Ročična gred - osnova batnega motorja

Seveda so vsi slišali za ročično gred. Toda verjetno vsak avtomobilist ne razume jasno, kaj je in čemu služi. In nekateri sploh ne vedo, kako izgleda in kje je. Medtem je to najpomembnejši del, brez katerega normalno delovanje batnega motorja z notranjim zgorevanjem (ICE) ni mogoče. 

Treba je opozoriti, da je ta del precej težak in drag, njegova zamenjava pa je zelo težaven posel. Zato inženirji ne prenehajo poskušati ustvariti alternativnih lahkih motorjev z notranjim zgorevanjem, v katerih bi lahko storili brez ročične gredi. Vendar pa so obstoječe možnosti, na primer motor Frolov, še vedno preveč surove, zato je prezgodaj govoriti o dejanski uporabi takšne enote.

Imenovanje

Ročična gred je sestavni del ključnega sklopa motorja z notranjim zgorevanjem - ročični mehanizem (KShM). Mehanizem vključuje tudi ojnice in dele cilindrsko-batne skupine. 

Pri zgorevanju mešanice zrak-gorivo v cilindru motorja nastane močno stisnjen plin, ki med fazo pogonskega giba potisne bat v spodnjo mrtvo točko. 

Ojnica je na enem koncu s pomočjo batnega zatiča povezana z batom, na drugem koncu pa z ojnico ročične gredi. Možnost povezave z vratom omogoča odstranljiv del ojnice, imenovan kapa. Ker je ojnica zamaknjena glede na vzdolžno os gredi, se gred obrne, ko jo ojnica potisne. Izkazalo se je nekaj, kar spominja na vrtenje pedalov kolesa. Tako se izmenično gibanje batov pretvori v vrtenje ročične gredi. 

Na enem koncu ročične gredi - steblu - je nameščen vztrajnik, na katerega je pritisnjena. Preko njega se navor prenaša na vhodno gred menjalnika in nato preko prenosa na kolesa. Poleg tega masivni vztrajnik zaradi svoje vztrajnosti zagotavlja enakomerno vrtenje ročične gredi v intervalih med delovnimi gibi batov. 

Na drugem koncu gredi - imenujemo ga prst - postavijo zobnik, skozi katerega se vrtenje prenaša na odmično gred, ta pa nadzoruje delovanje mehanizma za distribucijo plina. Isti pogon v mnogih primerih zažene tudi vodno črpalko. Tu so običajno jermenice za pogon pomožnih enot - črpalka servo volana (), generator, klimatska naprava. 

Gradbeništvo

Vsaka posebna ročična gred ima lahko svoje konstrukcijske značilnosti. Kljub temu je mogoče razlikovati elemente, ki so skupni vsem.

Tisti deli, ki so na glavni vzdolžni osi gredi, se imenujejo glavni ležaji (10). Pri vgradnji v ohišje motorja na njih leži ročična gred. Za pritrditev se uporabljajo drsni ležaji (vložke).

Ojnice (6) so vzporedne z glavno osjo, vendar zamaknjene glede na njo. Medtem ko se vrtenje glavnih ležajev odvija strogo vzdolž glavne osi, se ležaji ročične gredi premikajo v krogu. To so ista kolena, po katerih je del dobil ime. Služijo za povezavo ojnic in preko njih sprejemajo povratna gibanja batov. Tukaj se uporabljajo tudi drsni ležaji. Število ojničnih ležajev je enako številu valjev v motorju. Čeprav pri motorjih v obliki črke V dve ojnici pogosto ležita na enem glavnem ležaju.

Za kompenzacijo centrifugalnih sil, ki nastanejo zaradi vrtenja ročic, imajo v večini primerov, čeprav ne vedno, protiuteži (4 in 9). Lahko se nahajajo na obeh straneh vratu ali samo na eni. Prisotnost protiuteži preprečuje deformacijo gredi, ki lahko povzroči nepravilno delovanje motorja. Pogosti so primeri, ko upogibanje ročične gredi povzroči celo njeno zagozditev.

Tako imenovane ličnice (5) povezujejo glavne in ojnice. Delujejo tudi kot dodatna protiutež. Večja kot je višina ličnic, dlje od glavne osi so ojnice, zato je večji navor, a nižja največja hitrost, ki jo motor lahko razvije.

Na steblu ročične gredi je prirobnica (7), na katero je pritrjen vztrajnik.

Na nasprotnem koncu je sedež (2) za pogonski zobnik odmične gredi (zobati jermen).

V nekaterih primerih je na enem koncu ročične gredi že pripravljen zobnik za pogon pomožnih enot.

Ročična gred je nameščena v ohišju motorja na sedežnih površinah z glavnimi ležaji, ki so od zgoraj pritrjeni s pokrovi. Potisni obroči v bližini glavnih ležajev ne dovoljujejo premikanja gredi vzdolž svoje osi. S strani prsta in stebla gredi v ohišju motorja so oljna tesnila. 

Za dovod maziva v glavne in ojnice imajo posebne luknje za olje. Preko teh kanalov se mažejo tako imenovane podloge (drsni ležaji), ki so nameščene na vratovih.

Proizvodnja

Za izdelavo ročičnih gredi se uporabljajo jekla visoke trdnosti in posebne vrste litega železa z dodatkom magnezija. Jeklene gredi se običajno proizvajajo z vtiskovanjem (kovanjem), ki mu sledi toplotna in mehanska obdelava. Za zagotovitev dobave maziva so izvrtani posebni oljni kanali. V končni fazi proizvodnje je del dinamično uravnotežen, da kompenzira centrifugalne momente, ki nastanejo med vrtenjem. Gred je uravnotežena, zato so med vrtenjem izključeni tresljaji in udarci.

Izdelki iz litega železa so izdelani z visoko natančnim litjem. Gredi iz litega železa so cenejše, ta način izdelave pa olajša izdelavo lukenj in notranjih votlin.

V nekaterih primerih ima lahko ročična gred zložljivo zasnovo in je sestavljena iz več delov, vendar se takšni deli praktično ne uporabljajo v avtomobilski industriji, razen pri motornih kolesih. 

Kakšne težave lahko nastanejo pri ročični gredi

Ročična gred je eden izmed najbolj obremenjenih delov avtomobila. Obremenitve so predvsem mehanske in toplotne narave. Poleg tega imajo negativen učinek tudi agresivne snovi, kot so izpušni plini. Zato so kljub visoki trdnosti kovine, iz katere so izdelane ročične gredi, podvržene naravni obrabi. 

Povečano obrabo prispevajo zloraba visokih vrtljajev motorja, uporaba neustreznih maziv in na splošno zanemarjanje pravil tehničnega delovanja.

Obrobe (zlasti glavni ležaji), ojnice in glavni ležaji se obrabijo. Možno je upogniti gred z odstopanjem od osi. In ker so dovoljena odstopanja tukaj zelo majhna, lahko že majhna deformacija moti normalno delovanje pogonske enote do zagozdenja ročične gredi. 

Težave, povezane z oblogami ("lepljenje" vratu in drgnjenje vratov), ​​predstavljajo levji delež vseh okvar ročične gredi. Najpogosteje se pojavijo zaradi pomanjkanja olja. Najprej morate v takih primerih preveriti mazalni sistem - oljno črpalko, filter - in zamenjati olje.

Vibracije ročične gredi so običajno posledica slabega ravnotežja. Drug možen vzrok je lahko neenakomerno zgorevanje zmesi v valjih.

Včasih se lahko pojavijo razpoke, ki se bodo neizogibno končale z uničenjem gredi. Vzrok za to je lahko tovarniška napaka, ki je zelo redka, pa tudi nakopičena obremenitev kovine ali neuravnoteženost. Zelo verjetno je vzrok za nastanek razpok udarec parjenih delov. Počene gredi ni mogoče popraviti.

Vse to je treba upoštevati pred zamenjavo ali popravilom ročične gredi. Če ne najdete in odpravite vzrokov težav, bo v bližnji prihodnosti vse treba ponoviti.

Izbira, zamenjava, popravilo

Če želite dobiti ročično gred, morate razstaviti motor. Nato se odstranijo pokrovi glavnih ležajev in ojnice ter vztrajnik in potisni obroči. Po tem se ročična gred odstrani in izvede se njeno odpravljanje težav. Če je bil del že popravljen in so že izbrane vse mere popravila, ga bo treba zamenjati. Če stopnja obrabe dopušča, se gred očisti, pri čemer je posebna pozornost namenjena luknjam za olje, nato pa nadaljujte s popravilom.

Obrabo površine vratov odpravimo z brušenjem na ustrezno reparaturno velikost. Ta postopek še zdaleč ni tako preprost, kot se morda zdi na prvi pogled, in zahteva posebno opremo in ustrezne kvalifikacije mojstra.

Čeprav je po takšni obdelavi del podvržen obveznemu ponovnemu dinamičnemu uravnoteženju, je popravilo ročične gredi pogosto omejeno le na brušenje. Posledično lahko neuravnotežena gred po takšnem popravilu vibrira, medtem ko so sedeži polomljeni, tesnila so zrahljana. Možne so tudi druge težave, ki na koncu vodijo do prekomerne porabe goriva, padca moči in nestabilnega delovanja enote v določenih načinih. 

Nič nenavadnega ni, da se upognjena gred poravna, vendar se strokovnjaki tega dela neradi lotijo. Ravnanje in uravnoteženje je zelo naporen in drag postopek. Poleg tega je urejanje ročične gredi povezano s tveganjem zloma. Zato je v večini primerov deformirano ročično gred lažje in ceneje zamenjati z novo.

Pri zamenjavi morate namestiti popolnoma enak del ali sprejemljiv analog, sicer se novim težavam ni mogoče izogniti.

Poceni nakup rabljene ročične gredi je nekakšen pujs v žaklju, za katerega nihče ne ve, kaj se bo na koncu izkazalo. V najboljšem primeru je nekoliko obrabljena, v najslabšem primeru ima napake, ki očem niso opazne.

Z nakupom novega pri zaupanja vrednem prodajalcu ste lahko prepričani o njegovi kakovosti. Kitajska spletna trgovina lahko ponudi različne druge komponente vašega avtomobila po ugodnih cenah.

Ne pozabite tudi, da pri nameščanju nove ročične gredi obvezno zamenjajte ojnico in glavne ležaje ter oljna tesnila.

Po zamenjavi ročične gredi je treba motor teči od dva do dva in pol tisoč kilometrov v nežnem načinu in brez nenadnih sprememb hitrosti.