活塞连杆:目的,设计,主要故障
活塞杆是曲轴机构的一个组成部分,因此,当混合气点火时,能量会传递到曲轴上。 这是一个关键细节,没有它,就不可能将往复运动转换成圆形运动。
考虑一下该零件的布置方式,故障类型以及维修选项。
连杆构造
连杆根据自行车踏板的原理工作,只有在气缸中移动的活塞才起到发动机支腿的作用。 取决于电动机的修改形式,曲柄机构具有与发动机中的汽缸一样多的连杆。
这一部分包含三个关键要素:
- 活塞头
- 曲柄头
- 动力杆。
活塞头
该连杆元件是一体的部分,活塞固定在该部分上(手指插入眼睛)。 有浮动和固定手指的选项。
可移动的手指安装在青铜制成的套筒中。 需要使零件不会很快磨损。 尽管经常有没有衬套的选择。 在这种情况下,手指和头部之间的缝隙很小,因此可以更好地润滑接触表面。
用固定的手指进行修饰需要更高的制造精度。 在这种情况下,头部的开口的直径将小于手指的直径。
头部的梯形形状增加了活塞放置的面积。 由于较大的载荷作用在该元件上,因此采用可以长期承受的形式制成。
曲柄头
在连杆的另一侧有一个曲柄头,其目的是将活塞和连杆连接到曲轴曲轴上。 通常,该零件是可折叠的-盖子通过螺栓连接固定在连杆上。 为了使该元件由于恒定的摩擦而较少磨损,将插入件插入到头部的壁和曲柄之间。 随着时间的流逝,它们会磨损,但无需更换整个连杆。
曲柄头的制造具有最高的精度,因此在机构操作过程中,螺栓不会松动,并且电动机不需要复杂且昂贵的维护。
如果顶盖磨损了,那么最明智的解决方案是用一个专门为此类发动机制造的相同盖罩,而不是寻找一种更便宜的模拟罩。 在制造过程中,机械和热负荷都被考虑在内,因此工程师选择合适的材料并确定零件的确切重量。
连杆有两种修改:
- 直角螺栓连接(用于带直列气缸的发动机);
- 与零件的中心轴成锐角的连接(用于V形电机)。
曲柄头还具有滑动轴承(类似于曲轴主轴承)。 它由高强度钢制成。 该材料可抵抗高负荷并具有减摩性能。
该元件还需要持续润滑。 这就是为什么在汽车怠速后才开始运动之前,您需要让发动机在怠速时稍微工作一下。 在这种情况下,机油将在装入所有油路之前到达所有油路。
动力杆
这是连杆的主要部分,连杆具有工字梁结构(截面类似于字母H)。 由于存在加劲肋,该零件能够承受重负荷。 上部和下部(头)被展开。
值得记住的一些与功率棒有关的事实:
- 它们在整个电动机中的重量应相同,因此在更换电动机时应牢记,即使微小的偏差也会破坏发动机的运行;
- 在汽油版本中,由于气缸中产生压力来点燃柴油,因此使用了较不耐用的连杆,该压力是传统发动机中压缩的几倍;
- 如果购买了较重的连杆(反之亦然,则更轻),则在安装连杆之前,所有零件的重量均按准确的刻度进行调整。
连杆材料
为了使发动机零件更轻,一些制造商使用易于合金化的材料来制造连杆。 但是,这些元素上的负载并未减少。 因此,很少使用铝。 在大多数情况下,用于制造连杆的主要金属是铸铁。
这种金属对机械和热负荷具有很高的抵抗力。 并且已经开发了铸造方法,这有助于零件的制造过程。 这种连杆用于汽油发动机。
如前所述,对于柴油,您需要一种特别耐用的材料。 因此,使用高合金钢。 加工方法是热锻。 由于用于生产的技术和材料比铸铁贵,因此零件比铸铁贵。
在运动模型中,使用了轻合金(钛和铝),这使动力装置的设计更加容易(在某些情况下,达到50%)。
固定螺栓始终由高合金钢制成,因为除了承受热应力外,它们的螺纹还会不断承受急剧的拉伸运动。
为什么曲柄失败?
连杆损坏的最重要原因是其组件的自然磨损。 上(活塞)头的折断次数较少。 通常,它与整个电机具有相同的资源。 这是连杆故障的一些其他原因:
- 由于活塞与汽缸盖的碰撞而变形;
- 由于与衬套表面的磨蚀性接触而产生的划痕(例如,滤油器已撕裂并且用过的油没有清除异物);
- 由于缺油,滑动轴承可能会损坏(可以在大修期间确定)。
在自然原因之后,第二阶段润滑不足或质量不佳。 因此,每个驾驶员都必须记住,即使汽车不经常行驶,也必须在制造商设定的时间进行定期换油。 机油最终会失去其特性,这可能会对发动机的健康产生不利影响。
修理连杆
并非在所有情况下都可能修复杆。 在以下情况下可以执行此操作:
- 支撑杆变形;
- 活塞头的间隙增加;
- 曲柄头的游隙增加。
维修之前,对零件进行外观检查。 使用营养计测量连杆的直径和所有间隙。 如果这些指示器在正常范围内,则无需更换连杆。
如果活塞杆变形,这是不容忽视的,因为不均匀的载荷分布会导致气缸表面损坏,曲轴和活塞本身的磨损增加。
即使在低转速下,连杆的变形也总是伴随着发动机噪音的增加。 修复这种缺陷非常困难,因此在这种情况下,只需用新的零件替换该零件。
在间隙不适当的情况下,将顶盖打孔至所安装紧固件的适当尺寸。 为了不去除多余的毫米,您需要使用带有喷嘴的特殊车床进行镗孔。
如果活塞头出现了变化,则应使用特殊的维修衬套,其尺寸与所需的间隙相对应。 当然,在电动机运行时,套筒将被摩擦并具有所需的形状。
使用衬套时,应检查衬套和头部的孔是否重合-油流过衬套。 否则,修理将不会延长电动机的寿命,而是会大大缩短电动机的寿命(毕竟,驾驶员认为电动机“无资本”,并且不需要立即修理,但实际上零件出现缺油的情况)。
编辑后,必须对零件进行称重,以免因重量差异而在电机中出现不适的振动。
问题与解答:
如何检查连杆是否为椭圆? 使用特殊设备检查连杆几何形状。 如果连杆有轻微变形,这是肉眼无法确定的。 为此,使用内部量规或专用机器。
连杆是由什么制成的? 从连杆,上活塞头,下曲柄头。 活塞头用销与活塞相连,曲柄头与曲柄颈相连。
一个评论
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非常感谢这篇结构良好的文章。 你对我在etlv的口语帮助很大! 我必须提供连杆,但我不知道该怎么做……谢谢 ^^