Alkūninio veleno matmenys ir svarba variklio veikimui

Alkūninis velenas yra vienas svarbiausių variklio komponentų, atliekantis stūmoklio grįžtamojo judesio pavertimo sukamuoju judesiu funkciją ir perduodantis sukimo momentą į išorinį pasaulį. Jis taip pat valdo vožtuvų eigą ir kitų pagalbinių variklio įrenginių darbą. Alkūninis velenas veikia itin atšiauriomis sąlygomis, atlaikydamas didelį dujų slėgį, inercijos jėgą ir sukimo momentą, todėl yra nuolat veikiamas kintamų apkrovų.

Alkūninio veleno konstrukcija ir medžiagos

Alkūninio veleno konstrukcija apima pagrindinius ir švaistiklio kakliukus. Pagrindiniai kakliukai skirti alkūniniam velenui paremti. Dažniausiai naudojamas pilnas atramų tipas, kai pagrindinių kakliukų skaičius yra vienu daugiau nei cilindrų skaičius, arba nepilnas atramų tipas, kai pagrindinių kakliukų skaičius neviršija cilindrų skaičiaus. Švaistiklio kakliukai, kartu su dviem galiniais švaistikliais, sudaro alkūninio veleno lenkimą.

Alkūninio veleno gamybai naudojamos įvairios medžiagos, priklausomai nuo variklio tipo:

• Vidutinio anglies plienas (benzininiai varikliai)
• Legiruotasis ketus (dyzeliniai varikliai)
• Kalusis ketus

Kiekvieno vidaus degimo variklio esmė yra alkūninis velenas, pagrindinis besisukantis komponentas, kuris slenkamąjį judesį paverčia sukimosi judesiu. Tačiau ne visi alkūniniai velenai yra lygūs. Didelio našumo variklių srityje kaltiniai alkūniniai velenai laikomi būtinybe, o ne prabanga.

Kaltinių alkūninių velenų privalumai

Kaltiniai alkūniniai velenai turi pirmenybę prieš liejinius dėl jų įvairių našumo ir stiprumo pranašumų. Šių komponentų stiprumas yra dėl didesnio lankstumo ir ilgaamžiškumo, kurį suteikia kalimo procesas. Dėl šių savybių kaltiniai alkūniniai velenai yra stipresni nei išlieti alkūniniai velenai.

Kalimo procesas apima ne tik alkūninio veleno formavimą, bet ir terminį apdorojimą bei mikropoliravimą. Terminis apdorojimas padidina alkūninio veleno stiprumą, ilgaamžiškumą ir atsparumą dilimui. Po terminio apdorojimo alkūninis velenas yra mikropoliruojamas, kas patobulina paviršių, pašalina netobulumus ir pagerina paviršiaus apdailą.

Kitas esminis kalimo proceso žingsnis yra šratų pjaustymas. Tai apima sferinės terpės arba „šūvio“ pūtimą ant metalinio paviršiaus su pakankamai jėga, kad sukeltų plastinę deformaciją. Šratų pjaustymas sutvirtina metalą, sudarydamas nedidelius įdubimus, sumažindamas įtrūkimo riziką ir padidindamas bendrą jo ilgaamžiškumą. Šis procesas padidina kaltinių alkūninių velenų ilgaamžiškumą, padidindamas jų nuovargio tarnavimo laiką, sumažindamas trintį ir padidindamas jų patvarumą bei atsparumą smūgiams.

Kaltiniai alkūniniai velenai pasižymi ne tik stiprumu ir ilgaamžiškumu, bet ir universalumu. Jie yra pageidaujami didelio našumo automobilių varikliuose ir lenktyninėse transporto priemonėse. Kaltiniai alkūniniai velenai taip pat tinkami naudoti pramoninėse mašinose dėl didesnio svorio, gebėjimo atlaikyti didesnes apkrovas, didesnio patvarumo ir didesnio atsparumo smūgiams bei dilimui. Pagrindinis kaltinio alkūninio veleno trūkumas yra reikalavimas termiškai apdoroti po apdirbimo, kad būtų išvengta sukietėjimo problemų.

Alkūninių velenų klasifikacija

Alkūniniai velenai gali būti skirstomi į kelis tipus:

• Sveikieji (įprasti) alkūniniai velenai: Tai standartinė konstrukcija, plačiai naudojama įvairiuose varikliuose.
• Kombinuoto tipo alkūniniai velenai: Dažniausiai naudojami mažuose benzininiuose varikliuose su švaistikliais ir varikliuose su riedėjimo guoliais kaip pagrindiniais alkūninio veleno guoliais.

Alkūninio veleno komponentai ir funkcija

Alkūninis velenas daugiausia sudarytas iš:

• Alkūninio veleno priekinio galo (arba laisvojo galo)
• Švaistiklio kakliuko
• Pagrindinio veleno kakliuko
• Švaistiklio
• Balansinio bloko
• Alkūninio veleno galinio flanšo (arba galios išvesties galo)

Pagrindinis veleno kaklelis yra sumontuotas ant cilindrų bloko, švaistiklio kaklelis yra sujungtas su didžiąja švaistiklio anga, o mažoji švaistiklio galvutės anga yra sujungta su cilindro stūmokliu, kuris yra tipiškas švaistiklio slankiklio mechanizmas.

Alkūninio veleno funkcija

Alkūninio veleno funkcija yra paversti linijinį stūmoklio judesį atgal į jo paties sukimosi judesį ir išėjimo galią. Variklio darbo metu stūmoklis užsidega ir sprogsta mišriomis suslėgtomis dujomis, kad stūmoklis judėtų tiesia linija, o jėga per švaistiklį perduodama alkūniniam velenui, ir tiesinis judesys paverčiamas sukamuoju judesiu.

Alkūninis velenas bendradarbiauja su švaistikliu, kad stūmoklį veikiantį dujų slėgį paverstų sukimosi galia ir perduoda jį į važiuoklės perdavimo mechanizmą. Tuo pačiu metu jis varo vožtuvo eigą ir kitus pagalbinius įrenginius, tokius kaip ventiliatoriai, vandens siurbliai, generatorius ir kt. Todėl reikalaujama, kad alkūninis velenas būtų pakankamai standus ir tvirtas, gerai atlaikytų smūgines apkrovas, pasižymėtų atsparumu dilimui ir geru tepimu.

Švaistiklis

Švaistiklis yra jungiamoji dalis tarp stūmoklio ir alkūninio veleno. Jis paverčia stūmoklio slenkamąjį judesį į alkūninio veleno sukamąjį judesį. Švaistiklio ilgis turi įtakos strypo ir eigos santykiui, o tai savo ruožtu turi įtakos variklio veikimui. Svarbus ir švaistiklio svoris. Lengvesni švaistikliai gali padidinti variklio galią ir sumažinti vibraciją.

Du švaistiklio galai: mažas galas viename gale naudojamas stūmoklio kaiščiui sumontuoti stūmokliui prijungti; vienas galas yra prijungtas prie alkūninio veleno švaistiklio kakliuko dideliu galu. Švaistiklio guolis yra sumontuotas švaistiklio didžiojo galo angos lizde ir montuojamas kartu su švaistiklio kakliuku ant alkūninio veleno. Tai slankusis guolis, susidedantis iš dviejų pusapvalių plytelių, dažniausiai vadinamų guoliu. Dauguma šiuolaikinių variklių naudoja plonasienius guolius.

Švaistiklio medžiagos ir konstrukcija

Švaistikliai gaminami iš įvairių medžiagų, įskaitant kaltą plieną (pvz., 42CrMo4, 43CrMo4), ruošinio plieną (pvz., 4340), aliuminio lydinius (pvz., T6-2024), titaną, ketaus ir miltelinį metalą. Gaminami vienos medžiagos arba dviejų dalių švaistikliai, kurie gali palengvinti priežiūrą ir keitimą.

Stūmoklis

Stūmoklis priima dujų slėgio jėgą ir perduoda ją švaistikliui. Kartu su galvute ir cilindro sienelėmis sudaro degimo kamerą. Stūmokliai gaminami iš aliuminio arba ketaus, o didelio galingumo variklių stūmokliai gali būti dviejų dalių. Svarbu užtikrinti tinkamą stūmoklio galvutės ir žiedų temperatūrinį režimą.

Cilindrai (įvorės)

Cilindrai (įvorės) yra variklio dalis, kurioje vyksta degimo procesas. Jos veikiamos plėšiančio dujų slėgio jėgomis ir temperatūrų skirtumais. Darbinis įvorės paviršius yra veikiamas dujų ir cheminės korozijos. Įvorės gaminamos iš aukštos kokybės pilkojo ketaus su legiruojančiais elementais.

Cilindrų galvutės

Cilindrų galvutės kartu su stūmoklio dugnu ir cilindro sienelėmis sudaro degimo kamerą. Galvutės dugną veikia kintamo dydžio dujų slėgio jėgos, smeigių užveržimo ir tvirtinimo jėgos, temperatūriniai įtempiai.

Dažni alkūninio veleno pažeidimai ir nusidėvėjimo modeliai

Alkūninis velenas gali patirti įvairius pažeidimus, įskaitant kakliukų paviršiaus pažeidimus, nudegimus, lenkimą, deformaciją, įtrūkimus ir net lūžius.

Pagrindiniai nusidėvėjimo modeliai

Pagrindiniai nusidėvėjimo modeliai apima:

• Pagrindinio ir švaistiklio kakliukų radialinis susidėvėjimas, dažnai įgaunantis elipsės formą. Didžiausias susidėvėjimas paprastai atitinka vienas kitą ir yra linkęs koncentruotis kakliukų šonuose.
• Švaistiklio kakliuko susidėvėjimas yra didesnis nei pagrindinio kakliuko dėl didesnės apkrovos ir prastesnių tepimo sąlygų. Švaistiklio kaklelio vidinė pusė dėvisi labiausiai, formuojantis ovalo formą.

Ribinis alkūninio veleno nusidėvėjimas paprastai svyruoja nuo 0,05 mm iki 0,20 mm, tačiau tikslesnė riba priklauso nuo alkūninio veleno medžiagos, konstrukcijos ir eksploatavimo sąlygų. Paprastai ribinis nusidėvėjimo dydis neturėtų viršyti 1-2% alkūninio veleno skersmens.

Alkūninio veleno įtrūkimai ir lūžių modeliai

Alkūninio veleno įtrūkimai dažniausiai atsiranda perėjimo angoje ir alyvos angoje tarp švaistiklio peties ir kakliuko. Dėl netinkamo veikimo ir įtempių koncentracijos gali atsirasti skersiniai arba ašiniai įtrūkimai. Įtrūkimai alyvos angoje, ypač jei alyvos kanalas yra pasviręs, gali atsirasti dėl netolygaus įtempių pasiskirstymo.

Alkūninio veleno lenkimo ir sukimo priežastys

Alkūninio veleno lenkimą ir sukimą gali sukelti keletas veiksnių:

• Per didelis pagrindinio guolio tarpas ir variklio darbo sąlygos (detonacija, perkrova), sukeliantys stiprią vibraciją.
• Kelių cilindrų neveikimas arba nesubalansuotas variklio darbas.
• Nenuoseklus laisvumas kiekvieno pagrindinio guolio dangčio, sukeliantis netolygų jėgos poveikį alkūniniam velenui.
• Pagrindinių korpuso angų koncentriškumo nuokrypis cilindrų bloke.
• Netinkamas eksploatavimas, pavyzdžiui, staigus startas traukiant priekabą.
• Netinkamas alkūninio veleno laikymas ir ilgalaikis atramos trūkumas.

Alkūninio veleno pažeidimų apžiūra ir remontas

Alkūninio veleno pažeidimų apžiūra apima susidėvėjimo matavimą išoriniu mikrometru ir įtrūkimų patikrinimą.

Įtrūkimų aptikimo metodai

Įtrūkimams aptikti naudojami tokie metodai kaip:

• Alyvos nutekėjimo metodas: Išvalytas alkūninis velenas panardinamas į žibalą, išimamas, nuvalomas, apibarstomas baltais milteliais ir lengvai pabeldžiamas. Įtrūkimų vietose pasirodys alyvos dėmės.
• Magnetinio bandymo metodas: Naudojamas defektų detektorius, kuris įmagnetina dalį ir purškia magnetinius miltelius. Milteliai adsorbuojasi įtrūkimų vietose, nurodydami jų buvimą ir dydį.

Remontas ir lenkimo kompensavimas

Alkūninio veleno remontas atliekamas šlifuojant kakliukus, jei apvalumo ir cilindriškumo paklaida viršija 0,01-0,0125 mm. Radialinis išsiveržimas, paprastai mažesnis nei 0,04-0,06 mm, turi būti taisomas, jei viršija 0,10 mm. Tam naudojami šalto slėgio kalibravimo arba detonacijos metodai.

Jei įtrūkimai neplinta ir nėra kritinėse vietose, juos galima taisyti. Tačiau, jei įtrūkimai atsiranda įtemptoje vietoje (alkūninio veleno svirtis ar kakliukas), alkūninį veleną būtina pakeisti nauju.

Alkūninio veleno lenkimo kompensavimas gali būti atliekamas paviršiaus sprogimo metodu (lenkimui iki 0,30-0,50 mm) arba šalto slėgio kompensavimo metodu, naudojant presą.

Kapitalinis variklio remontas ir alkūninio veleno priežiūra

Kapitalinis variklio remontas yra sudėtinga ir brangi paslauga, kurios metu atliekama išsami variklio diagnostika, išardymas, valymas, detalių patikra ir keitimas, surinkimas bei bandymai. Tinkamai prižiūrint automobilį ir periodiškai tikrinant variklio funkcionalumą, galima atidėti kapitalinio remonto poreikį.

Įvažiavimo laikotarpis po kapitalinio remonto

Po kapitalinio variklio remonto ypatingai svarbi yra pirmoji 1000 kilometrų rida (įvažiavimo laikotarpis). Šiuo metu būtina vengti staigių akseleracijų, ilgalaikio darbo dideliais sūkiais, dažnai keisti alyvą ir filtrą. Tai užtikrina tinkamą naujai surinkto variklio dalių susidirbimą ir ilgą tarnavimo laiką.

Variklio komponentai ir gedimai

Pagrindiniai automobilio variklio komponentai, kurių gedimai gali lemti kapitalinio remonto poreikį, apima cilindrus, stūmoklius, krumpliaračius, vožtuvus, degalų tiekimo ir uždegimo sistemas, aušinimo bei tepimo sistemas. Atsiradus gedimams, tokiems kaip prastas užvedimas, sumažėjusi trauka, padidėjusios kuro ar tepalų sąnaudos, girdimi nebūdingi garsai ar variklio perkaitimas, būtina nedelsiant kreiptis į specialistus.

Tiek benzininių, tiek dyzelinių variklių kapitalinis remontas turi savitų ypatumų. Benzininiai varikliai, veikiantys aukštesniais sūkiais, reikalauja didesnio tikslumo surenkant ir derinant komponentus. Alkūninio veleno sujungimo mechanizmas, kaip pagrindinis energijos konvertavimo variklyje komponentas, tiesiogiai lemia galios sklandumą ir patikimumą.

Švaistiklio mechanizmas kaip variklio galios keitiklis

Švaistiklio mechanizmas veikia kaip variklio galios keitiklis, paverčiantis didžiulę trauką, atsirandančią deginant kurą, į sklandžią sukimosi jėgą.

Kaip nustatyti, ar alkūninio veleno švaistiklio mechanizmas veikia normaliai?

Norint nustatyti, ar alkūninio veleno švaistiklio mechanizmas veikia tinkamai, svarbiausia atkreipti dėmesį į tai, ar nėra nenormalių garsų, ar alyvos slėgis yra stabilus ir ar nėra akivaizdžių galios praradimo.

Guolių ir stūmoklio žiedų keitimo ciklai

Guolių ir stūmoklių žiedų keitimo ciklai nėra fiksuoti. Jie priklauso nuo faktinės nusidėvėjimo būklės, bendros variklio ridos ir priežiūros kokybės. Norint pailginti tarnavimo laiką, būtina sumažinti nusidėvėjimą ir išlaikyti stabilias eksploatavimo sąlygas, griežtai kontroliuojant variklio alyvos kokybę ir keitimo dažnumą.

Padidėjusios degalų sąnaudos ir galios trūkumas

Transporto priemonės galios trūkumas ir padidėjusios degalų sąnaudos gali būti susijusios su alkūninio veleno švaistiklio mechanizmu, tačiau tai nėra vienintelė priežastis. Pirmiausia reikėtų patikrinti pagrindines problemas, tokias kaip degalų sistema ir įsiurbimo sistema. Alkūninio veleno ir cilindro agregato sveikata yra tiesiogiai susijusi su variklio gyvybingumu. Alkūninis velenas turi būti pakankamai tvirtas ir standus, o kakliuko paviršius turi būti atsparus dilimui, vienodas ir subalansuotas.

Alkūninio veleno matmenų parinkimas ir montavimas

Renkantis tinkamą kaltinį alkūninį veleną, pagrindinio kakliuko matavimas ir varžtų modelis yra itin svarbūs. Pagrindinis kakliuko matavimas įtakoja judėjimo tarp kakliuko ir guolio greitį, o tai daro įtaką švaistiklio veikimui. Kaltinio alkūninio veleno pasirinkimas labai priklauso nuo pagrindinio kakliuko ir eigos išmatavimų. Šie matavimai įtakoja sutapimą apskritimų srityse, kurias apibrėžia pagrindinio ir strypo kakliuko skersmuo, ir taip daro įtaką švaistiklio veikimui. Norint užtikrinti optimalų variklio darbą, būtina pasiekti teisingą eigos matavimų, tarpo, stūmoklio greičio ir strypo ilgio santykio pusiausvyrą.

Matavimas ir varžtų modeliai

Norėdami tiksliai išmatuoti pagrindinį kaltinio alkūninio veleno kakliuką, turite nuimti švaistiklį ir naudoti suportus, kad išmatuotumėte kiekvieną kakliuką/metimą keliuose jo perimetro taškuose. Vėliau, siekiant užtikrinti tikslų skersmens matavimą, įvairiose kiekvieno kakliuko/metimo vietose turėtų būti naudojamas fiksavimo matuoklis.

Renkant tinkamą kaltinį alkūninį veleną, varžtų raštai turi didelę reikšmę. Varžtų modeliai yra susiję su varžtų, naudojamų pritvirtinant komponentus, tokius kaip flanšas arba skriemulys, konfigūracija. Šios konfigūracijos gali skirtis priklausomai nuo variklio konstrukcijos ir konkretaus alkūninio veleno tipo. Galimi kaltinių alkūninių velenų varžtų modeliai apima lanksčią plokštelę ir flanšinį tvirtinimą. Norint nustatyti kaltinio alkūninio veleno varžtų modelį, galima ištirti skriemulio arba flanšo varžtų atstumą.

Montavimas ir priežiūra

Siekiant užtikrinti tikslų išlygiavimą montuojant kaltinį alkūninį veleną, V formos blokai ir ciferblatas gali būti naudojami alkūninio veleno tiesumui įvertinti ir reikiamiems reguliavimui atlikti. Be to, sutepimas yra nepaprastai svarbus tiek montuojant, tiek atliekant kaltinius alkūninius velenus. Jis skirtas štampui atvėsinti kalimo metu ir palengvina slėginės alyvos tiekimą į strypo guolius darbo metu, apsaugodamas nuo pažeidimų ir užtikrindamas tinkamą veikimą.

Nuolatinė priežiūra yra svarbiausia norint išlaikyti optimalų alkūninio veleno veikimą. Norint prižiūrėti kaltinį alkūninį veleną, rekomenduojama reguliariai tikrinti, ar nėra ašies laisvumo ir, jei reikia, sureguliuoti, taip pat valyti paviršius ir apdoroti, pvz., valyti pūtimu ir šlifuoti.

Alkūninio veleno ašinis tarpas

Variklio alkūninio veleno ašinis tarpas taip pat žinomas kaip galinis alkūninio veleno prošvaisa. Variklio veikimo metu dėl per mažo tarpelio detalės dėl karščio gali išsiplėsti ir užstrigti; per didelis tarpas sukels ašinį alkūninio veleno judėjimą, pagreitins cilindro susidėvėjimą ir turės įtakos vožtuvo laikui bei normaliam sankabos veikimui. Alkūninio veleno ašinis tarpas reiškia tarpą tarp guolio traukos galinio paviršiaus ir kakliuko padėties nustatymo peties. Paprastai alkūninio veleno ašinis tarpas yra 0.05-0.18 mm.

Konkrečių alkūninių velenų pavyzdžiai

Alkūninis velenas su švaistikliu YD38 (CS PN YD 38, 3800 aps./min.)

Aukštos kokybės alkūninis velenas su jungiamuoju strypu, skirtas YD38 tipo benzininiams varikliams. Naudojamas įvairių gamintojų sodo ir buitinėje technikoje. Patikimas sprendimas variklio remontui ar kapitaliniam atnaujinimui.

Techniniai parametrai:

• Veleno ilgis: 134,5 mm
• Veleno aukštis: 54 mm
• Šarnyrinio guolio skersmuo: 14 mm
• Jungiamojo strypo (švaistiklio) ilgis: 77,3 mm
• Variklio tipas: YD38
• Darbiniai sūkiai: iki 3800 aps./min.

Suderinamumas:

Tinka YD38 tipo varikliams, montuojamiems šių gamintojų technikoje:

• HARDERN
• NAC
• STEEL
• FLORA
• FLO
• VICTUS
• ir kitiems gamintojams, naudojantiems YD38 variklius

Savybės ir privalumai:

• Pagamintas iš tvirtų, dilimui atsparių medžiagų
• Tikslūs matmenys - lengvas montavimas be papildomų modifikacijų
• Užtikrina sklandų variklio darbą ir ilgesnį tarnavimo laiką
• Puikiai tinka tiek profesionaliam, tiek buitiniam naudojimui

Veikšnio guoliai MTZ D240 0.75 R3 KPL

Detalės aprašymas:

tags: #alkuninio #velenai #matmenys