U všech spalovacích motorů se klikový hřídel a ojnice otáčí ve speciálních ložiskách - vložkách.Přečtěte si o tom, co je vložka klikového hřídele, jaké funkce plní, jaké typy vložek jsou a jak jsou uspořádány, stejně jako správný výběr nových vložek pro opravu - přečtěte si článek.
Co jsou vložky klikového hřídele?
Vložka klikového hřídele je součástí klikového mechanismu spalovacího motoru, kluzné ložisko snižující ztráty třením a zadření dílů v místech styku klikového hřídele s ložem bloku motoru aklikový hřídels pístními ojnicemi.Použití kluzných ložisek je způsobeno obtížnými podmínkami a vysokým zatížením, při kterých by valivá ložiska (kuličková nebo válečková) pracovala neefektivně a měla by krátký zdroj.Dnes většina pohonných jednotek používá vložky a pouze u některých jedno- a dvouválcových motorů s nízkým výkonem se jako podpěry klikového hřídele používají valivá ložiska.
Vložky klikového hřídele mají několik základních funkcí:
• Snížení třecích sil v místě styku klikového hřídele, podpěr bloku válců a ojnic;
• Přenos sil a momentů vznikajících při chodu motoru - z ojnic na klikový hřídel, z klikového hřídele na blok motoru atd.;
• Správná distribuce oleje (tvorba olejového filmu) na povrchu třecích dílů;
• Správné vyrovnání a umístění dílů vůči sobě navzájem.
Vložky klikového hřídele hrají důležitou roli při provozu pohonné jednotky, ale zároveň jsou designově zcela jednoduché.
Typy a vlastnosti vložek klikového hřídele
Kluzná ložiska klikového hřídele se dělí na typy podle místa montáže, účelu a opravných rozměrů.
V místě instalace existují dva typy vložek:
•Původní;
• Spojovací tyče.
Hlavní kluzná ložiska jsou instalována v loži klikového hřídele v bloku motoru a kryjí hlavní čepy klikového hřídele a zajišťují jeho volné otáčení.Kluzná ložiska ojnice jsou instalována ve spodní hlavě ojnice a zakrývají čep ojnice klikového hřídele.
Vložky jsou také rozděleny do dvou skupin podle jejich účelu:
• Konvenční - poskytují pouze snížení třecích sil v místech dotyku dílů;
• Aretace hlavní - dodatečně zajišťují fixaci klikového hřídele v loži, zabraňující jeho axiálnímu posunutí.
Běžná kluzná ložiska jsou ploché, tenkostěnné polokroužky.Pojistná ložiska mohou být vyrobena ve formě axiálních polokroužků (které se používají v sadě s plochou vložkou) a vložek s nákružky;Půlkroužky jsou instalovány na konci motoru, vložky límce jsou namontovány na jedné nebo dvou podpěrách lože klikového hřídele.
Vložky klikového hřídele se během provozu opotřebovávají a musí být vyměněny, čepy klikového hřídele také podléhají opotřebení, což vede ke zvětšení mezery mezi třecími částmi.Pokud nainstalujete nové vložky stejné tloušťky jako ty staré, zůstane mezera příliš velká, což je plné klepání a ještě intenzivnějšího opotřebení.Aby se tomu zabránilo, používají se vložky tzv. opravných rozměrů - mírně zvýšená tloušťka, která kompenzuje opotřebení čepů klikového hřídele.Nové vložky mají velikost 0,00, opravné vložky se vyrábí s nárůstem tloušťky o 0,25, 0,5, 0,75, 1,0, 1,25, 1,5 mm, takové vložky jsou označeny +0,25, +0,5 atd.
Konstrukce vložek klikového hřídele
Kluzné ložisko klikového hřídele je kompozitní, obsahuje dva kovové ploché polokroužky, které zcela zakrývají čep klikového hřídele (horní a spodní).V této části je několik prvků:
• Otvory (jeden nebo dva) pro průchod oleje do olejových kanálků v klikovém hřídeli a ojnici;
• Zámky ve formě hrotů nebo drážek pro čepy pro upevnění ložiska v podpěře lože klikového hřídele nebo ve spodní hlavě ojnice;
• Podélná drážka pro přívod oleje do otvoru (provádí se pouze na vložce umístěné na straně kanálu - jedná se o spodní hlavní vložku a horní vložku ojnice);
• Přítlačné vložky v nákružku - boční stěny (límce) pro upevnění ložiska a omezení axiálního pohybu klikového hřídele.
Vložka je vícevrstvá struktura, jejímž základem je ocelový plech s antifrikčním povlakem naneseným na pracovní plochu.Právě tento povlak zajišťuje snížení tření a dlouhou životnost ložiska, je vyroben z měkkých materiálů a naopak může být i vícevrstvý.Povlak vložky díky své nižší měkkosti absorbuje mikroskopické částice opotřebení klikového hřídele, zabraňuje zadření dílů, oděru atd.
Podle konstrukce jsou vložky klikového hřídele rozděleny do dvou hlavních skupin:
•Bimetal;
• Trimetalické.
Bimetalová ložiska jsou uspořádána nejjednodušeji.Jejich základem je ocelový pás o tloušťce 0,9-4mm (podle typu a účelu dílu jsou hlavní ložiska tlustší, ojnice tenčí), na které je nanesena valivá vrstva o tloušťce 0,25- Nanáší se 0,4 mm.tuhé mazivo) do 75 %, může také obsahovat malá množství niklu, kadmia, zinku a dalších kovů.
Kromě hlavního antifrikčního povlaku mají trimetalické vložky krycí vrstvu o tloušťce 0,012-0,025 mm (12-25 μm), která poskytuje ochranné vlastnosti (bojuje proti korozi a nadměrnému opotřebení základní vrstvy) a zlepšuje tření vlastnosti ložiska.Tento povlak je vyroben ze slitiny olova, cínu a mědi s obsahem olova 92-100 %, cínu do 12 % a mědi nejvýše 3 %.
V kluzných ložiskách mohou být přítomny také další vrstvy:
• Vrchní ochranná vrstva cínu je čistý cínový povlak o tloušťce pouze 0,5-1 mikronu, který poskytuje ochranu proti korozi, mastnotě a znečištění během přepravy, montáže a záběhu vložky;
• Spodní ochranná vrstva cínu je stejná vrstva nanesená na vnější straně vložky (směrem k podpěrám klikového hřídele nebo vnitřku hlavy ojnice);
• Niklová podvrstva (niklová bariéra, těsnění) – tenká, ne více než 1-2 mikrony vrstva niklu mezi hlavním antifrikčním povlakem a povlakovou vrstvou.Tato vrstva zabraňuje difúzi atomů cínu z povlakové vrstvy do hlavní, což zajišťuje stálost chemického složení hlavního antifrikčního povlaku.Při absenci niklové bariéry v hlavním povlaku se může zvýšit koncentrace cínu, což vede k negativním změnám charakteristik ložiska.
Uvažovaná struktura kluzných ložisek není standardem, mnoho výrobců nabízí svá vlastní jedinečná schémata a konstrukce.Například hlavní antifrikční slitina může být aplikována na ocelový základ ne přímo, ale prostřednictvím dodatečné podvrstvy hliníkové nebo měděné slitiny může mít povlaková vrstva různé složení, včetně bezolovnatého atd.
Problematika výběru a výměny vložek klikového hřídele
Při výběru kluzných ložisek je nutné vycházet z modelu motoru, opotřebení protilehlých dílů a přítomnosti opravných vložek.Vložky jsou zpravidla vyráběny pro jednu modelovou řadu nebo dokonce jeden model motoru, takže je nelze (až na vzácné výjimky) nahradit díly z jiného motoru.Také nemůžete použít vložky bez zohlednění opotřebení čepů klikového hřídele, jinak se oprava změní v ještě větší problémy.
Před volbou opravné velikosti ložisek je nutné zjistit opotřebení čepů klikového hřídele a dalších souvisejících dílů (lůžka, hlavy ojnic, i když jsou méně náchylné na opotřebení).Obvykle dochází k opotřebení krčků nerovnoměrně, některé se opotřebovávají intenzivněji, některé méně, ale na opravu se kupuje sada identických vložek, takže všechny krčky je nutné brousit na stejnou velikost.Volba hodnoty, na kterou se čepy klikového hřídele obrousí, závisí na dostupnosti ložisek určitých opravných velikostí vhodných pro tento konkrétní motor.U motorů s nízkým počtem najetých kilometrů se volí velikosti opravy +0,25 nebo +0,5, u motorů s významným počtem najetých kilometrů může být vyžadováno broušení na velikost opravy +1,0, u starých motorů i více - až +1,5.Pro nové motory se proto obvykle vyrábí vložky tří nebo čtyř opravných velikostí (do +0,75 nebo +1,0) a pro staré lze najít vložky do +1,5.
Velikost opravy vložek klikového hřídele by měla být taková, aby při montáži motoru mezi čep klikového hřídele a dosedací plochu byla mezera v rozmezí 0,03-0,07 mm.
Při správné volbě kluzných ložisek pro klikový hřídel bude motor i při vysokém kilometrovém nájezdu pracovat efektivně a efektivně v různých režimech.
Čas odeslání: 22. srpna 2023