U svakom klipnom motoru sa unutrašnjim sagorevanjem postoji deo koji povezuje klip sa gornjom glavom klipnjače - klipni klip.U članku je detaljno opisano sve o klipnim klinovima, njihovim dizajnerskim značajkama i načinima ugradnje, kao i pravilnom odabiru i zamjeni raznih vrsta klinova.
Šta je klipni klip
Klipni klip (PP) je sastavni deo klipne grupe motora sa unutrašnjim sagorevanjem;čelični šuplji cilindar, uz pomoć kojeg su klip i klipnjača zglobno spojeni.
Kod klipnih motora sa unutrašnjim sagorevanjem, prenos i konverzija sila koje nastaju sagorevanjem mešavine goriva i vazduha u cilindru se obavlja pomoću klipne grupe i kolenastog mehanizma.Glavni delovi ovih sistema su klip i klipnjača sa zglobnim zglobom, zbog čega je moguće odstupanje ose klipnjače od ose klipa kada se nalazi između gornje i donje mrtve tačke (TDC i TDC).Zglobni spoj klipa i klipnjače izveden je jednostavnim dijelom - klipnom osovinom.
Klipna osovinica rješava dva ključna zadatka:
● Deluje kao šarka između klipa i klipnjače;
● Omogućava prenos sila i momenta sa klipnjače na klip pri pokretanju motora i sa klipa na klipnjaču kada motor radi.
Odnosno, PP ne samo da povezuje klip i klipnjaču u jedan sistem (koji uključuje i radilicu), već i općenito osigurava koordiniran rad grupe klipa i koljenastog mehanizma motora.Stoga, bilo koji kvar ili trošenje prsta negativno utječu na rad cijelog pogonskog agregata, što zahtijeva brzi popravak.Ali prije kupovine novih klipova, trebali biste razumjeti njihov dizajn i neke karakteristike.
Vrste, uređaj i karakteristike klipnih klinova
Svi klipni klinovi koji se trenutno koriste imaju u suštini isti dizajn: općenito, to je šuplja čelična šipka s relativno tankim stijenkama ugrađenim u otvore klipa i gornju glavu klipnjače.Na krajevima klina uklanjaju se ivice (vanjske i unutrašnje) koje osiguravaju laku ugradnju dijela u klip ili klipnjaču, a također sprječavaju oštećenje drugih dijelova u slučaju slučajnog kontakta s njima.
Istovremeno, u prstima se mogu izvoditi različiti pomoćni elementi:
● Dovođenje unutrašnjih zidova u konus od centra ka spolja kako bi se prst olakšao uz zadržavanje njegove čvrstoće;
● Unutrašnji prstenasti kaiševi u centralnom delu prsta za učvršćivanje;
● Bočne poprečne rupe za čvrstu fiksaciju svornjaka u otvoru klipa.
Klipovi su izrađeni od mekog strukturalnog ugljika (15, 20, 45 i drugi) i nekih legiranih (obično krom 20X, 40X, 45X, 20HNZA i drugih) čelika.Vanjska površina i mali pojas na kraju dijelova od mekih čelika se karburiziraju i kale do dubine od 1,5 mm dok se ne postigne tvrdoća od 55-62 HRC (dok unutarnji sloj ima tvrdoću u rasponu od 22- 30 HRC).Dijelovi izrađeni od srednje ugljičnih čelika obično se kaljuju visokofrekventnim strujama.Nakon toplinske obrade, vanjska površina PP-a se podvrgava brušenju.Stvrdnjavanje dijela osigurava visoku otpornost njegove vanjske površine na habanje, dok viskoznost unutrašnjih slojeva zida zadržava sposobnost prsta da izdrži udarna opterećenja i vibracije.Površinsko brušenje eliminiše područja sa opasnim naprezanjima, koja tokom rada motora mogu dovesti do ogrebotina, stvrdnjavanja ili čak uništavanja delova.
Tipičan dizajn klipa sa klipnjačom
Kao što je već navedeno, klipna osovina se nalazi u klipu i gornjoj glavi klipnjače, povezujući ove dijelove u jedan sistem.U klipu za ovaj dio nalaze se dva nastavka sa poprečnim rupama - boci.Postoje dvije mogućnosti dizajna šarke između klipa i klipnjače:
● Sa "lebdećim" prstom;
● Prstom pritisnutim u klipnjaču.
Druga shema se najjednostavnije implementira: u ovom slučaju, PP se utiskuje u gornju (jednodijelnu) glavu klipnjače, čime se sprječava njegovo aksijalno pomicanje, a u glavicama klipa nalazi se s određenim razmakom , što omogućava okretanje klipa u odnosu na PP tokom rada agregata u svim režimima.Također, razmak omogućava podmazivanje dijelova koji se trljaju (iako zbog malog zazora prst i površine čepova u kontaktu s njim uvijek rade u režimu nedovoljnog podmazivanja).Ova shema je korištena na domaćim automobilima VAZ-2101, 2105, 2108, široko se koristi na modernim modelima strane proizvodnje.
Shema "plutajućeg" prsta je složenija, jer ima nekoliko pomoćnih dijelova.U ovoj shemi, PP s malim razmakom ugrađen je u oba dijela - i u otvore klipa i u gornjoj glavi klipnjače, što osigurava njegovu slobodnu rotaciju tijekom rada motora.Da bi se spriječilo aksijalno pomicanje prsta, koriste se opružni pričvrsni prstenovi, smješteni preko rupa na glavicama - služe kao graničnici za PP, sprječavajući njegovo ispadanje.Prstenovi mogu biti izrađeni od opružne žice kružnog presjeka ili štancani od lima.U potonjem slučaju, dijelovi imaju pravokutni poprečni presjek, a na oba kraja predviđene su rupe za alat za lakšu ugradnju i skidanje prstenova.
U nekim slučajevima se koriste gljivice za zaključavanje ili čepovi, napravljeni su od mekog metala, tako da ne oštećuju ogledalo cilindra kada su u kontaktu s njim.Čepovi se koriste u dvotaktnim motorima sa određenim rasporedom usisnih i izduvnih prozora, sprečavajući neželjeni protok gasa između njih.Ponekad se koristi za fiksiranje dijela vijkom uvrnutim u donji dio otvora iu rupu na kraju PP-a.
Fiksni i plutajući klipni klinovi
PP, bez obzira na način njegove ugradnje, može imati pomak u odnosu na os klipa, dosežući jedan i pol ili više milimetara.Ovaj pomak ima za cilj smanjenje dinamičkih opterećenja kojima su klip, PP i glava klipnjače izloženi tokom TDC i TDC.Klip u svom kretanju do TDC-a i do TDC-a je pritisnut na jedan zid cilindra, što takođe dovodi do pritiskanja PP-a na jedan zid rupa unutar izbočina.Kao rezultat toga, postoje sile koje otežavaju okretanje PP-a u dijelovima koji se spajaju, a pri prolasku TDC-a i TDC-a zaokret se može dogoditi naglo - to se događa udarcem, koji se manifestira karakterističnim kucanjem.Ovi faktori se precizno eliminišu ugradnjom PP-a u klip sa određenim pomakom ose.
Kako odabrati i zamijeniti klipnu osovinu
Tokom rada motora, posebno u naizmjeničnim načinima rada, prsti su podvrgnuti značajnim opterećenjima, troše se, mogu se deformirati i zahtijevaju zamjenu.Na potrebu zamjene prstiju ukazuje pogoršanje kompresije i smanjenje dinamičkih karakteristika motora, što se dodatno manifestira karakterističnim kucanjem.
Popravak agregata u ovom slučaju svodi se na zamjenu prstiju, a ponekad i spojnih dijelova - čahure glave klipnjače u sistemima s "plutajućim" PP, prstenovima i drugim.Izbor novih prstiju i ostalih delova vrši se prema dimenzijama popravke.Na primjer, za većinu domaćih motora nude se dijelovi tri veličine popravka, koji se razlikuju za 0,004 mm (na primjer, VAZ motori često koriste klinove promjera 21.970-21.974 mm (1. kategorija), 21.974-21.978 mm (2. kategorija) i 21.978-21.982 mm (3. kategorija)).To omogućava odabir klinova različitih promjera, uzimajući u obzir povećanje promjera rupa u dijelovima koji se spajaju zbog habanja i naknadnog bušenja.Bušenje se uvijek izvodi za iste dimenzije popravka, a ako istrošenost dijelova prelazi propisane opsege, onda se moraju zamijeniti.
U pravilu se prsti prodaju u setovima (2, 4 ili više komada), ponekad zajedno sa pričvrsnim prstenovima i drugim dijelovima.
Klipni klipovi raznih vrsta i načini njihovog fiksiranja u klipu
Prilikom popravke klipne grupe s "plutajućim" klinovima, nema potrebe za korištenjem posebne opreme - ugradnja dijelova u čepove i glavu klipnjače izvodi se ručnim naporom.Ako se prst mijenja fiksacijom u klipnjači, tada morate koristiti poseban uređaj za pritiskanje i pritiskanje PP (u najjednostavnijem slučaju to mogu biti čahure i šipke, ali profesionalci koriste složenije mehanizirane uređaje slične škripcu ).
U nekim slučajevima, ugradnja "plutajućeg" PP-a u otvore također se izvodi u smetnji, za to se klip prije ugradnje zagrijava u vodi ili drugoj tekućini na 55-70 ° C.Činjenica je da se aluminijski klip širi brže od čeličnog klina, pa se na nezagrijanom motoru povećava razmak između dijelova i pojavljuje se kucanje.Prilikom ugradnje PP u smetnju, jaz nastaje tek kada se motor zagrije, što sprječava udar dijelova i, shodno tome, kucanje.
Treba napomenuti da rad na zamjeni klipnih klinova zahtijeva značajnu demontažu motora, pa ih je bolje izvesti s odgovarajućim iskustvom ili vjerovati profesionalcima.Samo uz pravi odabir prstiju i pravilnu popravku, klipna grupa će funkcionirati pouzdano i efikasno, osiguravajući visoke performanse pogonske jedinice.
Vrijeme objave: Jul-11-2023