Kolbenverbindungsstange: Zweck, Ausführung, Hauptstörungen

Die Kolbenstange ist ein Element des Kurbelmechanismus, aufgrund dessen Energie auf die Kurbelwelle übertragen wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird. Es ist ein Schlüsseldetail, ohne das es unmöglich ist, Hin- und Herbewegungen in kreisförmige umzuwandeln.

Überlegen Sie, wie dieses Teil angeordnet ist, welche Art von Fehlfunktionen auftreten und welche Reparaturmöglichkeiten es gibt.

Pleuelkonstruktion

Die Pleuelstange arbeitet nach dem Prinzip der Pedale in einem Fahrrad, nur der im Zylinder bewegte Kolben spielt die Rolle der Beine im Motor. Abhängig von der Modifikation des Motors hat der Kurbelmechanismus so viele Pleuel, wie sich Zylinder im Motor befinden.

Dieser Teil enthält drei Schlüsselelemente:

• Kolbenkopf;
• Kurbelkopf;
• Kraftstab.

Kolbenkopf

Dieses Pleuelelement ist ein integraler Bestandteil, an dem der Kolben befestigt ist (ein Finger wird in die Augen eingeführt). Es gibt Optionen mit einem schwebenden und festen Finger.

Der bewegliche Finger ist in einer Bronzehülse montiert. Es wird benötigt, damit sich das Teil nicht so schnell abnutzt. Obwohl es oft Optionen ohne Buchsen gibt. In diesem Fall gibt es einen kleinen Spalt zwischen Finger und Kopf, wodurch die Kontaktfläche besser geschmiert wird.

Die Modifikation mit einem festen Finger erfordert eine größere Genauigkeit bei der Herstellung. In diesem Fall ist der Durchmesser des Kopfes kleiner als der des Fingers.

Die trapezförmige Form des Kopfes vergrößert den Bereich, auf dem der Kolben ruht. Da auf dieses Element große Lasten einwirken, wird es mit einer Form hergestellt, die ihnen über einen langen Zeitraum standhält.

Kurbelkopf

Auf der anderen Seite der Pleuelstange befindet sich ein Kurbelkopf, dessen Zweck darin besteht, den Kolben und die Pleuelstange mit der Kurbelwelle der Kurbelwelle zu verbinden. Meistens ist dieser Teil zusammenklappbar - die Abdeckung wird über eine Schraubverbindung an der Pleuelstange befestigt. Damit sich dieses Element aufgrund konstanter Reibung weniger abnutzt, werden Einsätze zwischen den Wänden des Kopfes und der Kurbel eingesetzt. Mit der Zeit nutzen sie sich ab, es ist jedoch nicht erforderlich, die gesamte Pleuelstange auszutauschen.

Der Kurbelkopf wird mit äußerster Präzision hergestellt, damit sich die Schrauben während des Betriebs des Mechanismus nicht lösen und der Motor keine komplexe und teure Wartung benötigt.

Wenn die Kopfbedeckung abgenutzt ist, besteht die klügste Lösung darin, sie durch eine identische zu ersetzen, die speziell für diesen Motortyp hergestellt wurde, anstatt nach einem günstigeren Analogon zu suchen. Bei der Herstellung werden sowohl mechanische als auch thermische Belastungen berücksichtigt, sodass die Ingenieure das geeignete Material auswählen und das genaue Gewicht des Teils bestimmen.

Es gibt zwei Modifikationen an den Pleueln:

• Bolzenverbindung im rechten Winkel (verwendet bei Motoren mit Reihenzylindern);
• Verbindung in einem schärferen Winkel zur Mittelachse des Teils (wird bei Motoren in Form von V verwendet).

Der Kurbelkopf hat auch ein Gleitlager (ähnelt einem Kurbelwellenhauptlager). Es besteht aus hochfestem Stahl. Das Material ist widerstandsfähig gegen hohe Belastungen und hat Reibungseigenschaften.

Dieses Element benötigt auch eine konstante Schmierung. Aus diesem Grund müssen Sie den Motor im Leerlauf laufen lassen, bevor Sie nach dem Leerlauf eines Autos losfahren. In diesem Fall wird das Öl zu allen Knoten geleitet, bevor sie geladen werden.

Power Rod

Dies ist der Hauptteil der Pleuelstange, die eine I-Träger-Konstruktion aufweist (in einem Abschnitt ähnelt sie dem Buchstaben H). Aufgrund der vorhandenen Versteifungen kann dieses Teil schweren Belastungen standhalten. Der obere und untere Teil (Köpfe) sind erweitert.

Es lohnt sich, sich an einige Fakten zu erinnern, die sich auf Kraftstäbe beziehen:

• Ihr Gewicht im gesamten Motor sollte gleich sein. Beim Austausch sollte daher berücksichtigt werden, dass bereits geringfügige Abweichungen den Betrieb des Motors destabilisieren können.
• In Benzinversionen werden weniger haltbare Pleuel verwendet, da im Zylinder ein Druck erzeugt wird, um Dieselkraftstoff zu zünden, der um ein Vielfaches höher ist als die Kompression in einem herkömmlichen Motor.
• Wenn eine schwerere (oder umgekehrt leichtere) Pleuelstange gekauft wird, werden vor dem Einbau alle Teile auf genauen Waagen im Gewicht eingestellt.

Materialien zur Herstellung von Pleueln

Um Motorteile leichter zu machen, verwenden einige Hersteller leicht legierbare Materialien, um Pleuel herzustellen. Die Belastung dieser Elemente wird jedoch nicht verringert. Aus diesem Grund wird Aluminium selten verwendet. In den meisten Fällen ist das Hauptmetall, aus dem die Pleuel hergestellt werden, Gusseisen.

Dieses Metall ist sehr widerstandsfähig gegen mechanische und thermische Belastungen. Das Gießverfahren wurde bereits entwickelt, was den Herstellungsprozess von Teilen erleichtert. Solche Pleuel werden in Benzinmotoren eingesetzt.

Wie bereits erwähnt, benötigen Sie für Dieselmotoren ein besonders haltbares Material. Aus diesem Grund wird hochlegierter Stahl verwendet. Die Verarbeitungsmethode ist das Warmschmieden. Da anspruchsvollere Technologien und Materialien für die Produktion teurer als Gusseisen verwendet werden, sind Teile viel teurer als Gegenstücke aus Gusseisen.

In Sportmodellen werden Leichtmetalllegierungen (Titan und Aluminium) verwendet, was das Design des Aggregats erleichtert (in einigen Fällen bis zu 50 Prozent).

Befestigungsschrauben bestehen immer aus hochlegiertem Stahl, da ihre Gewinde neben thermischen Beanspruchungen ständig starken Zugbewegungen ausgesetzt sind.

Warum fallen Kurbeln aus?

Die wichtigste Ursache für einen Pleuelausfall ist der natürliche Verschleiß seiner Komponenten. Der obere (Kolben-) Kopf bricht seltener. Häufiger erfüllt es die gleiche Ressource wie der gesamte Motor. Hier sind einige weitere Gründe für das Versagen der Pleuelstange:

• Verformung infolge der Kollision des Kolbens mit dem Zylinderkopf;
• Riefen aufgrund von Schleifkontakt mit der Auskleidungsoberfläche (z. B. ist der Ölfilter gebrochen und das Altöl wird nicht von Fremdpartikeln gereinigt);
• Aufgrund von Ölmangel kann das Gleitlager beschädigt werden (dies kann während der Überholung festgestellt werden).

Nach einer natürlichen Ursache ist im zweiten Meta eine unzureichende oder minderwertige Schmierung vorhanden. Aus diesem Grund muss jeder Autofahrer daran denken, dass zum vom Hersteller festgelegten Zeitpunkt regelmäßige Ölwechsel stattfinden müssen, auch wenn das Auto nicht so oft fährt. Öl verliert schließlich seine Eigenschaften, was die Gesundheit des Motors beeinträchtigen kann.

Reparatur der Pleuel

Nicht in allen Fällen ist eine Reparatur von Stangen möglich. Diese Operation kann ausgeführt werden, wenn:

• Verformung der Stützstange;
• vergrößertes Spiel des Kolbenkopfes;
• vergrößertes Spiel des Kurbelkopfes.

Vor der Reparatur wird eine Sichtprüfung des Teils durchgeführt. Mit einem Nutrometer werden der Durchmesser und alle Abstände der Pleuelstange gemessen. Wenn diese Anzeigen innerhalb der normalen Grenzen liegen, die Pleuel jedoch nicht gewechselt werden müssen.

Wenn die Stange verformt ist, kann dies nicht ignoriert werden, da eine ungleichmäßige Lastverteilung zu einer Zerstörung der Zylinderoberfläche, einem erhöhten Verschleiß der Kurbelwelle und des Kolbens selbst führt.

Die Verformung der Pleuelstange geht auch bei niedrigen Drehzahlen immer mit einem erhöhten Motorgeräusch einher. Es ist äußerst schwierig, einen solchen Defekt zu beheben. In diesem Fall wird das Teil einfach durch ein neues ersetzt.

Bei unangemessenem Spiel wird die Kopfbedeckung auf die entsprechende Größe der installierten Befestigungselemente gebohrt. Um den zusätzlichen Millimeter nicht zu entfernen, müssen Sie eine spezielle Drehmaschine mit einer Düse zum Bohren verwenden.

Bei einer Entwicklung des Kolbenkopfes sollten spezielle Reparaturauskleidungen verwendet werden, deren Größe dem erforderlichen Spiel entspricht. Natürlich wird bei laufendem Motor die Hülse gerieben und nimmt die gewünschte Form an.

Wenn Sie die Buchsen verwenden, sollten Sie prüfen, ob die Bohrung des Liners und des Kopfes zusammenfallen - Öl fließt durch den Finger hindurch. Andernfalls verlängert die Reparatur nicht die Lebensdauer des Motors, sondern verkürzt seine Lebensdauer erheblich (schließlich ist der Autofahrer der Ansicht, dass der Motor „nicht kapitalisiert“ ist und keine sofortige Reparatur erforderlich ist, die Teile jedoch tatsächlich einen Ölmangel aufweisen).

Nach der Bearbeitung müssen die Teile gewogen werden, damit aufgrund des Gewichtsunterschieds keine unangenehmen Vibrationen im Motor auftreten.

Fragen und Antworten:

Wie überprüfe ich die Pleuelstange auf eine Ellipse? Die Pleuelgeometrie wird mit speziellen Geräten überprüft. Wenn das Pleuel leicht verformt ist, kann dies mit dem Auge nicht festgestellt werden. Dazu wird eine Innenlehre oder eine Spezialmaschine verwendet.

Woraus besteht die Pleuelstange? Von Stange, oberer Kolbenkopf, unterer Kurbelkopf. Der Kolbenkopf ist mit einem Bolzen mit dem Kolben verbunden, und der Kurbelkopf ist mit dem Kurbelhals verbunden.