Kaj je ročična gred v avtomobilu in kako deluje

Ročična gred v avtomobilu

Ročična gred je del avtomobilskega motorja, ki ga poganja batna skupina. Navor prenaša na vztrajnik, ki nato vrti zobnike menjalnika. Nadalje se vrtenje prenese na gredi osi pogonskih koles.

Vsi avtomobili pod pokrovom motorja so nameščeni motorji z notranjim zgorevanjem, opremljen s takšnim mehanizmom. Ta del je ustvarjen posebej za znamko motorja in ne za model avtomobila. Med delovanjem se ročična gred podrgne ob strukturne značilnosti motorja z notranjim zgorevanjem, v katerem je nameščena. Zato pri zamenjavi pozorniki vedno pazijo na razvoj drgnjenih elementov in zakaj se je pojavil.

Kako je videti ročična gred, kje se nahaja in kakšne so okvare?

Zgodovina ročične gredi

Kot samostojen izdelek se ročična gred ni pojavila čez noč. Na začetku se je pojavila tehnologija ročice, ki so jo uporabljali na različnih področjih kmetijstva, pa tudi v industriji. Na primer, ročne gonilke so bile uporabljene že v letih 202-220 našega štetja. (v času dinastije Han).

Posebnost takšnih izdelkov je bila pomanjkanje funkcije za pretvorbo povratnih gibov v rotacijske ali obratno. V rimskem cesarstvu (II-VI stoletja našega štetja) so uporabljali različne izdelke, izdelane v obliki ročice. Nekatera plemena osrednje in severne Španije (Keltiberi) so uporabljala zgibne ročne mline, ki so delovali po principu ročice.

V različnih državah je bila ta tehnologija izboljšana in uporabljena v različnih napravah. Mnogi od njih so bili uporabljeni v mehanizmih za obračanje koles. Okoli 15. stoletja je tekstilna industrija začela uporabljati ročične bobne, na katere so navijali niti preje.

Toda ročica sama ne zagotavlja vrtenja. Zato ga je treba kombinirati z drugim elementom, ki bi zagotovil pretvorbo povratnih gibov v rotacijo. Arabski inženir Al-Jazari (živel od 1136 do 1206) je izumil polnopravno ročično gred, ki je bila s pomočjo ojnic sposobna izvesti takšne preobrazbe. Ta mehanizem je uporabljal v svojih strojih za dvig vode.

Na podlagi te naprave so postopoma razvili različne mehanizme. Na primer, sodobnik Leonarda da Vincija, Cornelis Corneliszun, je zgradil žago, ki jo je poganjala mlin na veter. V njem bo ročična gred opravljala nasprotno funkcijo v primerjavi z ročično gredjo v motorju z notranjim zgorevanjem. Pod vplivom vetra se je vrtela gred, ki je s pomočjo ojnic in ročic pretvarjala rotacijske gibe v povratne in premikala žago.

Ko se je industrija razvijala, so ročične gredi zaradi svoje vsestranskosti pridobivale vedno večjo priljubljenost. Najučinkovitejši motor doslej temelji na pretvorbi povratnega gibanja v rotacijsko gibanje, kar je možno zahvaljujoč ročični gredi.

Za kaj je ročična gred?

Kot veste, v večini klasičnih motorjev z notranjim zgorevanjem (o tem, kako lahko delujejo drugi motorji z notranjim zgorevanjem, preberite v drugem članku) obstaja postopek pretvorbe povratnih gibanj v rotacijsko gibanje. Blok cilindrov vsebuje bate z ojnicami. Ko mešanica zraka in goriva vstopi v valj in jo vžge iskra, se sprosti veliko energije. Ekspanzijski plini potisnejo bat proti spodnji mrtvi točki.

Vsi cilindri so nameščeni na ojnicah, ki so nato pritrjene na ojnice ročične gredi. Ker je moment sprožitve vseh valjev drugačen, na ročični mehanizem deluje enakomerno (frekvenca vibracij je odvisna od števila valjev v motorju). Zaradi tega se ročična gred neprekinjeno vrti. Rotacijsko gibanje se nato prenese na vztrajnik, od njega pa preko sklopke do menjalnika in nato do pogonskih koles.

Ročična gred je torej zasnovana za pretvorbo vseh vrst gibov. Ta del je vedno ustvarjen izjemno natančno, saj je čistost vrtenja vhodne gredi v menjalniku odvisna od simetrije in natančno umerjenega kota nagiba ročic med seboj.

Materiali, iz katerih je izdelana ročična gred

Za izdelavo ročičnih gredi se uporablja jeklo ali duktilno železo. Razlog je v tem, da je del pod veliko obremenitvijo (visok navor). Zato mora biti ta del visoke trdnosti in togosti.

Za izdelavo modifikacij iz litega železa se uporablja litje, kovanje jekla pa se kova. Za idealno obliko se uporabljajo stružnice, ki jih nadzirajo elektronski programi. Ko izdelek dobi želeno obliko, ga brušimo, za močnejšo obdelavo pa ga obdelamo z uporabo visokih temperatur.

Struktura ročične gredi

Ročična gred je nameščena v spodnjem delu motorja neposredno nad oljnim koritom in je sestavljena iz:

• glavna reža - podporni del dela, na katerem je nameščen glavni ležaj ohišja motorja;
• ojnica ojnic - omejevalniki za ojnice;
• ličnice - povežite vse ojnice z glavnimi palicami z glavnimi;
• prst - izhodni del ročične gredi, na katerem je pritrjena jermenica pogona mehanizma za distribucijo plina (krmiljenje);
• steblo - nasprotni del gredi, na katerega je pritrjen vztrajnik, ki poganja zobnike menjalnika, nanj je povezan tudi zaganjalnik;
• protiuteži - služijo za vzdrževanje ravnotežja med batnimi gibi skupine batov in razbremenitev centrifugalne sile.

Glavni vodili so os ročične gredi, ojnice pa so vedno izmenično pomaknjene v nasprotni smeri. V teh elementih so narejene luknje za dovajanje olja v ležaje.

Ročica ročične gredi je sklop, sestavljen iz dveh lic in ene ojnice ojnic.

Prej so bile v avtomobile vgrajene montažne modifikacije ročic. Vsi motorji so danes opremljeni z enodelnimi ročičnimi gredmi. Izdelane so iz jekla visoke trdnosti s kovanjem in nato obračanjem stružnic. Cenejše možnosti so izdelane iz litega železa z uporabo litja.

Tu je primer ustvarjanja jeklene ročične gredi:

3 Brušenje ročične gredi Popolnoma avtomatiziran postopek

Čemu služi senzor ročične gredi?

DPKV je senzor, ki v določenem trenutku določi položaj ročične gredi. Ta senzor je vedno nameščen v vozilih z elektronskim vžigom. Preberite več o elektronskem ali brezstičnem vžigu tukaj.

Da bi se mešanica zrak-gorivo pravočasno dobavila v jeklenko in jo tudi pravočasno vžgala, je treba ugotoviti, kdaj vsak valj izvede ustrezen hod. Signali iz senzorja se uporabljajo v različnih elektronskih nadzornih sistemih za vozila. Če ta del ne deluje, se napajalna enota ne bo mogla zagnati.

Obstajajo tri vrste senzorjev:

• Induktivno (magnetno). Okoli senzorja nastane magnetno polje, v katerega pade sinhronizacijska točka. Časovna oznaka omogoča elektronski krmilni enoti, da pošlje želene impulze na pogone.
• Hallov senzor. Ima podoben princip delovanja, le magnetno polje senzorja prekine zaslon, pritrjen na gred.
• Optika. Zobati disk se uporablja tudi za sinhronizacijo elektronike in vrtenje ročične gredi. Le namesto magnetnega polja se uporablja svetlobni tok, ki pada na sprejemnik z LED. Impulz, ki gre v ECU, nastane v trenutku prekinitve svetlobnega toka.

Za več informacij o napravi, načelu delovanja in okvarah senzorja položaja ročične gredi preberite v ločenem pregledu.

Oblika ročične gredi

Oblika ročične gredi je odvisna od števila in lokacije valjev, njihovega vrstnega reda delovanja in gibov, ki jih izvaja skupina valjev-bata. Glede na te dejavnike je lahko ročična gred z različnim številom ojnic. Obstajajo motorji, pri katerih obremenitev več ojnic deluje na en vrat. Primer takšnih enot je motor z notranjim zgorevanjem v obliki črke V.

Ta del naj bo izdelan tako, da bodo med vrtenjem pri visokih hitrostih vibracije čim bolj zmanjšane. Protiuteži je mogoče uporabiti glede na število ojnic in vrstni red ustvarjanja raket ročične gredi, vendar obstajajo tudi spremembe brez teh elementov.

Vse ročične gredi spadajo v dve kategoriji:

• Popolne nosilne gredi. Število glavnih dnevnikov se v primerjavi s ojnico poveča za eno. To je posledica dejstva, da so na straneh vsakega ročičnega zatiča opore, ki služijo tudi kot os ročičnega mehanizma. Te ročične gredi so najpogosteje uporabljene, ker lahko proizvajalec uporabi lahek material, ki vpliva na učinkovitost motorja.
• Delne ležajne ročične gredi. V takih delih so glavne reže manjše od ojnice. Takšni deli so narejeni iz trpežnejših kovin, da se med vrtenjem ne deformirajo ali zlomijo. Vendar ta zasnova poveča težo same gredi. V bistvu so bile takšne ročične gredi uporabljene v nizkohitrostnih motorjih prejšnjega stoletja.

Sprememba polne podpore se je izkazala za lažjo in zanesljivejšo, zato se uporablja v sodobnih motorjih z notranjim zgorevanjem.

Kako deluje motorna gred v avtomobilskem motorju

Čemu služi ročična gred? Brez tega je premikanje avtomobila nemogoče. Del deluje na principu vrtenja kolesnih pedal. Samo avtomobilski motorji uporabljajo več ojnic.

Ročična gred deluje na naslednji način. Zmes zraka in goriva se vžge v valju motorja. Ustvarjena energija potisne bat ven. S tem se sproži ojnica, povezana z ročico ročične gredi. Ta del neprekinjeno vrti okoli osi ročične gredi.

V tem trenutku se drugi del, ki se nahaja na nasprotnem delu osi, premakne v nasprotni smeri in spusti naslednji bat v valj. Ciklično gibanje teh elementov vodi do enakomernega vrtenja ročične gredi.

Tako se gibljivo gibanje pretvori v rotacijsko gibanje. Navor se prenese na jermenico. Delovanje vseh mehanizmov motorja je odvisno od vrtenja ročične gredi - vodne črpalke, oljne črpalke, generatorja in drugih priključkov.

Glede na modifikacijo motorja je lahko od ene do 12 ročic (ena na valj).

Za podrobnosti o principu delovanja ročičnega mehanizma in raznolikosti njihovih sprememb si oglejte video:

Mazanje ročic motorne gredi in ojnic, načelo delovanja in značilnosti različnih izvedb

Možne težave in rešitve z ročično gredjo

Čeprav je ročična gred izdelana iz trpežne kovine, lahko zaradi stalnih obremenitev odpove. Ta del je izpostavljen mehanskim obremenitvam bata (včasih lahko pritisk na eno ročico doseže deset ton). Poleg tega se med delovanjem motorja temperatura v njem dvigne na nekaj sto stopinj.

Tu je nekaj razlogov za okvaro sestavnega dela ročičnega mehanizma.

Nasilnik ročic

Obraba ojnic ojnic je pogosta okvara, saj v tej enoti pri visokem tlaku nastane sila trenja. Zaradi takšnih obremenitev se na kovini pojavijo obdelave, ki ovirajo prosto gibanje ležajev. Zaradi tega se ročična gred neenakomerno segreje in se lahko naknadno deformira.

Ignoriranje te težave ne povzroča le močnih vibracij v motorju. Pregrevanje mehanizma povzroči njegovo uničenje in v verižni reakciji celoten motor.

Problem rešimo z brušenjem ročic. Hkrati se njihov premer zmanjšuje. Da bi zagotovili, da je velikost teh elementov enaka na vseh ročicah, je treba ta postopek izvajati izključno na profesionalnih stružnicah.

Ker se po postopku tehnične vrzeli dela povečajo, je po obdelavi na njih nameščen poseben vložek, ki kompenzira nastali prostor.

Zaseg se pojavi zaradi nizke ravni olja v ohišju motorja. Tudi kakovost maziva vpliva na pojav okvare. Če olja ne zamenjate pravočasno, se zgosti, iz česar oljna črpalka ne more ustvariti zahtevanega tlaka v sistemu. Pravočasno vzdrževanje bo omogočilo dolgoročno delovanje ročičnega mehanizma.

Rezanje ročičnega ključa

Ročični ključ omogoča prenos navora iz gredi na pogonski jermen. Ta dva elementa sta opremljena z utori, v katere je vstavljen poseben klin. Zaradi nizkokakovostnih materialov in velike obremenitve je ta del v redkih primerih mogoče razrezati (na primer, ko je motor zataknjen).

Če utori jermenice in KShM niso zlomljeni, preprosto zamenjajte ta ključ. Pri starejših motorjih ta postopek morda ne bo prinesel želenega rezultata zaradi zračnosti v povezavi. Zato je edini izhod iz situacije zamenjava teh delov z novimi.

Obraba prirobnične luknje

Na steblo ročične gredi je pritrjena prirobnica z več luknjami za priključitev vztrajnika. Sčasoma se ta gnezda lahko zlomijo. Takšne napake so razvrščene kot obraba zaradi utrujenosti.

Kot rezultat delovanja mehanizma pod velikimi obremenitvami se v kovinskih delih oblikujejo mikrorazpoke, zaradi katerih na sklepih nastanejo enojne ali skupinske vdolbine.

Napako odpravimo z vrtanjem lukenj za večji premer vijaka. To manipulacijo je treba izvesti tako s prirobnico kot z vztrajnikom.

Pušča izpod tesnila olja

Na glavnih odprtinah sta nameščeni dve tesnili (po eno na vsaki strani). Preprečujejo uhajanje olja pod glavnimi ležaji. Če maščoba pride na zobate jermene, bo to znatno zmanjšalo njihovo življenjsko dobo.

Puščanje oljnih tesnil se lahko pojavi iz naslednjih razlogov.

1. Vibriranje ročične gredi. V tem primeru se notranjost nadeva obrabi in se ne prilega tesno ob vrat.
2. Dolge odmore na mrazu. Če stroj dolgo ostane na ulici, se tesnilo posuši in izgubi svojo elastičnost. In zaradi zmrzali pokliče.
3. Kakovost materiala. Proračunski deli imajo vedno nizko delovno dobo.
4. Napaka namestitve. Večina mehanikov bo vgradila s kladivom, nežno zataknila tesnilo na gred. Da bi del deloval dlje, proizvajalec priporoča uporabo orodja, zasnovanega za ta postopek (trn za ležaje in tesnila).

Najpogosteje se tesnila istočasno obrabijo. Če pa je treba zamenjati samo enega, je treba spremeniti tudi drugega.

Okvara tipala ročične gredi

Ta elektromagnetni senzor je nameščen na motorju za sinhronizacijo delovanja vbrizgalnika in vžigalnega sistema. Če je pokvarjen, motorja ni mogoče zagnati.

Senzor ročične gredi zazna položaj ročičnic v mrtvi točki prvega valja. Na podlagi tega parametra elektronska krmilna enota vozila določi trenutek vbrizga goriva v posamezen valj in dovod iskre. Dokler senzor ne sprejme impulza, iskra ne nastane.

Če ta senzor odpove, težavo rešite tako, da ga zamenjate. Izbrati je treba le model, ki je bil razvit za to vrsto motorja, sicer parametri položaja ročične gredi ne bodo ustrezali resničnosti in motor z notranjim zgorevanjem ne bo deloval pravilno.

Servis motorne gredi

V avtomobilu ni delov, ki ne bi potrebovali rednega pregleda, vzdrževanja ali zamenjave. Enako velja za ročične gredi. Ker je ta del nenehno pod velikim bremenom, se obrabi (to se zgodi zlasti hitro, če motor pogosto doživi stradanje olja).

Za preverjanje stanja ročične gredi ga je treba odstraniti iz bloka.

Ročična gred se odstrani v naslednjem zaporedju:

• Najprej morate izprazniti olje;
• Nato morate odstraniti motor iz avtomobila, nato pa so vsi njegovi elementi odklopljeni od njega;
• Ohišje motorja z notranjim zgorevanjem je s paleto obrnjeno na glavo;
• V procesu razstavljanja nosilca ročične gredi se je treba spomniti lokacije glavnih pokrovov ležajev - različni so;
• Pokrovi nosilnih ali glavnih ležajev so razstavljeni;
• Odstranimo zadnji o-obroč in del odstranimo s karoserije;
• Odstranimo vse glavne ležaje.

Nato preverimo ročično gred - v kakšnem stanju je.

Popravilo in stroški poškodovane ročične gredi

Motorna gred je izredno težko popraviti. Razlog je v tem, da ta del pri velikih obremenitvah deluje pri visokih vrtljajih. Zato mora imeti ta del popolno geometrijo. To je mogoče doseči le z uporabo visoko precizne opreme.

Če je zaradi videza zarez in drugih poškodb treba ročično gred brusiti, mora to delo opraviti strokovni tehnik s posebno opremo. Za obnovitev obrabljene ročične gredi poleg brušenja potrebuje:

• Čiščenje kanalov;
• Zamenjava ležajev;
• Toplotna obdelava;
• Uravnoteženje.

Seveda lahko takšno delo opravljajo le visoko usposobljeni strokovnjaki in za to bodo vzeli veliko denarja (delo se izvaja na dragi opremi). Toda to je le vrh ledene gore. Preden poveljnik začne popravljati ročično gred, jo je treba odstraniti iz motorja in nato pravilno namestiti na svoje mesto. In to je dodatna izguba pri delu skrbnika.

Stroški vseh teh del so odvisni od cene mojstra. To je treba pojasniti na območju, kjer se taka dela izvajajo.

Pri popolnem razstavljanju motorja nima smisla popravljati samo ročične gredi, zato je bolje, da ta postopek takoj kombinirate z remontom motorja z notranjim zgorevanjem. V nekaterih primerih je lažje kupiti pogodbeni motor (uvožen iz druge države, ki ni pod pokrovom avtomobila in brez vožnje po ozemlju te države) in ga namestiti namesto starega.

Algoritem za preverjanje ročične gredi:

Za določitev stanja dela ga je treba sprati z bencinom, da se odstranijo ostanki olja s površine in iz oljnih kanalov. Po izpiranju se del spere s kompresorjem.

Nadalje se preverjanje izvede v naslednjem zaporedju:

• Izvede se pregled dela: na njem ni odrezkov, prask ali razpok, ugotovi pa se tudi, koliko je dotrajan.
• Vsi oljni kanali se odstranijo in odstranijo, da se ugotovijo morebitne blokade.
• Če na ojnicah ojnic najdete odrgnine in praske, je del podvržen brušenju in poznejšemu poliranju.
• Če so glavni ležaji poškodovani, jih je treba zamenjati z novimi.
• Izvede se vizualni pregled vztrajnika. Če ima mehanske poškodbe, se del spremeni.
• Pregleda se ležaj, nameščen na prstu. V primeru napak se del iztisne in pritisne nov.
• Preverjeno je oljno tesnilo pokrova odmične gredi. Če ima avto veliko prevoženih kilometrov, je treba zamenjati oljno tesnilo.
• Zamenjava tesnila na zadnji strani ročične gredi.
• Vsa gumijasta tesnila se preverijo in po potrebi zamenjajo.

Po pregledu in ustreznem vzdrževanju se del vrne na svoje mesto in motor sestavi v obratnem vrstnem redu. Po zaključku postopka se mora ročična gred vrteti gladko, brez veliko napora ali trzanja.

Brušenje ročične gredi

Ne glede na to, iz katerega materiala je ročična gred, se na njem prej ali slej oblikuje. V najzgodnejših fazah obrabe, da bi podaljšali življenjsko dobo dela, se brusi. Ker je ročična gred del, ki mora biti popolnoma oblikovan, mora postopek brušenja in poliranja izvesti razumevajoč in izkušen strugar.

Vsa dela bo opravil sam. Od lastnika avtomobila je odvisen le nakup popravilnih ležajev. Deli za popravilo se razlikujejo po debelini, velikosti pa sta 1,2 in 3. Odvisno od tega, kolikokrat je bila ročična gred brušena ali glede na stopnjo njene obrabe, so kupljeni ustrezni deli.

Za več podrobnosti o funkciji DPKV in diagnostiki njegovih napak glejte video:

Senzorji ročične gredi in odmične gredi: načelo delovanja, okvare in diagnostične metode. 11. del

Video na temo

Poleg tega si oglejte videoposnetek o obnovi ročične gredi:

Obnova ročic ročične gredi z navarjanjem

Vprašanja in odgovori:

Kje je ročična gred? Ta del se nahaja v ohišju motorja pod blokom cilindrov. Povezovalne palice z bati na nasprotni strani so pritrjene na vratu ročičnega mehanizma.

Kako je še eno ime ročične gredi? Ročična gred je skrajšano ime. Polno ime dela je ročična gred. Ima zapleteno obliko, katere sestavni elementi so tako imenovana kolena. Drugo ime je koleno.

Kaj poganja ročično gred? Ročična gred je povezana z vztrajnikom, kamor se prenaša navor. Ta del je zasnovan za pretvorbo batnih gibov v rotacijske. Ročična gred se poganja z izmeničnim aktiviranjem batov. Zmes zrak / gorivo se vžge v valju in premakne bat, povezan z ročico ročične gredi. Ker se v sosednjih jeklenkah dogajajo enaki procesi, se ročična gred začne vrteti.