Μπάρα σύνδεσης εμβόλου: σκοπός, σχεδιασμός, κύρια σφάλματα

Η ράβδος σύνδεσης εμβόλου είναι ένα στοιχείο του μηχανισμού στροφαλοφόρου, λόγω του οποίου η ενέργεια μεταφέρεται στον στροφαλοφόρο άξονα όταν αναφλέγεται το μείγμα αέρα-καυσίμου. Είναι μια βασική λεπτομέρεια, χωρίς την οποία είναι αδύνατο να μετατραπούν παλινδρομικές κινήσεις σε κυκλικές.

Σκεφτείτε πώς οργανώνεται αυτό το μέρος, ποιες είναι οι δυσλειτουργίες, καθώς και επιλογές επισκευής.

Σχεδιασμός ράβδου σύνδεσης

Η μπιέλα λειτουργεί σύμφωνα με την αρχή των πεντάλ σε ένα ποδήλατο, μόνο ο ρόλος των ποδιών στον κινητήρα παίζεται από το έμβολο που κινείται στον κύλινδρο. Ανάλογα με την τροποποίηση του κινητήρα, ο μηχανισμός μανιβέλας έχει τόσες συνδετικές ράβδους όσο υπάρχουν κύλινδροι στον κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Αυτή η λεπτομέρεια έχει τρία βασικά στοιχεία:

• κεφαλή εμβόλου
• κεφάλι μανιβέλας
• δύναμη ράβδου.

Κεφάλι εμβόλου

Αυτό το στοιχείο της συνδετικής ράβδου είναι ένα μονοκόμματο τμήμα στο οποίο είναι στερεωμένο το έμβολο (ένα δάχτυλο εισάγεται στις προεξοχές). Υπάρχουν επιλογές αιωρούμενου και σταθερού δακτύλου.

Ο κινητός πείρος τοποθετείται σε μπρούτζινο δακτύλιο. Απαιτείται έτσι ώστε το τμήμα να μην φθείρεται τόσο γρήγορα. Αν και υπάρχουν συχνά επιλογές χωρίς δακτυλίους. Σε αυτήν την περίπτωση, υπάρχει ένα μικρό κενό μεταξύ του πείρου και της κεφαλής, λόγω του οποίου η επιφάνεια επαφής λιπαίνεται καλύτερα.

Η τροποποίηση σταθερού πείρου απαιτεί μεγαλύτερη ακρίβεια στην κατασκευή. Σε αυτήν την περίπτωση, η οπή στο κεφάλι θα είναι μικρότερη από εκείνη του πείρου.

Το τραπεζοειδές σχήμα της κεφαλής αυξάνει την περιοχή στην οποία στηρίζεται το έμβολο. Δεδομένου ότι αυτό το στοιχείο υπόκειται σε μεγάλα φορτία, είναι κατασκευασμένο με σχήμα που μπορεί να τα αντέξει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Στρόφαλο κεφάλι

Στην άλλη πλευρά της μπιέλας υπάρχει μια κεφαλή στροφαλοφόρου, σκοπός της οποίας είναι να συνδέσει το έμβολο και τη μπιέλα στον στροφαλοφόρο άξονα KSHM. Τις περισσότερες φορές, αυτό το μέρος είναι πτυσσόμενο - το κάλυμμα συνδέεται στη ράβδο σύνδεσης χρησιμοποιώντας μια βιδωμένη σύνδεση. Για να γίνει αυτό το στοιχείο λιγότερο φθαρμένο λόγω σταθερής τριβής, τοποθετούνται επενδύσεις μεταξύ των τοιχωμάτων της κεφαλής και του μανιβέλου. Φθείρονται με την πάροδο του χρόνου, αλλά δεν χρειάζεται να αντικαταστήσετε ολόκληρη τη ράβδο σύνδεσης.

Η κεφαλή του στροφαλοφόρου είναι κατασκευασμένη με απόλυτη ακρίβεια έτσι ώστε τα μπουλόνια να μην χαλαρώνουν κατά τη λειτουργία του μηχανισμού και ο κινητήρας δεν χρειάζεται πολύπλοκη και δαπανηρή συντήρηση.

Εάν το κάλυμμα του κεφαλιού είναι φθαρμένο, τότε η πιο σοφή απόφαση θα ήταν να το αντικαταστήσετε με ένα πανομοιότυπο, το οποίο λαμβάνεται ειδικά για αυτόν τον τύπο κινητήρα, αντί να αναζητάτε ένα φθηνότερο ανάλογο. Κατά την κατασκευή, λαμβάνονται υπόψη τόσο οι μηχανικές όσο και οι θερμικές καταπονήσεις, έτσι οι μηχανικοί επιλέγουν το σωστό υλικό και καθορίζουν επίσης το ακριβές βάρος του εξαρτήματος.

Υπάρχουν δύο τύποι συνδετικών ράβδων:

• σύνδεση ακίδας σε ορθή γωνία (χρησιμοποιείται σε κινητήρες εν σειρά).
• σύνδεση σε απότομη γωνία προς τον κεντρικό άξονα του εξαρτήματος (χρησιμοποιείται σε κινητήρες με τη μορφή V).

Η κεφαλή του στροφαλοφόρου έχει επίσης ένα έδρανο μανικιού (θυμίζει το κύριο έδρανο του στροφαλοφόρου). Κατασκευάζεται από χάλυβα υψηλής αντοχής. Το υλικό είναι ανθεκτικό σε υψηλά φορτία και έχει ιδιότητες κατά της τριβής.

Αυτό το στοιχείο χρειάζεται επίσης συνεχή λίπανση. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, πριν αρχίσετε να κινείτε μετά από ακινητοποίηση του αυτοκινήτου, πρέπει να αφήσετε τον κινητήρα σε αδράνεια λίγο. Σε αυτήν την περίπτωση, το λάδι θα εισέλθει σε όλα τα εξαρτήματα προτού φορτωθούν.

Ράβδος ισχύος

Αυτό είναι το κύριο μέρος της ράβδου σύνδεσης, η οποία έχει σχέδιο δέσμης Ι (στην ενότητα μοιάζει με το γράμμα Η). Λόγω της παρουσίας ενισχυτών, αυτό το τμήμα είναι ικανό να αντέξει βαριά φορτία. Τα άνω και κάτω μέρη (κεφαλές) είναι εκτεταμένα.

Αξίζει να θυμόμαστε μερικά γεγονότα που σχετίζονται με τις ράβδους ισχύος:

• Το βάρος τους σε ολόκληρο τον κινητήρα πρέπει να είναι το ίδιο, επομένως, κατά την αντικατάσταση, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ακόμη και μικρές αποκλίσεις μπορούν να αποσταθεροποιήσουν τη λειτουργία του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
• Σε τροποποιήσεις βενζίνης, χρησιμοποιούνται λιγότερο ανθεκτικές ράβδοι σύνδεσης, καθώς δημιουργείται πίεση στον κύλινδρο για την ανάφλεξη του καυσίμου ντίζελ, η οποία είναι αρκετές φορές υψηλότερη από τη συμπίεση σε έναν συμβατικό κινητήρα.
• εάν αγοράσετε μια βαρύτερη (ή αντίστροφα) συνδετική ράβδο, πριν την εγκαταστήσετε, όλα τα μέρη ρυθμίζονται κατά βάρος σε ακριβείς κλίμακες.

Υλικά για την παραγωγή συνδετικών ράβδων

Σε μια προσπάθεια να καταστήσουν τα μέρη του κινητήρα ελαφρύτερα, ορισμένοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν εύκολα κράματα για να κατασκευάσουν συνδετικές ράβδους. Αλλά το φορτίο αυτών των στοιχείων δεν μειώνεται. Για το λόγο αυτό, το αλουμίνιο σπάνια χρησιμοποιείται. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το βασικό μέταλλο που χρησιμοποιείται για την κατασκευή συνδετικών ράβδων είναι χυτοσίδηρος.

Αυτό το μέταλλο είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό στη μηχανική και θερμική καταπόνηση. Και η μέθοδος χύτευσης έχει ήδη αναπτυχθεί, η οποία διευκολύνει τη διαδικασία κατασκευής εξαρτημάτων. Αυτές οι ράβδοι σύνδεσης χρησιμοποιούνται σε κινητήρες βενζίνης.

Για κινητήρες ντίζελ, όπως ήδη αναφέρθηκε, απαιτείται ιδιαίτερα ανθεκτικό υλικό. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιείται χάλυβας υψηλού κράματος. Η μέθοδος επεξεργασίας είναι σφυρηλάτηση. Δεδομένου ότι χρησιμοποιούνται πιο περίπλοκες τεχνολογίες για την παραγωγή και το υλικό είναι πιο ακριβό από το χυτοσίδηρο, τότε τα εξαρτήματα είναι πολύ πιο ακριβά από τα αντίστοιχα χυτοσίδηρο.

Τα αθλητικά μοντέλα χρησιμοποιούν ελαφριά κράματα (τιτάνιο και αλουμίνιο), διευκολύνοντας έτσι το σχεδιασμό της μονάδας ισχύος (σε ορισμένες περιπτώσεις έως και 50 τοις εκατό).

Τα μπουλόνια στερέωσης είναι πάντα κατασκευασμένα από χάλυβα υψηλού κράματος, καθώς εκτός από τη θερμική καταπόνηση, τα σπειρώματά τους υπόκεινται συνεχώς σε απότομες κινήσεις θραύσης.

Γιατί αποτυγχάνουν οι μπιέλες;

Ο πιο σημαντικός λόγος για τη βλάβη της μπιέλας είναι η φυσική φθορά των στοιχείων της. Η άνω κεφαλή (έμβολο) σπάζει λιγότερο συχνά. Τις περισσότερες φορές λειτουργεί ο ίδιος πόρος με ολόκληρο τον κινητήρα. Ακολουθούν ορισμένοι ακόμη λόγοι για την αποτυχία της μπιέλας:

• παραμόρφωση ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης του εμβόλου με την κυλινδροκεφαλή.
• ο σχηματισμός χαρακτικών λόγω της εισόδου λειαντικού στην επιφάνεια του ενθέματος (για παράδειγμα, το φίλτρο λαδιού έχει σπάσει και το χρησιμοποιημένο λάδι δεν καθαρίζεται από ξένα σωματίδια) ·
• Λόγω της λιμοκτονίας του λιπαντικού, το απλό ρουλεμάν μπορεί να υποστεί ζημιά (αυτό μπορεί να προσδιοριστεί κατά τη διάρκεια μιας μεγάλης επισκευής).

Μετά τον φυσικό λόγο, το δεύτερο μετα-λιπαντικό είναι ανεπαρκές ή χαμηλής ποιότητας. Για αυτόν τον λόγο, κάθε οδηγός πρέπει να θυμάται ότι οι τακτικές αλλαγές λαδιού πρέπει να πραγματοποιούνται εντός του χρονικού πλαισίου που καθορίζει ο κατασκευαστής, ακόμη και αν το αυτοκίνητο δεν οδηγεί τόσο συχνά. Το λάδι χάνει τις ιδιότητές του με την πάροδο του χρόνου, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς τη δυνατότητα συντήρησης του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Επισκευή συνδετικών ράβδων

Η επισκευή των ράβδων σύνδεσης δεν είναι δυνατή σε όλες τις περιπτώσεις. Αυτή η λειτουργία μπορεί να εκτελεστεί εάν:

• παραμόρφωση της ράβδου στήριξης.
• αυξημένη απόσταση από την κεφαλή του εμβόλου.
• αυξάνοντας την απόσταση από την κεφαλή του μανιβέλου.

Πριν από την επισκευή, πραγματοποιείται οπτική επιθεώρηση του εξαρτήματος. Με τη χρήση ενός εσωτερικού μετρητή, μετράται η διάμετρος και όλες οι αποστάσεις της ράβδου σύνδεσης. Εάν αυτοί οι δείκτες βρίσκονται εντός των κανονικών ορίων, δεν χρειάζεται να αλλάξετε τις ράβδους σύνδεσης.

Εάν η ράβδος έχει παραμορφωθεί, αυτό δεν μπορεί να αγνοηθεί, καθώς μια άνιση κατανομή του φορτίου θα οδηγήσει σε καταστροφή της επιφάνειας του κυλίνδρου, αυξημένη φθορά του στροφαλοφόρου άξονα και του ίδιου του εμβόλου.

Η παραμόρφωση της μπιέλας συνοδεύεται πάντα από αυξημένο θόρυβο κινητήρα ακόμη και σε χαμηλές στροφές. Είναι εξαιρετικά δύσκολο να διορθωθεί ένα τέτοιο ελάττωμα, επομένως, σε αυτήν την περίπτωση, το μέρος απλά αλλάζει σε νέο.

Σε περίπτωση ακατάλληλου κενού, το κάλυμμα της κεφαλής έχει βαρεθεί στο κατάλληλο μέγεθος του συνδετήρα που θα εγκατασταθεί. Για να μην αφαιρέσετε ένα επιπλέον χιλιοστό, πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό τόρνο με ένα βαρετό ακροφύσιο.

Εάν υπάρχει φθορά στην κεφαλή του εμβόλου, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε ειδικές επενδύσεις επισκευής, το μέγεθος των οποίων αντιστοιχεί στην απαιτούμενη απόσταση. Φυσικά, ενώ ο κινητήρας λειτουργεί, ο δακτύλιος θα τρίψει και θα πάρει το επιθυμητό σχήμα.

Όταν χρησιμοποιείτε δακτυλίους, ελέγξτε εάν συμπίπτει η οπή της επένδυσης και η κεφαλή - το λάδι ρέει μέσα από αυτό στον πείρο. Διαφορετικά, η επισκευή δεν θα παρατείνει τη διάρκεια ζωής του κινητήρα, αλλά, αντίθετα, θα μειώσει απότομα τον πόρο του (τελικά, ο οδηγός πιστεύει ότι ο κινητήρας είναι «εκτός λειτουργίας» και δεν χρειάζεται άμεση επισκευή, αλλά στην πραγματικότητα τα ανταλλακτικά λιμοκτονούν).

Μετά την επεξεργασία, τα μέρη πρέπει να ζυγίζονται έτσι ώστε να μην εμφανίζονται δυσάρεστες δονήσεις στον κινητήρα λόγω της διαφοράς βάρους.

Ερωτήσεις και απαντήσεις:

Πώς να ελέγξετε τη μπιέλα για έλλειψη; Η γεωμετρία της μπιέλας ελέγχεται με χρήση ειδικού εξοπλισμού. Εάν η μπιέλα είναι ελαφρώς παραμορφωμένη, αυτό δεν μπορεί να προσδιοριστεί με το μάτι. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας εσωτερικός μετρητής ή ένα εξειδικευμένο μηχάνημα.

Από τι είναι κατασκευασμένη η μπιέλα; Από ράβδο, πάνω κεφαλή εμβόλου, κάτω κεφαλή στροφάλου. Η κεφαλή του εμβόλου συνδέεται με το έμβολο με έναν πείρο και η κεφαλή του στροφάλου συνδέεται με το λαιμό του στροφάλου.