Ložisko ojnice: zařízení, účel, specifikace, vlastnosti provozu a opravy

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-02-19 12:59

Spalovací motor funguje na principu otáčení klikového hřídele. Otáčí se vlivem ojnic, které přenášejí síly na klikovou hřídel z translačních pohybů pístů ve válcích. Aby ojnice fungovaly v tandemu s klikovým hřídelem, používá se ojniční ložisko. Jedná se o kluzné ložisko ve formě dvou polokroužků. Poskytuje možnost otáčení klikového hřídele a dlouhý chod motoru. Pojďme se na tento detail podívat blíže.

Obecný popis

Ložisko ojnice (neboli pouzdro) je kluzné ložisko. Je instalován ve spodní hlavě ojnice a zakrývá krk klikového hřídele. Díl se skládá ze dvou polokroužků vyrobených z oceli se speciálním povlakem - snižuje tření. Půlkroužky mají drážky pro mazání a jeden půlkroužek máje tam otvor pro přívod oleje.

Ložisko ojnice nemá přímý kontakt s čepem klikového hřídele. Díly se odírají ve speciálním hydrodynamickém režimu kvůli olejovému filmu vytvořenému v mezeře mezi čepem hřídele a ložiskem.

Pracovní podmínky pro vložky motoru

Vzhledem k vytvoření olejového filmu je zabráněno lokální koncentraci zátěže. Ale pokud jsou vytvořeny určité podmínky, pak se hydrodynamický režim normální pro ložisko změní na smíšený. To se může stát, pokud je v motoru nedostatečný tlak oleje, sestava je vystavena velkému zatížení, viskozita oleje je nízká, mazivo se přehřívá a na hřídeli a povrchu ložiska je zvýšená drsnost. Také může dojít ke smíšenému provozu v důsledku znečištěného oleje, deformací a geometrických vad ložisek.

V tomto smíšeném režimu se může ojniční ložisko dostat do kontaktu s povrchem čepu klikového hřídele, což může následně způsobit odírání, zvýšené opotřebení, spékání hřídele s ložiskem.

Materiály a jejich vlastnosti

Materiály pro výrobu těchto dílů musí mít mnoho někdy protichůdných charakteristik a vlastností. Obecně platí, že materiál určuje spolehlivost a kvalitu ložiska. Rozdíl mezi různými modely je v materiálu a antifrikční povrchové úpravě.

Materiál tedy musí mít dostatečnou únavovou pevnost - to jsou maximální cyklická zatížení, která prvek vydrží neomezený počet cyklů. Pokudpřekročit toto zatížení, pak se začnou objevovat trhliny v důsledku únavy kovu.

Další důležitou vlastností je odolnost materiálu vůči tuhnutí. Toto je schopnost materiálu pro hlavní a ojniční ložiska odolávat přitavení ke kovu hřídele během přímého kontaktu.

Odolnost proti opotřebení je vlastnost materiálu zachovat si své geometrické rozměry, navzdory přítomnosti abraziv v mazivu, a také vystavení přímému kontaktu s klikovým hřídelem. Materiál musí být zpracovatelný. To znamená, že ložisko musí kompenzovat drobné nedokonalosti klikového hřídele a sedla ojnice lokálním opotřebením nebo deformací. Materiál musí mít schopnost zachytit abrazivo a nečistoty, které cirkulují v oleji. Další důležitou kvalitou je odolnost proti korozi.

Dlouhého a spolehlivého provozu ojničních ložisek motorů je dosaženo pouze kombinací vysoce pevného materiálu s měkkostí u odborníků. Vložka by měla být měkká i tvrdá zároveň. Může se to zdát paradoxní, ale moderní produkty spojují všechny tyto vlastnosti.

Ložiskové zařízení

Ve skutečnosti je materiál, ze kterého jsou tyto díly vyrobeny, mnohem důležitější než geometrické vlastnosti. Kluzné ložisko se skládá z několika vrstev. Bimetalické prvky a trimetalické prvky lze rozlišit.

Bimetalová vložka

Plášť ložisek ojnice je vyroben z ocelové základny. Ocel poskytuje potřebné detailytuhost i těsnost.

Dále přichází druhá vrstva - antifrikční vrstva. Je poměrně tlustý - tloušťka je 0,3 milimetru. Tloušťka této vrstvy je pro ložisko velmi důležitá. Lze jej zajet i do velkých vad hřídele. Ložisko má vysoké absorpční vlastnosti. Složení antifrikční vrstvy je od šesti do dvaceti procent cínu a také od dvou do čtyř procent křemíku. Slitina může také obsahovat prvky jako nikl, měď, mangan, vanad.

Trikovová vložka

Zde je kromě ocelové základny ještě mezivrstva mědi - ta obsahuje kromě mědi až 25 % olova a až 5 % cínu. Antifrikční povlak je vyroben ze slitiny na bázi olova a cínu. Povlak není silný - asi 20 mikronů. Tato tloušťka poskytuje únavovou pevnost, ale vlastnosti proti tření jsou sníženy. Také mezi hlavní a mezilehlou vrstvou je vložka pokryta niklem - tloušťka není větší než 2 mikrony.

Funkce provozu

Během provozu se ojniční ložisko opotřebovává, a to je první důvod, proč se mění. Bez ohledu na to, jak moc se majitel vozu snaží tyto prvky zachránit, fyzikální zákony si vybírají svou daň a tomu se nelze vyhnout. Antifrikční vrstva je vymazána, klikový hřídel má vůli, tlak oleje a množství maziva jsou sníženy. V důsledku toho dochází v důsledku zvýšeného tření k poruchám.

Další situací je otáčení vložek. I to je důvod k výměně. Vložitjen se přilepí na čep klikového hřídele. Motor zhasne. Mezi příčiny patří silné mazivo se spoustou nečistot, nedostatek oleje, nesprávné krouticí momenty ojničního ložiska.

Závěr

Jak vidíte, vložky jsou malé, ale velmi důležité součásti pro bezproblémový chod motoru. Bez nich by motor prostě nefungoval. Jedná se o technologické produkty schopné odolat vysokému zatížení, vysokým teplotám a přemrštěným rychlostem. A právě kvůli přítomnosti vložek v motoru je třeba měnit olej častěji - nečistoty zabíjejí ložiska. Samotné prvky nejsou tak drahé, ale pro jejich výměnu je potřeba motor kompletně rozebrat. Tato práce není snadná, vyžaduje znalosti, zkušenosti a spoustu času.