Mechanismus kliky motoru: zařízení, účel, jak to funguje

U spalovacích motorů existují dva mechanismy, které umožňují pohyb vozidel. Jedná se o rozvod plynu a kliku. Zaměřme se na účel KShM a jeho strukturu.

Co je to klikový mechanismus motoru

KShM znamená sadu náhradních dílů, které tvoří jeden celek. V něm směs paliva a vzduchu v určitém poměru spaluje a uvolňuje energii. Mechanismus se skládá ze dvou kategorií pohyblivých částí:

• Provádění lineárních pohybů - píst se pohybuje nahoru / dolů ve válci;
• Provádění rotačních pohybů - klikový hřídel a na něm namontované díly.

Uzel, který spojuje oba typy částí, je schopen přeměnit jeden typ energie na jiný. Když motor pracuje samostatně, rozložení sil jde od spalovacího motoru k podvozku. Některá auta umožňují přesměrování energie zpět z kol na motor. Tato potřeba může vzniknout například v případě, že není možné nastartovat motor z baterie. Mechanická převodovka umožňuje nastartovat vůz z tlačného zařízení.

K čemu je klikový mechanismus motoru?

KShM uvádí do pohybu další mechanismy, bez nichž by bylo nemožné, aby auto šlo. U elektromobilů vytváří elektromotor díky energii, kterou přijímá z baterie, okamžitě rotaci, která vede k převodovému hřídeli.

Nevýhodou elektrických jednotek je, že mají malou výkonovou rezervu. Přestože přední výrobci elektrických vozidel tuto hranici posunuli na několik stovek kilometrů, drtivá většina motoristů k těmto vozidlům nemá přístup kvůli jejich vysokým nákladům.

Jediným levným řešením, díky kterému je možné cestovat na velké vzdálenosti a vysokou rychlostí, je automobil vybavený spalovacím motorem. Využívá energii exploze (nebo spíše expanze po ní) k uvedení do pohybu částí skupiny válec-píst.

Účelem KShM je zajistit rovnoměrné otáčení klikového hřídele při přímém pohybu pístů. Ideální rotace ještě nebyla dosažena, ale existují úpravy mechanismů, které minimalizují trhnutí vyplývající z náhlých nárazů pístů. Příkladem toho jsou 12válcové motory. Úhel posunutí klik je v nich minimální a ovládání celé skupiny válců je rozloženo do většího počtu intervalů.

Princip činnosti klikového mechanismu

Pokud popíšete princip fungování tohoto mechanismu, lze jej porovnat s procesem, ke kterému dochází při jízdě na kole. Cyklista střídavě sešlápne pedály a roztočí hnací kolo.

Lineární pohyb pístu je zajištěn spalováním BTC ve válci. Během mikroexploze (HTS je silně stlačen v okamžiku, kdy je aplikována jiskra, proto se vytvoří ostrý tlak), plyny expandují a tlačí část do nejnižší polohy.

Ojnice je spojena se samostatnou klikou na klikovém hřídeli. Setrvačnost stejně jako stejný proces v sousedních válcích zajišťuje, že se klikový hřídel otáčí. Píst nezamrzá v extrémních dolních a horních bodech.

Rotující klikový hřídel je připojen k setrvačníku, ke kterému je připojena třecí plocha převodovky.

Po skončení zdvihu pracovního zdvihu je pro provedení dalších zdvihů motoru již píst uveden do pohybu v důsledku otáček hřídele mechanismu. Je to možné díky provedení zdvihu pracovního zdvihu v sousedních válcích. Aby se minimalizovalo trhání, jsou čepy kliky vzájemně odsazeny (existují modifikace s řadovými čepy).

Zařízení KShM

Klikový mechanismus obsahuje velké množství dílů. Konvenčně je lze přiřadit do dvou kategorií: ti, kteří pohyb provádějí, a ti, kteří zůstávají stále na jednom místě. Některé provádějí různé druhy pohybů (translační nebo rotační), zatímco jiné slouží jako forma, ve které je zajištěno nahromadění potřebné energie nebo podpora těchto prvků.

Jedná se o funkce prováděné všemi prvky klikového mechanismu.

Blokovat klikovou skříň

Blok odlitý z odolného kovu (v levných automobilech - litina a v dražších automobilech - hliník nebo jiná slitina). Jsou v něm vytvořeny potřebné otvory a kanály. Chladicí kapalina a motorový olej cirkulují kanály. Technické otvory umožňují připojení klíčových prvků motoru do jedné konstrukce.

Největšími otvory jsou samotné válce. V nich jsou umístěny písty. Bloková konstrukce má také podpěry pro podpěrná ložiska klikového hřídele. V hlavě válců je umístěn mechanismus distribuce plynu.

Použití litiny nebo slitiny hliníku je způsobeno skutečností, že tento prvek musí odolat vysokému mechanickému a tepelnému zatížení.

Ve spodní části klikové skříně je jímka, ve které se po namazání všech prvků hromadí olej. Aby se zabránilo hromadění nadměrného tlaku plynu v dutině, má konstrukce ventilační kanály.

Existují auta s mokrou nebo suchou jímkou. V prvním případě se olej shromažďuje v jímce a zůstává v ní. Tento prvek je zásobníkem pro sběr a skladování tuku. Ve druhém případě olej teče do jímky, ale čerpadlo jej odčerpá do samostatné nádrže. Tato konstrukce zabrání úplné ztrátě oleje při poruše jímky - po vypnutí motoru vytéká jen malá část maziva.

Válec

Válec je dalším pevným prvkem motoru. Ve skutečnosti se jedná o otvor s přísnou geometrií (píst do něj musí dokonale zapadat). Patří také do skupiny válec-píst. V klikovém mechanismu však válce fungují jako vodítka. Poskytují přísně ověřený pohyb pístů.

Rozměry tohoto prvku závisí na vlastnostech motoru a velikosti pístů. Stěny v horní části konstrukce směřují k maximální teplotě, která může v motoru nastat. Rovněž v takzvané spalovací komoře (nad prostorem pístu) dochází po zapálení VTS k prudké expanzi plynů.

Aby se zabránilo nadměrnému opotřebení stěn válce při vysokých teplotách (v některých případech může dojít k prudkému nárůstu až na 2 500 stupňů) a vysokém tlaku, jsou mazány. Mezi O-kroužky a válcem se vytváří tenký film oleje, aby se zabránilo kontaktu kov na kov. Aby se snížila třecí síla, je vnitřní povrch válců ošetřen speciální směsí a leštěn na ideální stupeň (proto se povrch nazývá zrcadlo).

Existují dva typy válců:

• Suchý typ. Tyto válce se používají hlavně ve strojích. Jsou součástí bloku a vypadají jako díry vytvořené v pouzdře. Pro chlazení kovu jsou na vnější straně válců vytvořeny kanály pro cirkulaci chladicí kapaliny (plášť s vnitřním spalováním);
• Mokrý typ. V tomto případě budou válce odděleně vyrobeny rukávy, které jsou vloženy do otvorů v bloku. Jsou spolehlivě utěsněny, takže během provozu jednotky nedochází k vytváření dalších vibrací, díky nimž součásti KShM selžou příliš rychle. Takové vložky jsou v kontaktu s chladicí kapalinou zvenčí. Podobná konstrukce motoru je náchylnější k opravám (například když se vytvoří hluboké škrábance, pouzdro se jednoduše změní a nebude se nudit a otvory bloku se brousí během psaní velkých písmen motoru).

U motorů ve tvaru V nejsou válce často vzájemně symetricky umístěné. Je to proto, že jedna ojnice slouží jednomu válci a má samostatné místo na klikovém hřídeli. Existují však také úpravy se dvěma ojnicemi na jednom čepu ojnice.

Blok válců

Toto je největší část konstrukce motoru. V horní části tohoto prvku je nainstalována hlava válce a mezi nimi je těsnění (proč je to nutné a jak zjistit jeho poruchu, přečtěte si v samostatné recenzi).

V hlavě válců jsou vytvořena vybrání, která tvoří zvláštní dutinu. V něm se zapálí směs stlačeného vzduchu a paliva (často se nazývá spalovací komora). Úpravy vodou chlazených motorů budou vybaveny hlavou s kanály pro cirkulaci kapaliny.

Kostra motoru

Všechny pevné části KShM, spojené v jedné konstrukci, se nazývají kostra. Tato část vnímá hlavní výkonovou zátěž během činnosti pohyblivých částí mechanismu. Podle toho, jak je motor namontován v motorovém prostoru, absorbuje kostra také zatížení z těla nebo rámu. V procesu pohybu tato část koliduje také s vlivem převodovky a podvozku stroje.

Aby nedocházelo k pohybu spalovacího motoru během akcelerace, brzdění nebo manévrování, je rám pevně přišroubován k nosné části vozidla. Aby se eliminovaly vibrace na kloubu, používají se gumové uložení motoru. Jejich tvar závisí na modifikaci motoru.

Při jízdě po nerovném povrchu je tělo vystaveno torznímu namáhání. Aby se zabránilo tomu, aby motor tyto zátěže unesl, je obvykle připevněn ve třech bodech.

Všechny ostatní části mechanismu jsou pohyblivé.

Píst

Je součástí skupiny pístů KShM. Tvar pístů se také může lišit, ale klíčovým bodem je, že jsou vyrobeny ve formě skla. Horní část pístu se nazývá hlava a spodní část se nazývá sukně.

Hlava pístu je nejsilnější částí, protože absorbuje tepelné a mechanické namáhání při zapálení paliva. Konec tohoto prvku (dole) může mít různé tvary - plochý, konvexní nebo konkávní. Tato část tvoří rozměry spalovací komory. Často se setkáváme s modifikacemi s prohlubněmi různých tvarů. Všechny tyto typy dílů závisí na modelu ICE, principu dodávky paliva atd.

Po stranách pístu jsou vytvořeny drážky pro montáž O-kroužků. Pod těmito drážkami jsou vybrání pro odtok oleje z dílu. Sukně má nejčastěji oválný tvar a její hlavní částí je vedení, které zabraňuje klínku pístu v důsledku tepelné roztažnosti.

Pro kompenzaci setrvačné síly jsou písty vyrobeny z materiálů z lehkých slitin. Díky tomu jsou lehké. Spodní část a stěny spalovací komory narážejí na maximální teploty. Tato část však není ochlazována cirkulací chladicí kapaliny v plášti. Z tohoto důvodu je hliníkový prvek vystaven silné expanzi.

Píst je chlazen olejem, aby se zabránilo zadření. U mnoha modelů automobilů je mazání dodáváno přirozeně - olejová mlha se usazuje na povrchu a proudí zpět do jímky. Existují však motory, ve kterých je olej dodáván pod tlakem, což zajišťuje lepší odvod tepla z vyhřívaného povrchu.

Pístní kroužky

Pístní kroužek plní svoji funkci v závislosti na tom, ve které části hlavy pístu je namontován:

• Komprese - nejvyšší. Poskytují těsnění mezi válcem a stěnami pístu. Jejich účelem je zabránit tomu, aby plyny z prostoru pístu vstoupily do klikové skříně. Pro usnadnění instalace dílu je v něm proveden řez;
• Škrabka oleje - zajistěte odstranění přebytečného oleje ze stěn válce a zabraňte také vniknutí maziva do prostoru pístu. Tyto kroužky mají speciální drážky pro usnadnění odtoku oleje do odtokových drážek pístu.

Průměr kroužků je vždy větší než průměr válce. Díky tomu poskytují těsnění ve skupině válec-píst. Aby ani plyny ani olej nepronikly zámky, jsou kroužky umístěny na svých místech s drážkami vzájemně odsazenými.

Materiál použitý na výrobu prstenů závisí na jejich použití. Takže kompresní prvky jsou nejčastěji vyrobeny z vysoce pevné litiny a minimálního obsahu nečistot a prvky olejového škrabky jsou vyrobeny z vysoce legované oceli.

Pístní čep

Tato část umožňuje připevnění pístu k ojnici. Vypadá to jako dutá trubka, která je umístěna pod hlavou pístu v nástavcích a zároveň otvorem v hlavě ojnice. Aby se zabránilo pohybu prstu, je na obou stranách fixován pojistnými kroužky.

Tato fixace umožňuje volnému otáčení čepu, což snižuje odpor proti pohybu pístu. Tím se také zabrání tvorbě opracování pouze v místě připojení v pístu nebo ojnici, což podstatně prodlužuje životnost dílu.

Aby se zabránilo opotřebení v důsledku třecí síly, je díl vyroben z oceli. A pro větší odolnost proti tepelnému namáhání je zpočátku kaleno.

Ojnice

Ojnicí je tlustá tyč s výztužnými žebry. Na jedné straně má hlavu pístu (otvor, do kterého je vložen pístní čep), a na druhé straně pletenou hlavu. Druhý prvek je skládací, takže je možné díl demontovat nebo nainstalovat na čep klikového hřídele. Má kryt, který je připevněn k hlavě šrouby, a aby se zabránilo předčasnému opotřebení dílů, je v něm nainstalována vložka s otvory pro mazání.

Dolní pouzdro hlavy se nazývá ojniční ložisko. Je vyroben ze dvou ocelových desek se zakřivenými úponky pro fixaci v hlavě.

Pro snížení třecí síly vnitřní části horní hlavy je do ní vtlačeno bronzové pouzdro. Pokud je opotřebené, nebude nutné vyměnit celou ojnici. Pouzdro má otvory pro přívod oleje ke kolíku.

Existuje několik modifikací ojnic:

• Benzínové motory jsou nejčastěji vybaveny ojnicemi s hlavovým konektorem kolmým na osu ojnice;
• Dieselové spalovací motory mají ojnice se šikmým konektorem hlavy;
• V-motory jsou často vybaveny dvojitými ojnicemi. Sekundární ojnice druhé řady je připevněna k hlavní pomocí čepu podle stejného principu jako píst.

Klikový hřídel

Tento prvek se skládá z několika klik s odsazeným uspořádáním čepů ojnice vzhledem k ose hlavních čepů. Již existují různé typy klikových hřídelí a jejich vlastnosti samostatná recenze.

Účelem této části je převést translační pohyb z pístu na rotační. Klikový čep je připojen ke spodní hlavě ojnice. Na dvou nebo více místech klikového hřídele jsou hlavní ložiska, aby se zabránilo vibracím v důsledku nevyváženého otáčení klik.

Většina klikových hřídelí je vybavena protizávažími, která absorbují odstředivé síly na hlavní ložiska. Díl je vyroben odléváním nebo soustružením z jediného polotovaru na soustruzích.

K patě klikového hřídele je připevněna řemenice, která pohání mechanismus rozvodu plynu a další zařízení, jako je čerpadlo, generátor a pohon klimatizace. Na stopce je příruba. Je k němu připevněn setrvačník.

Setrvačník

Část ve tvaru disku. Rovněž jsou věnovány formy a typy různých setrvačníků a jejich rozdíly samostatný článek... Je-li píst v kompresním zdvihu, je nutné překonat kompresní odpor ve válcích. To je způsobeno setrvačností rotujícího litinového kotouče.

Na konci dílu je upevněn věnec kola. Ozubené kolo startéru je k němu připojeno v okamžiku spuštění motoru. Na straně protilehlé k přírubě je povrch setrvačníku v kontaktu s kotoučem spojky koše převodovky. Maximální třecí síla mezi těmito prvky zajišťuje přenos točivého momentu na hřídel převodovky.

Jak vidíte, klikový mechanismus má složitou strukturu, kvůli které musí opravu jednotky provádět výhradně odborníci. Pro prodloužení životnosti motoru je nesmírně důležité dodržovat běžnou údržbu vozu.

Podívejte se také na video recenzi o KShM:

Klikový mechanismus (KShM). Základy

Otázky a odpovědi:

Jaké části jsou součástí klikového mechanismu? Stacionární části: blok válců, hlava bloku, vložky válců, vložky a hlavní ložiska. Pohyblivé části: píst s kroužky, pístní čep, ojnice, klikový hřídel a setrvačník.

Jak se jmenuje tento díl KShM? Jedná se o klikový mechanismus. Převádí vratné pohyby pístů ve válcích na rotační pohyby klikového hřídele.

Jaká je funkce pevných částí KShM? Tyto části jsou zodpovědné za přesné vedení pohyblivých částí (například vertikální pohyb pístů) a jejich bezpečné upevnění pro otáčení (například hlavní ložiska).