Στη λειτουργία του μηχανισμού στροφάλου των εμβολοφόρων κινητήρων, έναν από τους βασικούς ρόλους παίζουν τα εξαρτήματα που συνδέουν τα έμβολα και τους στροφαλοφόρους - μπιέλες.Διαβάστε σχετικά με το τι είναι η μπιέλα, τους τύπους αυτών των εξαρτημάτων και πώς είναι τακτοποιημένα, καθώς και τη σωστή επιλογή, επισκευή και αντικατάσταση μπιέλας σε αυτό το άρθρο.
Τι είναι η μπιέλα και τι θέση καταλαμβάνει στον κινητήρα;
Η μπιέλα αποτελεί εξάρτημα του μηχανισμού στροφάλου των κινητήρων εσωτερικής καύσης με έμβολο όλων των τύπων.Ένα αποσπώμενο εξάρτημα σχεδιασμένο να συνδέει το έμβολο με τον αντίστοιχο στροφαλοφόρο άξονα.
Αυτό το εξάρτημα εκτελεί διάφορες λειτουργίες στον κινητήρα:
● Μηχανική σύνδεση εμβόλου και στροφαλοφόρου άξονα.
● Μετάδοση από το έμβολο στον στροφαλοφόρο άξονα των ροπών που προκύπτουν κατά τη διάρκεια της διαδρομής εργασίας.
● Μετατροπή παλινδρομικών κινήσεων του εμβόλου σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα.
● Λιπαντικό παρέχεται στον πείρο του εμβόλου, στα τοιχώματα του εμβόλου (για πρόσθετη ψύξη) και στον κύλινδρο, καθώς και σε εξαρτήματα χρονισμού σε μονάδες ισχύος με χαμηλότερο εκκεντροφόρο άξονα.
Στους κινητήρες, ο αριθμός των μπιέλας είναι ίσος με τον αριθμό των εμβόλων, κάθε μπιέλα συνδέεται με το έμβολο (μέσω ενός χάλκινου χιτωνίου και πείρου) και το κάτω μέρος συνδέεται με τον αντίστοιχο στροφαλοφόρο άξονα (μέσω απλών ρουλεμάν).Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια αρθρωτή δομή, η οποία εξασφαλίζει την ελεύθερη κίνηση του εμβόλου σε κατακόρυφο επίπεδο.
Οι μπιέλες παίζουν σημαντικό ρόλο στη λειτουργία της μονάδας ισχύος και η βλάβη τους συχνά απενεργοποιεί εντελώς τον κινητήρα.Αλλά για τη σωστή επιλογή και αντικατάσταση αυτού του εξαρτήματος, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε το σχεδιασμό και τα χαρακτηριστικά του.
Τύποι και σχεδιασμός μπιελών
Σήμερα, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι μπιέλας:
● Τυπικές - συμβατικές μπιέλες που χρησιμοποιούνται σε όλους τους τύπους κινητήρων με έμβολο.
● Ζευγάρι (αρθρωτό) - μια μονάδα που αποτελείται από μια συμβατική ράβδο σύνδεσης και μια ράβδο σύνδεσης που είναι αρθρωτή σε αυτήν χωρίς κεφαλή στροφάλου, τέτοιες μονάδες χρησιμοποιούνται σε κινητήρες σχήματος V.
Ο σχεδιασμός των μπιελών του κινητήρα εσωτερικής καύσης έχει καθιερωθεί και πρακτικά τελειοποιείται (όσο είναι δυνατόν με τη σύγχρονη εξέλιξη της τεχνολογίας), επομένως, παρά την τεράστια ποικιλία κινητήρων, όλα αυτά τα μέρη είναι διατεταγμένα με τον ίδιο τρόπο.
Η μπιέλα είναι ένα πτυσσόμενο (σύνθετο) τμήμα, στο οποίο διακρίνονται τρία μέρη:
● Ράβδος;
● Κεφαλή εμβόλου (άνω).
● Κεφαλή μανιβέλας (κάτω) με αφαιρούμενο (αποσπώμενο) κάλυμμα.
Η ράβδος, η πάνω κεφαλή και το μισό της κάτω κεφαλής είναι ένα μέρος, όλα αυτά τα μέρη σχηματίζονται ταυτόχρονα στην κατασκευή της μπιέλας.Το κάλυμμα της κάτω κεφαλής είναι ένα ξεχωριστό μέρος που συνδέεται με τη ράβδο σύνδεσης με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.Κάθε ένα από τα μέρη της μπιέλας έχει τα δικά του σχεδιαστικά χαρακτηριστικά και λειτουργικότητα.
Σχέδιο μπιέλας
Ράβδος.Αυτή είναι η βάση της μπιέλας που συνδέει τις κεφαλές και εξασφαλίζει τη μεταφορά της δύναμης από την κεφαλή του εμβόλου στον στρόφαλο.Το μήκος της ράβδου καθορίζει το ύψος των εμβόλων και τη διαδρομή τους, καθώς και το συνολικό ύψος του κινητήρα.Για να επιτευχθεί η απαιτούμενη ακαμψία, προσαρτώνται διάφορα προφίλ στις ράβδους:
● Δοκός I με διάταξη ραφιών κάθετα ή παράλληλα στους άξονες των κεφαλών.
● Σταυροειδής.
Τις περισσότερες φορές, στη ράβδο δίνεται ένα προφίλ δοκού I με μια διαμήκη διάταξη ραφιών (δεξιά και αριστερά, αν κοιτάξετε τη ράβδο σύνδεσης κατά μήκος των αξόνων των κεφαλών), τα υπόλοιπα προφίλ χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά.
Ένα κανάλι ανοίγεται μέσα στη ράβδο για την παροχή λαδιού από την κάτω κεφαλή στην επάνω κεφαλή, σε ορισμένες ράβδους σύνδεσης γίνονται πλευρικές κάμψεις από το κεντρικό κανάλι για ψεκασμό λαδιού στα τοιχώματα του κυλίνδρου και σε άλλα μέρη.Σε ράβδους I-beam, αντί για διάτρητο κανάλι, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μεταλλικός σωλήνας παροχής λαδιού που συνδέεται στη ράβδο με μεταλλικούς βραχίονες.
Συνήθως, η ράβδος φέρει σήμανση και σήμανση για τη σωστή τοποθέτηση του εξαρτήματος.
Κεφαλή εμβόλου.Στο κεφάλι είναι σκαλισμένη μια τρύπα, στην οποία πιέζεται ένα μπρούτζινο μανίκι, το οποίο παίζει το ρόλο ενός απλού ρουλεμάν.Ένας πείρος εμβόλου είναι τοποθετημένος στο χιτώνιο με ένα μικρό κενό.Για τη λίπανση των επιφανειών τριβής του πείρου και του χιτωνίου, γίνεται μια οπή στο τελευταίο για να εξασφαλιστεί η ροή λαδιού από το κανάλι μέσα στη ράβδο μπιέλας.
Κεφαλή μανιβέλας.Αυτή η κεφαλή είναι αποσπώμενη, το κάτω μέρος της είναι κατασκευασμένο με τη μορφή αφαιρούμενου καλύμματος τοποθετημένου στη ράβδο σύνδεσης.Ο σύνδεσμος μπορεί να είναι:
● Ευθεία - το επίπεδο του συνδετήρα βρίσκεται σε ορθή γωνία με τη ράβδο.
● Πλάγια - το επίπεδο του συνδετήρα είναι κατασκευασμένο σε μια ορισμένη γωνία.
| Μπίζα με ίσιο συνδετήρα καλύμματος | Μπίζα με λοξό συνδετήρα καλύμματος |
Τα πιο συνηθισμένα εξαρτήματα με ευθύ σύνδεσμο, ράβδοι σύνδεσης με λοξό σύνδεσμο χρησιμοποιούνται συχνότερα σε μονάδες ισχύος σχήματος V και κινητήρες ντίζελ, είναι πιο βολικά για εγκατάσταση και μειώνουν το μέγεθος της μονάδας ισχύος.Το κάλυμμα μπορεί να στερεωθεί στη ράβδο σύνδεσης με μπουλόνια και καρφιά, λιγότερο συχνά χρησιμοποιείται πείρος και άλλες συνδέσεις.Μπορούν να υπάρχουν δύο ή τέσσερα μπουλόνια (δύο σε κάθε πλευρά), τα παξιμάδια τους στερεώνονται με ειδικές ροδέλες ασφάλισης ή πείρους.Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη αξιοπιστία σύνδεσης, τα μπουλόνια μπορούν να έχουν πολύπλοκο προφίλ και να συμπληρώνονται με βοηθητικά εξαρτήματα (κεντρικοί δακτύλιοι), επομένως οι σύνδεσμοι των μπιέλες διαφόρων τύπων δεν είναι εναλλάξιμοι.
Το κάλυμμα μπορεί να κατασκευαστεί ταυτόχρονα με τη μπιέλα ή ξεχωριστά.Στην πρώτη περίπτωση, αφού σχηματιστεί η μπιέλα, η κάτω κεφαλή χωρίζεται σε δύο μέρη για να γίνει το κάλυμμα.Για να εξασφαλιστεί μια αξιόπιστη σύνδεση και να διασφαλιστεί η σταθερότητα της σύνδεσης σε περίπτωση εγκάρσιων ροπών, οι επιφάνειες σύνδεσης της μπιέλας και του καλύμματος είναι προφίλ (οδοντωτές, με ορθογώνια κλειδαριά κ.λπ.).Ανεξάρτητα από την τεχνολογία κατασκευής της μπιέλας, η οπή στην κάτω κεφαλή τρυπιέται στο συγκρότημα με το κάλυμμα, επομένως αυτά τα μέρη πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο σε ζεύγη, δεν είναι εναλλάξιμα.Για να αποφευχθεί ο ατμός της μπιέλας και του καλύμματος, κατασκευάζονται δείκτες με τη μορφή σημαδιών διαφόρων σχημάτων ή αριθμών.
Σχεδιασμός μπιελών διαφόρων τύπων
Μέσα στην κεφαλή του στρόφαλου, τοποθετείται ένα κύριο ρουλεμάν (επένδυση), κατασκευασμένο με τη μορφή δύο ημιδακτυλίων.Για τη στερέωση των ακουστικών, υπάρχουν δύο ή τέσσερις αυλακώσεις (αυλακώσεις) στο εσωτερικό της κεφαλής, οι οποίες περιλαμβάνουν τα αντίστοιχα μουστάκια στις επενδύσεις.Στην εξωτερική επιφάνεια της κεφαλής, μπορεί να παρέχεται μια έξοδος διόδου λαδιού για ψεκασμό λαδιού στα τοιχώματα του κυλίνδρου και σε άλλα μέρη.
Στις αρθρωτές μπιέλες γίνεται μια προεξοχή με οπή διάτρησης πάνω από την κεφαλή, στην οποία εισάγεται ο πείρος της κάτω κεφαλής της συρόμενης μπιέλας.Η ίδια η συρόμενη μπιέλα έχει μια συσκευή παρόμοια με μια συμβατική μπιέλα, αλλά η κάτω κεφαλή της έχει μικρή διάμετρο και δεν μπορεί να διαχωριστεί.
Οι μπιέλες κατασκευάζονται με σφράγιση ή σφυρηλάτηση, ωστόσο, το κάλυμμα της κάτω κεφαλής μπορεί να χυθεί.Για την κατασκευή αυτών των εξαρτημάτων, χρησιμοποιούνται διάφορες ποιότητες ανθρακούχων και κραματοποιημένων χάλυβων, οι οποίοι μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά κάτω από υψηλά μηχανικά και θερμικά φορτία.
Θέματα συντήρησης, επισκευής και αντικατάστασης μπιελών
Οι ράβδοι σύνδεσης κατά τη λειτουργία του κινητήρα υπόκεινται σε ελαφρά φθορά (καθώς τα κύρια φορτία γίνονται αντιληπτά από τις επενδύσεις στην κάτω κεφαλή και το χιτώνιο στην επάνω κεφαλή) και παραμορφώσεις και βλάβες σε αυτές συμβαίνουν είτε με σοβαρές δυσλειτουργίες του κινητήρα είτε ως αποτέλεσμα μακροχρόνια εντατική χρήση του.Ωστόσο, κατά την εκτέλεση ορισμένων εργασιών επισκευής, είναι απαραίτητο να αποσυναρμολογήσετε και να αποσυναρμολογήσετε τις ράβδους σύνδεσης και η γενική επισκευή της μονάδας ισχύος συνοδεύεται συχνά από την αντικατάσταση των ράβδων σύνδεσης και των σχετικών εξαρτημάτων.
Η αποσυναρμολόγηση, η αποσυναρμολόγηση και η επακόλουθη εγκατάσταση των ράβδων σύνδεσης απαιτεί συμμόρφωση με ορισμένους κανόνες:
● Τα καλύμματα των κάτω κεφαλών πρέπει να τοποθετούνται μόνο στις "φυσικές" μπιέλες, η θραύση του καλύμματος απαιτεί πλήρη αντικατάσταση της μπιέλας.
● Κατά την τοποθέτηση μπιέλας, είναι απαραίτητο να τηρείτε τη σειρά τοποθέτησής τους - κάθε μπιέλα πρέπει να πάρει τη θέση της και να έχει τον σωστό προσανατολισμό στο χώρο.
● Το σφίξιμο των παξιμαδιών ή των μπουλονιών πρέπει να πραγματοποιείται με συγκεκριμένη δύναμη (με δυναμόκλειδο).
Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στον προσανατολισμό της μπιέλας στο χώρο.Συνήθως υπάρχει ένα σημάδι στη ράβδο, η οποία, όταν τοποθετηθεί σε κινητήρα εν σειρά, πρέπει να βλέπει το μπροστινό μέρος και να συμπίπτει με την κατεύθυνση του βέλους στο έμβολο.Σε κινητήρες σχήματος V, σε μία σειρά, το σημάδι και το βέλος πρέπει να φαίνονται προς μία κατεύθυνση (συνήθως στην αριστερή σειρά) και στη δεύτερη σειρά - σε διαφορετικές κατευθύνσεις.Αυτή η διάταξη εξασφαλίζει την εξισορρόπηση του KShM και του κινητήρα στο σύνολό του.
Σε περίπτωση θραύσης του καλύμματος, σε περίπτωση στρέψης, παραμορφώσεων και άλλων παραμορφώσεων, καθώς και σε περίπτωση καταστροφής, οι μπιέλες αντικαθίστανται πλήρως.Η νέα μπιέλα πρέπει να είναι του ίδιου τύπου και του ίδιου αριθμού καταλόγου με αυτόν που είχε εγκατασταθεί νωρίτερα στον κινητήρα, αλλά αυτό το εξάρτημα πρέπει ακόμα να επιλεγεί κατά βάρος για να διατηρηθεί η ισορροπία του κινητήρα.Στην ιδανική περίπτωση, όλες οι ομάδες μπιέλας και εμβόλων του κινητήρα θα πρέπει να έχουν το ίδιο βάρος, αλλά στην πραγματικότητα όλες οι μπιέλες, τα έμβολα, οι ακίδες και οι επενδύσεις έχουν διαφορετικές μάζες (ειδικά εάν χρησιμοποιούνται εξαρτήματα διαστάσεων επισκευής), επομένως τα εξαρτήματα πρέπει να ζυγίζονται και συμπληρώνεται κατά βάρος.Το βάρος των μπιέλας καθορίζεται λαμβάνοντας υπόψη το βάρος κάθε κεφαλής του.
Η αποσυναρμολόγηση, η αντικατάσταση και η συναρμολόγηση των μπιέλας και των ομάδων μπιέλας-εμβόλου πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με τις οδηγίες επισκευής και συντήρησης του οχήματος.Στο μέλλον, οι μπιέλες δεν χρειάζονται ειδική συντήρηση.Με σωστή επιλογή και τοποθέτηση μπιέλας, ο κινητήρας θα παρέχει την απαραίτητη απόδοση σε όλες τις συνθήκες λειτουργίας.
Ώρα δημοσίευσης: Αύγ-05-2023