Ložisko ojnice: zariadenie, účel, špecifikácie, vlastnosti prevádzky a opravy

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:21

Spaľovací motor funguje na princípe otáčania kľukového hriadeľa. Otáča sa pod vplyvom ojníc, ktoré prenášajú sily na kľukový hriadeľ z translačných pohybov piestov vo valcoch. Aby ojnice fungovali v tandeme s kľukovým hriadeľom, používa sa ojničné ložisko. Ide o klzné ložisko vo forme dvoch polovičných krúžkov. Poskytuje možnosť otáčania kľukového hriadeľa a dlhého chodu motora. Pozrime sa na tento detail bližšie.

Všeobecný popis

Ložisko ojnice (aka puzdro) je klzné ložisko. Je inštalovaný v spodnej hlave ojnice a pokrýva krk kľukového hriadeľa. Diel tvoria dva polkrúžky vyrobené z ocele so špeciálnym povlakom - znižuje trenie. Polkrúžky majú drážky na mazanie a jeden polkrúžok máje tam otvor na prívod oleja.

Ložisko ojnice nemá priamy kontakt s čapom kľukového hriadeľa. Časti sa odierajú v špeciálnom hydrodynamickom režime kvôli olejovému filmu vytvorenému v medzere medzi čapom hriadeľa a ložiskom.

Pracovné podmienky pre vložky motora

Vzhľadom na vytvorenie olejového filmu sa zabráni lokálnej koncentrácii záťaže. Ak sa však vytvoria určité podmienky, potom sa hydrodynamický režim normálny pre ložisko zmení na zmiešaný. To sa môže stať, ak je v motore nedostatočný tlak oleja, zostava je vystavená veľkému zaťaženiu, viskozita oleja je nízka, mazivo sa prehrieva a na hriadeli a ložiskovej ploche je zvýšená drsnosť. Taktiež môže dôjsť k zmiešanej prevádzke v dôsledku znečisteného oleja, deformácií a geometrických defektov ložísk.

V tomto zmiešanom režime môže prísť ojničné ložisko do kontaktu s povrchom čapu kľukového hriadeľa, čo môže následne spôsobiť odieranie, zvýšené opotrebovanie, spekanie hriadeľa s ložiskom.

Materiály a ich vlastnosti

Materiály na výrobu týchto dielov musia mať veľa niekedy protichodných charakteristík a vlastností. Vo všeobecnosti materiál určuje spoľahlivosť a kvalitu ložiska. Rozdiel medzi rôznymi modelmi je v materiáli a antifrikčnej vrstve.

Materiál teda musí mať dostatočnú únavovú pevnosť - to sú maximálne cyklické zaťaženia, ktoré prvok vydrží neobmedzený počet cyklov. Akprekročiť toto zaťaženie, potom sa začnú objavovať trhliny v dôsledku únavy kovu.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou je odolnosť materiálu voči tuhnutiu. Toto je schopnosť materiálu pre hlavné a ojničné ložiská odolávať pritaveniu ku kovu hriadeľa počas priameho kontaktu.

Odolnosť proti opotrebeniu je vlastnosťou materiálu zachovať si svoje geometrické rozmery, napriek prítomnosti abrazív v mazive, ako aj vystavenie priamemu kontaktu s kľukovým hriadeľom. Materiál musí byť spracovateľný. To znamená, že ložisko musí kompenzovať drobné nedokonalosti v kľukovom hriadeli a sedle ojnice prostredníctvom lokalizovaného opotrebovania alebo deformácie. Materiál musí mať schopnosť zachytávať abrazívne látky a nečistoty, ktoré cirkulujú v oleji. Ďalšou dôležitou kvalitou je odolnosť proti korózii.

Dlhá a spoľahlivá prevádzka ojničných ložísk motorov je dosiahnutá len kombináciou vysokopevnostného materiálu s mäkkosťou u odborníkov. Vložka by mala byť mäkká a zároveň tvrdá. Môže sa to zdať paradoxné, ale moderné produkty spájajú všetky tieto vlastnosti.

Ložiskové zariadenie

V skutočnosti je materiál, z ktorého sú tieto diely vyrobené, oveľa dôležitejší ako geometrické vlastnosti. Klzné ložisko sa skladá z niekoľkých vrstiev. Bimetalické prvky a trimetalické prvky možno rozlíšiť.

Bimetalová vložka

Plášte ložísk ojnice sú vyrobené z oceľovej základne. Oceľ poskytuje potrebné detailytuhosť aj tesnosť.

Nasleduje druhá vrstva - antifrikčný náter. Je dosť hrubý - hrúbka je 0,3 milimetra. Hrúbka tejto vrstvy je pre ložisko veľmi dôležitá. Dá sa zabehnúť aj do veľkých chýb hriadeľa. Ložisko má vysoké absorpčné vlastnosti. Zloženie antifrikčnej vrstvy je od šiestich do dvadsiatich percent cínu, ako aj od dvoch do štyroch percent kremíka. Zliatina môže obsahovať aj prvky ako nikel, meď, mangán, vanád.

Tri-kovová vložka

Tu sa okrem oceľového základu nachádza aj medzivrstva medi - obsahuje okrem medi až 25% olova a až 5% cínu. Antifrikčný povlak je vyrobený zo zliatiny na báze olova a cínu. Povlak nie je hrubý - asi 20 mikrónov. Táto hrúbka dáva únavovú pevnosť, ale vlastnosti proti treniu sú znížené. Tiež medzi hlavnou a medzivrstvou je vložka pokrytá niklom - hrúbka nie je väčšia ako 2 mikróny.

Funkcie

Počas prevádzky sa ojničné ložisko opotrebuje, a to je prvý dôvod, prečo sa mení. Bez ohľadu na to, ako veľmi sa majiteľ auta snaží tieto prvky zachrániť, fyzikálne zákony si vyberajú svoju daň a tomu sa nedá vyhnúť. Vrstva proti treniu je vymazaná, kľukový hriadeľ má voľnú vôľu, znižuje sa tlak oleja a množstvo maziva. V dôsledku toho dochádza k poruchám v dôsledku zvýšeného trenia.

Ďalšou situáciou je otáčanie vložiek. Aj to je dôvod na výmenu. Vložiťlen sa prilepí na čap kľukového hriadeľa. Motor sa zastaví. Príčiny zahŕňajú silné mazivo s množstvom nečistôt, nedostatok oleja, nesprávne krútiace momenty ojničných ložísk.

Záver

Ako vidíte, vložky sú malé, ale veľmi dôležité časti pre bezproblémovú prevádzku motora. Bez nich by motor jednoducho nefungoval. Ide o technologické produkty schopné odolávať vysokému zaťaženiu, vysokým teplotám a prehnaným rýchlostiam. A práve kvôli prítomnosti vložiek v motore musíte olej meniť častejšie - špina zabíja ložiská. Samotné prvky nie sú také drahé, ale na ich výmenu je potrebné úplne rozobrať motor. Táto práca nie je jednoduchá, vyžaduje si vedomosti, skúsenosti a veľa času.