru se ke klikovým hřídělům připojují tzv. torzní tlumiče. zapotřebí zejména u motorů víceválcových (6 a více), tj. u delších klikových hřídelů. (obr. setrvačníku. tlumícího pružného prstence s hnacím kotoučem. hřídelem. pryže oproti setrvačnosti tlumící hmoty hnaného prstence. viskózní tlumič torzních kmitů. (obr. „jednohmotový“ setrvačník. na dvě části. energii k převodovce rovnoměrně a tlumí torzní kmitání. Dvouhmotový setrvačník se začal používat u osobních a dodávkových automobilů (od r. motorů čtyřválcovými úspornějšími vznětovými motory. U nákladních vozidel, traktorů a samojízdných strojů se zatím obvykle dvouhmotových setrvačníků nepoužívá. Tlumiče torzního kmitání jsou u těchto vozidel a strojů většinou zabudovány v lamele spojky.
Při extrémně nárazovitém zatěžování, např. Obr. 23 Čtyřválcový řadový motor s vyvažovacími hřídeli. Obr. 24 Vyvažovací hřídele 4-válců Zetor Proxima a Forterra. Obr. 25 Sestavení pohonu vyvaž. i dynamicky (tj. Ke klikovému hřídeli jsou však připojeny posuvné a kývavé části (píst, pístní kroužky, pístní čep, ojnice).
Jejich setrvačné síly se dají vyrovnat pouze nedokonale. Zatímco u šestiválcových řadových motorů se setrvačné síly uvnitř motorů navzájem ruší a vyrovnávají, u čtyřválcových motorů tomu tak není. U nich působící setrvačné síly ve směru válce nelze odstranit protizávažími. Pro odstranění této nevýhody bývají čtyřválcové řadové motory vybaveny po stranách klikové skříně dvěma vyvažovacími hřídeli. Jsou to hřídele nevyvážené, přičemž jejich setrvačné síly mají opačnou orientaci k nevyváženým silám působícím ve směru válce. Tyto kmity nevyvážených sil mají dvojnásobnou frekvenci, než je frekvence otáčení (tj. otáčky klikového hřídele). (Tj. 2 kmity během 1 otáčky klikového hřídele - 1. při pohybu pístu z HÚ do DÚ a 2. při pohybu pístu z DÚ do HÚ). Proto musí mít vyvažovací hřídele dvojnásobné otáčky (i = 1:2). Přitom se jedna z vyvažovacích hřídelí otáčí ve smyslu otáčení klikového hřídele a druhá opačně. Tímto vyvážením se dosahuje u čtyřválcových motorů stejně klidný a tichý chod jako u řadového šestiválce (br. 23,24).
Montáž vyvažovacích hřídelů a měření vůlí
Při montáži musí být dodrženo správné sestavení podle značek na ozubeném soukolí (obr. 25). Dvouválcové a tříválcové motory mívají jen jeden vyvažovací hřídel (obr. 1). Např. před jeho demontáží. Podle obr. úchylkoměrem (1). Klikovým hřídelem axiálně pohybujeme pákou (2). obr. 27, 28. aby nemohlo dojít k záměně při montáži. ze středících pouzder. Ložisková víka a šrouby přehledně ukládáme na odkládací plochy. zařízení. pevným obalem, abychom vyloučili poškození funkčních ploch čepů. schválených a nosností odpovídajících polyesterových pásů. Obr. klikový hřídel a dotáhneme víka ložisek předepsaným momentem. Před vlastním měřením pro snížení spotřeby tyčinek je důležité dobře odhadnout velikost radiální vůle, abychom pro měření správně vybrali měřící tyčinku vhodného průměru. (K předběžnému měření radiální vůle můžeme použít např. a to rovnoběžně s osami čepů ložisek vhodného průměru - podle obr. Měření je úspěšné jen tehdy, když při opětném namontování a dotažení ložiskového víka předepsaným momentem dojde ke stlačení tyčinky. podle měrky dodávané k tyčinkám odečteme a zapíšeme změřenou radiální ložiskovou vůli (obr. a následně tyčinku odstraníme.
Vyplývá z předepsaného uložení podle lícovací soustavy, např. Maximální přípustná vůle opotřebených dílů při ∅ 80 je do 0,15. Obr. 26 Měření axiální vůle klikového hřídele. Obr. 27 Šipka ukazuje místo a směr položení tyčinky „Plastigauge“ na čep ložiska. Obr. 28 Měření radiální ložiskové vůle pomocí šířky stlačené tyčinky. se měří při upnutí mezi hroty na soustruhu pomocí indikátoru. průhyb u čtyřválcového motoru bývá stanoven na 0,2 mm. Obvykle je možné klikový hřídel přebrousit 3 x. za abnormální pro přesné vymezení axiální vůle - 0,05-0,08. rozměrů klikového hřídele a ložisek je uveden v tab. 1. Tab. hřídel a pouzdra oka ojnice. Všechny součásti, včetně vnitřních mazacích kanálků v klikovém hřídeli, se před montáží velmi pečlivě a důkladně vyčistí. Klikovou hřídel vhodně upevníme do svěráku apod., abychom na ní mohli montovat připravené ojnice s písty. Je nutné si opět připomenout, že při demontáži a montáži těžších klikových hřídelů (nad 25 kg) používáme dílenské zvedací zařízení za podmínek uvedených při popisu demontáže klikového hřídele. Do bloku motoru a do vík ložisek klikové skříně se vloží příslušné ložiskové pánve, včetně obou polovin horní části axiálního ložiska. Po konečném dotažení všech ložiskových vík předepsaným utahovacím momentem se musí dát klikovým hříhdelem plynule otáčet se znatelným mírným odporem - bez zadrhávání. Příliš lehké a setrvačné otáčení klikového hřídele je znakem nadměrné ložiskové vůle. (Příklad: víka hlavních ložisek motorů Zetor Forterra mají předepsán utahovací moment 180 až 200 Nm).
Obr. Obr. Obr. 31 Víko ložiska (11), pánev (10). Obr. Obr. 33 Označení víka ložiska. Obr. 34 Dotahování šroubů ložiskových vík. Při demontáži setrvačníku jsme označili vzájemnou polohu s klikovým hřídelem, aby nedošlo k porušení jejich společného vyvážení při montáži. Z oprav setrvačníku se provádí nejčastěji výměna jeho ozubeného věnce. Výměna poškozeného ozubeného věnce je popsána v T 4 Opravy elektrických spouštěčů. Nesmí přitom dojít k zeslabení přítlaku lamel spojky. v něm vyměníme hřídelové těsnění Gufero a namažeme je olejem. použit jiný systém hřídelového těsnění, např. dodržíme správnou vzájemnou polohu a dotažení předepsaným momentem. (Např.: 1.-0°; 2. o 180 °, 3. o 270°, 4. vnitřní kuželovitou plochou (Obr. 35, 36).
Montáž pístu do válce a uložení ojnice: Obr. 35 Stlačení pístních kroužků montážním přípravkem (8) s vnitřní kuželovitou plochou a nasazení ojnice do válce. Obr. 36 Zatlačení pístu do válce přes montážní přípravek dřevěnou násadou (9). Obr. 37 Označení hlavy (4) a víka ojnice (2), aby nedošlo k záměně při montáži. a popř. jemným poklepem dřevěnou násadou apod. citem. ojnice s naolejovaným ložiskem. (např. Z16245 120 Nm; Zetor Proxima a Forterra 110Nm-120Nm).
Před kontrolou otáčení klikového hřídele zajistíme vložky válců proti vysunutí z bloku motoru příchytkami, připevněnými ke šroubům hlavy válců. Přední víko montujeme až po opravě pohonu rozvodů, vyvažovacích hřídelů, olejového čerpadla a ostatních poháněných agregátů v této části motoru. u setrvačníku, tj. Obr. Jak je uložen pístní čep v oku ojnice a v pístu? Setrvačník jeho funkce, druhy. Měření průhybu klikového hřídele a řešení nadměrného opotřebení. Montáž zadního víka u setrvačníku.
