Kako radi mehanizam radilice motora

Mehanizam radilice motora pretvara povratno kretanje klipova (zbog energije sagorijevanja mješavine goriva) u rotaciju radilice i obrnuto. Ovo je tehnički složen mehanizam koji čini osnovu motora sa unutrašnjim sagorevanjem. U članku ćemo detaljno pogledati dizajn i radne karakteristike radilice.

Istorija stvaranja

Prvi dokazi o upotrebi poluge pronađeni su u 3. veku nove ere, u Rimskom carstvu i Vizantiji u 6. veku nove ere. Odličan primjer je pilana iz Hierapolisa, koja koristi radilicu. Metalna poluga pronađena je u rimskom gradu Augusta Raurica u današnjoj Švicarskoj. U svakom slučaju, izvjesni James Packard patentirao je izum 1780. godine, iako su dokazi o njegovom izumu pronađeni još u antici.

KShM komponente

KShM komponente se konvencionalno dijele na pokretne i nepokretne dijelove. Pokretni dijelovi uključuju:

• Klipovi i klipni prstenovi;
• klipnjače;
• klipni klinovi;
• radilica;
• zamajac.

Fiksni dijelovi radilice služe kao osnova, elementi za pričvršćivanje i vodilice. To uključuje:

• blok cilindara;
• glava cilindra;
• kućište radilice;
• posuda za ulje;
• pričvršćivači i ležajevi.

Fiksni delovi radilice

Karter i uljno korito

Kućište radilice je donji dio motora u kojem se nalaze ležajevi i uljni prolazi radilice. U kućištu radilice se klipnjače pomiču, a radilica se okreće. Uljno korito je rezervoar za motorno ulje.

Tokom rada, baza kućišta radilice je podložna stalnim toplinskim i energetskim opterećenjima. Stoga ovaj dio ima posebne zahtjeve za čvrstoću i krutost. Za njegovu proizvodnju koriste se legure aluminija ili lijevanog željeza.

Karter je pričvršćen za blok cilindra. Zajedno čine okvir motora, glavni dio njegovog tijela. Sami cilindri se nalaze u bloku. Glava bloka motora sa unutrašnjim sagorevanjem postavljena je na vrhu. Oko cilindara postoje šupljine za tečno hlađenje.

Lokacija i broj cilindara

Trenutno su najčešći tipovi:

• linijski položaj sa četiri ili šest cilindara;
• 90° šestocilindrični V-položaj;
• Položaj u obliku VR pod nižim uglom;
• suprotan položaj (klipovi se kreću jedan prema drugom sa različitih strana);
• W-položaj sa 12 cilindara.

U jednostavnom linijskom rasporedu, cilindri i klipovi su raspoređeni u redu okomito na radilicu. Ova shema je najjednostavnija i najpouzdanija.

Glava cilindra

Glava je pričvršćena na blok pomoću klinova ili vijaka. Pokriva cilindre sa klipovima na vrhu, formirajući zapečaćenu šupljinu - komoru za sagorevanje. Između bloka i glave nalazi se brtva. Glava cilindra također sadrži pogon ventila i svjećice.

Cilindri

Klipovi se kreću direktno u cilindrima motora. Njihova veličina ovisi o hodu klipa i njegovoj dužini. Cilindri rade pod varijabilnim pritiskom i visokim temperaturama. Tokom rada, zidovi su izloženi stalnom trenju i temperaturama do 2500°C. Posebni zahtjevi postavljaju se i na materijale i obradu cilindara. Izrađuju se od livenog gvožđa, čelika ili legura aluminijuma. Površina dijelova ne bi trebala biti samo izdržljiva, već i laka za obradu.

Vanjska radna površina naziva se ogledalo. Hromiran je i poliran do zrcalne završne obrade kako bi se smanjilo trenje u uvjetima gdje je podmazivanje ograničeno. Cilindri se lijevaju zajedno s blokom ili se izrađuju u obliku uklonjivih čaura.

KShM pokretni dijelovi

Klip

Kretanje klipa u cilindru nastaje zbog sagorijevanja mješavine zraka i goriva. Stvara se pritisak koji djeluje na dno klipa. Može se razlikovati u obliku u različitim tipovima motora. U benzinskim motorima dno je u početku bilo ravno, a zatim su počele koristiti konkavne strukture s žljebovima za ventile. Kod dizel motora, vazduh je prethodno komprimovan u komori za sagorevanje, a ne gorivo. Stoga kruna klipa također ima konkavni oblik, koji je dio komore za sagorijevanje.

Oblik dna je od velike važnosti za stvaranje pravilnog plamena sagorijevanja mješavine zraka i goriva.

Ostatak klipa se zove suknja. Ovo je neka vrsta vodilice koja se kreće unutar cilindra. Donji dio klipa ili suknje je dizajniran tako da ne dolazi u kontakt sa klipnjačom prilikom njenog kretanja.

Na bočnoj površini klipova nalaze se žljebovi ili žljebovi za klipne prstenove. Na vrhu su dva ili tri kompresiona prstena. Oni su neophodni za stvaranje kompresije, odnosno sprečavaju prodiranje gasa između zidova cilindra i klipa. Prstenovi su pritisnuti na ogledalo, smanjujući razmak. Na dnu se nalazi utor za prsten za struganje ulja. Dizajniran je za uklanjanje viška ulja sa zidova cilindra tako da ne uđe u komoru za sagorijevanje.

Klipni prstenovi, posebno kompresioni, rade pod stalnim opterećenjima i visokim temperaturama. Za njihovu proizvodnju koriste se materijali visoke čvrstoće, kao što je legirano lijevano željezo presvučeno poroznim hromom.

Klipnjača i klipnjača

Klipnjača je pričvršćena na klip pomoću klipne osovinice. To je čvrsti ili šuplji cilindrični dio. Zatik se ugrađuje u otvor na klipu iu gornju glavu klipnjače.

Postoje dvije vrste pričvršćivanja:

• sa fiksnim slijetanjem;
• sa plutajućim slijetanjem.

Najpopularniji je takozvani "plutajući prst". Za pričvršćivanje se koriste pričvrsni prstenovi. Fiksno se instalira sa smetnjama. Obično se koristi termički spoj.

Klipnjača, zauzvrat, povezuje radilicu s klipom i proizvodi rotacijske pokrete. U ovom slučaju, povratni pokreti klipnjače opisuju broj osam. Sastoji se od nekoliko elemenata:

• jezgro ili baza;
• glava klipa (gornja);
• glava radilice (donja).

Brončana čaura je utisnuta u glavu klipa kako bi se smanjilo trenje i podmazali dijelovi u kontaktu. Glava radilice je demontažna kako bi se osigurala montaža mehanizma. Dijelovi se savršeno uklapaju i učvršćeni su vijcima i maticama. Da bi se smanjilo trenje, ugrađeni su ležajevi klipnjače. Izrađuju se u obliku dva čelična umetka sa bravicama. Ulje se dovodi kroz uljne žljebove. Ležajevi su precizno prilagođeni veličini priključka.

Suprotno popularnom vjerovanju, obloge od okretanja ne sprječavaju brave, već sila trenja između njihove vanjske površine i glave klipnjače. Zbog toga se vanjski dio kliznog ležaja ne može podmazati tokom montaže.

Radilica

Radilica je složen dio, kako sa stanovišta dizajna tako i sa stanovišta proizvodnje. Apsorbuje obrtni moment, pritisak i druga opterećenja i stoga je napravljen od čelika visoke čvrstoće ili livenog gvožđa. Radilica prenosi rotaciju od klipova do mjenjača i drugih komponenti vozila (kao što je pogonska remenica).

Radilica se sastoji od nekoliko glavnih komponenti:

• molarni vratovi;
• čaure klipnjače;
• protivutezi;
• obrazi;
• drška;
• prirubnica zamašnjaka.

Dizajn radilice u velikoj mjeri ovisi o broju cilindara u motoru. Jednostavan četverocilindrični redni motor ima četiri radilice na radilici, koje drže klipnjače s klipovima. Pet glavnih nosača se nalazi duž centralne ose osovine. Ugrađuju se u blok cilindra ili nosače kućišta radilice na klizne ležajeve (obloge). Glavni nosači su odozgo zatvoreni poklopcima na vijcima. Veza formira U-oblik.

Zove se posebno obrađena tačka oslonca za ugradnju glavnog nosača sa košuljicom krevet.

Glavni i klipnjački nosači spojeni su takozvanim obrazima. Protivutezi prigušuju višak vibracija i osiguravaju glatko kretanje radilice.

Oklopi radilice su termički obrađeni i polirani kako bi se osigurala visoka čvrstoća i precizno prianjanje. Radilica je također vrlo precizno izbalansirana i centrirana kako bi se sve sile koje djeluju na njega ravnomjerno rasporedile. U središnjem dijelu korijenskog vrata, sa strane nosača, postavljeni su potisni poluprstenovi. Oni su neophodni za kompenzaciju aksijalnih pomaka.

Razvodni zupčanici i remenica pogonskog pribora motora pričvršćeni su na dršku radilice.

Zamašnjak

Na stražnjoj strani osovine nalazi se prirubnica na koju je pričvršćen zamašnjak. Ovo je dio od livenog gvožđa koji je masivni disk. Zahvaljujući svojoj masi, zamašnjak stvara inerciju neophodnu za rad radilice, a također osigurava ravnomjeran prijenos obrtnog momenta na prijenos. Na obodu zamašnjaka nalazi se zupčasti prsten (obruč) za spajanje na starter. Ovaj zamašnjak rotira radilicu i pokreće klipove kada se motor pokrene.

Mehanizam radilice, dizajn i oblik radilice ostaju nepromijenjeni tokom godina. Obično se prave samo manje strukturne promjene kako bi se smanjila težina, inercija i trenje.