Crankshaft - ang batayan ng isang piston engine

Siyempre, narinig ng lahat ang tungkol sa crankshaft. Ngunit, marahil, hindi lahat ng motorista ay malinaw na nauunawaan kung ano ito at para saan ito. At ang ilan ay hindi rin talaga alam kung ano ang hitsura at kung saan ito. Samantala, ito ang pinakamahalagang bahagi, kung wala ang normal na operasyon ng isang piston internal combustion engine (ICE) ay imposible. 

Ang bahaging ito, dapat tandaan, ay medyo mabigat at mahal, at ang kapalit nito ay isang napakahirap na negosyo. Samakatuwid, ang mga inhinyero ay hindi tumitigil sa pagsisikap na lumikha ng mga alternatibong magaan na internal combustion engine, kung saan magagawa ng isang tao nang walang crankshaft. Gayunpaman, ang mga umiiral na pagpipilian, halimbawa, ang Frolov engine, ay masyadong hilaw, kaya masyadong maaga upang pag-usapan ang aktwal na paggamit ng naturang yunit.

Appointment

Ang crankshaft ay isang mahalagang bahagi ng key assembly ng internal combustion engine - ang crank mechanism (KShM). Kasama rin sa mekanismo ang mga connecting rod at mga bahagi ng cylinder-piston group. 

Kapag ang pinaghalong hangin-gasolina ay sinunog sa silindro ng makina, ang isang mataas na naka-compress na gas ay nabuo, na sa panahon ng yugto ng power stroke ay itinutulak ang piston sa ibabang patay na sentro. 

Ang connecting rod ay konektado sa piston sa isang dulo sa tulong ng isang piston pin, at sa kabilang dulo sa connecting rod journal ng crankshaft. Ang posibilidad ng koneksyon sa leeg ay ibinibigay ng isang naaalis na bahagi ng connecting rod, na tinatawag na takip. Dahil ang connecting rod journal ay na-offset na may kaugnayan sa longitudinal axis ng shaft, kapag itinulak ito ng connecting rod, lumiliko ang shaft. Ito ay lumiliko ang isang bagay na nakapagpapaalaala sa pag-ikot ng mga pedal ng isang bisikleta. Kaya, ang reciprocating motion ng mga piston ay na-convert sa pag-ikot ng crankshaft. 

Sa isang dulo ng crankshaft - ang shank - isang flywheel ay naka-mount, kung saan ito ay pinindot. Sa pamamagitan nito, ang metalikang kuwintas ay ipinapadala sa input shaft ng gearbox at pagkatapos ay sa pamamagitan ng paghahatid sa mga gulong. Bilang karagdagan, ang napakalaking flywheel, dahil sa pagkawalang-galaw nito, ay nagsisiguro ng pare-parehong pag-ikot ng crankshaft sa mga pagitan sa pagitan ng mga gumaganang stroke ng mga piston. 

Sa kabilang dulo ng baras - ito ay tinatawag na daliri - naglalagay sila ng isang gear para sa, kung saan ang pag-ikot ay ipinadala sa camshaft, at iyon, sa turn, ay kumokontrol sa pagpapatakbo ng mekanismo ng pamamahagi ng gas. Ang parehong drive sa maraming mga kaso ay nagsisimula din sa pump ng tubig. Narito ang karaniwang mga pulley para sa drive ng mga auxiliary unit - power steering pump (), generator, air conditioner. 

Konstruksiyon

Ang bawat tiyak na crankshaft ay maaaring may sariling mga tampok sa disenyo. Gayunpaman, ang mga elementong karaniwan sa lahat ay maaaring makilala.

Ang mga seksyong iyon na nasa pangunahing longitudinal axis ng baras ay tinatawag na mga pangunahing journal (10). Ang crankshaft ay nakasalalay sa kanila kapag naka-install sa crankcase ng engine. Ang mga plain bearings (liners) ay ginagamit para sa pag-mount.

Ang mga connecting rod journal (6) ay parallel sa pangunahing axis, ngunit offset kaugnay nito. Habang ang pag-ikot ng mga pangunahing journal ay nangyayari nang mahigpit sa kahabaan ng pangunahing axis, ang mga crank journal ay gumagalaw sa isang bilog. Ito ang parehong mga tuhod, salamat sa kung saan nakuha ng bahagi ang pangalan nito. Naghahain ang mga ito upang ikonekta ang mga connecting rod at sa pamamagitan ng mga ito ay natatanggap nila ang mga reciprocating na paggalaw ng mga piston. Ang mga plain bearings ay ginagamit din dito. Ang bilang ng mga connecting rod journal ay katumbas ng bilang ng mga cylinder sa makina. Bagama't sa mga motor na hugis-V, ang dalawang connecting rod ay madalas na nakalagay sa isang pangunahing journal.

Upang mabayaran ang mga puwersang sentripugal na nabuo sa pamamagitan ng pag-ikot ng mga crankpin, sila sa karamihan ng mga kaso, bagaman hindi palaging, ay may mga counterweight (4 at 9). Maaari silang matatagpuan sa magkabilang panig ng leeg o sa isa lamang. Ang pagkakaroon ng mga counterweight ay nag-iwas sa pagpapapangit ng baras, na maaaring maging sanhi ng hindi tamang operasyon ng makina. Mayroong madalas na mga kaso kapag ang baluktot ng crankshaft ay humahantong sa jamming nito.

Ang tinatawag na cheeks (5) ay nagkokonekta sa main at connecting rod journal. Gumaganap din sila bilang karagdagang mga counterweight. Kung mas malaki ang taas ng mga pisngi, mas malayo mula sa pangunahing axis ang mga journal ng connecting rod, at samakatuwid, mas mataas ang metalikang kuwintas, ngunit mas mababa ang maximum na bilis na ang engine ay may kakayahang bumuo.

Mayroong flange (7) sa crankshaft shank kung saan nakakabit ang flywheel.

Sa kabilang dulo ay may upuan (2) para sa camshaft drive gear (timing belt).

Sa ilang mga kaso, sa isang dulo ng crankshaft mayroong isang handa na gear para sa pagmamaneho ng mga pantulong na yunit.

Ang crankshaft ay naka-mount sa crankcase ng engine sa mga seating surface gamit ang mga pangunahing bearings, na naayos mula sa itaas na may mga takip. Ang mga thrust ring malapit sa mga pangunahing journal ay hindi nagpapahintulot sa baras na gumalaw kasama ang axis nito. Mula sa gilid ng daliri ng paa at shank ng baras sa crankcase mayroong mga oil seal. 

Upang matustusan ang pampadulas sa main at connecting rod journal, mayroon silang mga espesyal na butas ng langis. Sa pamamagitan ng mga channel na ito, ang tinatawag na mga liner (sliding bearings) ay lubricated, na inilalagay sa mga leeg.

Produksyon

Para sa paggawa ng mga crankshaft, ginagamit ang mga high-strength steel grade at mga espesyal na uri ng cast iron na may pagdaragdag ng magnesium. Ang mga steel shaft ay kadalasang ginagawa sa pamamagitan ng stamping (forging) na sinusundan ng init at mekanikal na paggamot. Upang matiyak ang supply ng pampadulas, ang mga espesyal na channel ng langis ay drilled. Sa huling yugto ng produksyon, ang bahagi ay dynamic na balanse upang mabayaran ang mga sentripugal na sandali na nangyayari sa panahon ng pag-ikot. Ang baras ay balanse at sa gayon ang mga vibrations at beats ay hindi kasama sa panahon ng pag-ikot.

Ang mga produktong cast iron ay ginawa sa pamamagitan ng high-precision casting. Ang mga cast iron shaft ay mas mura, at ang pamamaraang ito ng produksyon ay nagpapadali sa paggawa ng mga butas at panloob na mga lukab.

Sa ilang mga kaso, ang crankshaft ay maaaring magkaroon ng isang collapsible na disenyo at binubuo ng ilang mga bahagi, ngunit ang mga naturang bahagi ay halos hindi ginagamit sa industriya ng automotive, maliban sa mga motorsiklo. 

Anong mga problema ang maaaring lumitaw sa crankshaft

Ang crankshaft ay isa sa mga pinaka-stressed na bahagi ng isang kotse. Ang mga load ay pangunahing mekanikal at thermal sa kalikasan. Bilang karagdagan, ang mga agresibong sangkap, tulad ng mga maubos na gas, ay may negatibong epekto. Samakatuwid, kahit na sa kabila ng mataas na lakas ng metal kung saan ginawa ang mga crankshaft, napapailalim sila sa natural na pagsusuot. 

Ang pagtaas ng pagsusuot ay pinadali ng pang-aabuso ng mataas na bilis ng makina, ang paggamit ng hindi naaangkop na mga pampadulas at, sa pangkalahatan, ang pagpapabaya sa mga patakaran ng teknikal na operasyon.

Ang mga liner (lalo na ang mga pangunahing bearings), ang connecting rod at ang mga pangunahing journal ay napuputol. Posibleng yumuko ang baras na may paglihis mula sa axis. At dahil ang mga tolerance dito ay napakaliit, kahit na ang isang bahagyang pagpapapangit ay maaaring makagambala sa normal na operasyon ng power unit hanggang sa crankshaft jamming. 

Ang mga problema na nauugnay sa mga liner ("nakadikit" sa leeg at scuffing ng mga leeg) ay bumubuo ng malaking bahagi ng lahat ng mga malfunctions ng crankshaft. Kadalasan nangyayari ang mga ito dahil sa kakulangan ng langis. Una sa lahat, sa ganitong mga kaso, kailangan mong suriin ang sistema ng pagpapadulas - pump ng langis, filter - at palitan ang langis.

Ang crankshaft vibration ay kadalasang sanhi ng mahinang balanse. Ang isa pang posibleng dahilan ay maaaring hindi pantay na pagkasunog ng pinaghalong sa mga cylinder.

Minsan ang mga bitak ay maaaring lumitaw, na hindi maiiwasang magtatapos sa pagkasira ng baras. Ito ay maaaring sanhi ng isang depekto sa pabrika, na napakabihirang, pati na rin ang naipon na stress ng metal o kawalan ng timbang. Malamang na ang sanhi ng mga bitak ay ang epekto ng mga bahagi ng isinangkot. Ang isang basag na baras ay hindi maaaring ayusin.

Ang lahat ng ito ay dapat isaalang-alang bago palitan o ayusin ang crankshaft. Kung hindi mo mahanap at maalis ang mga sanhi ng mga problema, sa malapit na hinaharap, ang lahat ay kailangang ulitin muli.

Pagpili, pagpapalit, pagkumpuni

Upang makuha ang crankshaft, kailangan mong i-dismantle ang motor. Pagkatapos ang mga pangunahing takip ng tindig at mga connecting rod ay tinanggal, pati na rin ang mga flywheel at thrust ring. Pagkatapos nito, ang crankshaft ay tinanggal at ang pag-troubleshoot nito ay isinasagawa. Kung ang bahagi ay dati nang naayos at ang lahat ng mga sukat ng pagkumpuni ay napili na, pagkatapos ay kailangan itong palitan. Kung pinapayagan ang antas ng pagsusuot, ang baras ay nililinis, binibigyang pansin ang mga butas ng langis, at pagkatapos ay magpatuloy sa pagkumpuni.

Ang pagkasira sa ibabaw ng mga leeg ay inaalis sa pamamagitan ng paggiling sa angkop na sukat ng pagkumpuni. Ang prosesong ito ay malayo sa pagiging kasing simple ng tila sa unang tingin, at nangangailangan ng mga espesyal na kagamitan at naaangkop na mga kwalipikasyon ng master.

Bagaman, pagkatapos ng naturang pagproseso, ang bahagi ay napapailalim sa ipinag-uutos na muling pabago-bagong pagbabalanse, ang pag-aayos ng crankshaft ay kadalasang limitado sa paggiling lamang. Bilang resulta, ang isang hindi balanseng baras pagkatapos ng naturang pag-aayos ay maaaring mag-vibrate, habang ang mga upuan ay nasira, ang mga seal ay lumuwag. Posible ang iba pang mga problema, na sa huli ay humahantong sa labis na pagkonsumo ng gasolina, pagbaba ng kapangyarihan, at hindi matatag na operasyon ng yunit sa ilang mga mode. 

Karaniwan na ang isang baluktot na baras ay ituwid, ngunit ang mga eksperto ay nag-aatubili na isagawa ang gawaing ito. Ang pagtuwid at pagbabalanse ay isang napakahirap at mahal na proseso. Bilang karagdagan, ang pag-edit ng crankshaft ay nauugnay sa panganib ng bali. Samakatuwid, sa karamihan ng mga kaso, ang isang deformed crankshaft ay mas madali at mas mura upang palitan ng bago.

Kapag pinapalitan, kailangan mong i-install nang eksakto ang parehong bahagi o isang katanggap-tanggap na analogue, kung hindi man ay hindi maiiwasan ang mga bagong problema.

Ang pagbili ng isang ginamit na crankshaft sa mura ay isang uri ng baboy sa isang sundot, na walang nakakaalam kung ano ang lalabas sa huli. Sa pinakamaganda, ito ay medyo pagod, sa pinakamasama, ito ay may mga depekto na hindi napapansin ng mata.

Sa pamamagitan ng pagbili ng bago mula sa isang pinagkakatiwalaang nagbebenta, makatitiyak ka sa kalidad nito. Ang Chinese online na tindahan ay maaaring mag-alok ng iba't ibang bahagi ng iyong sasakyan sa mga makatwirang presyo.

Huwag kalimutan din na kapag nag-i-install ng isang bagong crankshaft, siguraduhing palitan ang connecting rod at pangunahing bearings, pati na rin ang mga oil seal.

Matapos palitan ang crankshaft, ang makina ay dapat patakbuhin mula dalawa hanggang dalawa at kalahating libong kilometro sa banayad na mode at walang biglaang pagbabago sa bilis.