Motorens plejlstang
Forbindelsesstangen overfører den kraft, der genereres i cylinderen og virker på stemplet, til krumtapakslen gennem stangtappen (Figur 7-18). Den ende af plejlstangen, der er forbundet med stempelstiften, kaldes den lille ende, mens den ende, der er forbundet med krumtapakseltappen, kaldes den store ende. Både den lille ende og den store ende har lejeflader. På denne måde kan den lineære kraft, der virker på stemplet og driver det til at fuldføre slaget, omdannes fra den roterende krumtapakseltap til rotationskraft eller drejningsmoment. Plejlstangen uden et lille endeleje, der anvendes i forbindelse med krydshovedstemplet, har ikke et sadelsæde, men har i stedet et sadelsæde direkte fastgjort til stempelstiften; derfor er det øvre leje tilvejebragt af stempelstiftens sædeleje. De fleste kommercielle dieselmotorer bruger todelte plejlstænger. Forbindelsesstangen er normalt smedet som en helhed, og derefter adskilles den store endekappe, sammenkoblingsfladen bearbejdes og fastgøres (boltes) til bearbejdning.
Delt plejlstang
I årevis har split plejlstangsteknologi været brugt i racerløb, men nu er det blevet almindeligt i dieselmotorer. Nogle dieselmotorproducenter kalder det frakturforbindelsesstangsteknologi. Den store ende af den delte plejlstang er bearbejdet som en helhed. Efter bearbejdning splittes den store ende af plejlstangen. Afhængigt af det anvendte materiale kan brudprocessen udføres ved stuetemperatur, eller plejlstangen kan fryses til en temperatur under-nul. Brud kræver radial adskillelse gennem den store ende af plejlstangen. Dette giver et groft-udseende, men i stand til at danne en perfekt sluttelig flade mellem plejlstangen og plejlstangsdækslet. Så længe den er korrekt samlet, gør den delte plejlstang det unødvendigt at udføre proceduren med at kontrollere plejlstangens sideafstand efter montering. De fleste dieselmotorproducenter bruger delte plejlstænger i mindst nogle af deres motorer (Figur 7-19).
Figur 7-19 Sammenkoblingsfladen af den revnede plejlstang: A. Nedbrudt tilstand; B. Samlet tilstand.
Plejlstangskonstruktion
De fleste plejlstænger har et I-formet tværsnit-design, men cirkulære- tværsnit er også blevet brugt. De fleste plejlstænger har oliekanaler boret fra den store ende til den lille ende for at overføre smøreolie fra krumtapakslens plejlstang til stempelstiften til smøring og afkøling. Trapezformede plejlstænger eller kile-formede plejlstænger er blevet almindelige, fordi de reducerer bøjningsspændingen på stempelstiften ved at øge lasttværsnitsarealet-, hvilket er ideelt til dieselmotorer med højt cylindertryk. Kile-formede plejlstænger har en kile-formet lille ende. Forbindelsesstænger bærer to typer belastninger: trykbelastning og trækbelastning. Forbindelsesstængerne vist i figur 7-20, 7-21 og 7-22 har alle kileformede små ender. På grund af de barske driftsforhold, som plejlstænger tåler, har de komplekse metalegenskaber. De skal have en vis elasticitet, være lette og være i stand til at absorbere stemplets tryk- og trækbelastninger.
Figur 7-20 Demontering af stempelstiftbøsningen.
Kompressionsbelastning
Under cyklens kompressionsslag og kraftslag udsættes plejlstangen for kompressionsbelastning. En anden måde at sige det på er at "klemme". Ved at kende cylindertrykket og stempeltværsnits-værdierne kan graden af kompressionsbelastning på plejlstangen beregnes. Kommercielle dieselmotorers plejlstænger fejler sjældent på grund af kompressionsoverbelastning. Når dette sker, sker det normalt samtidig med andre fejl (såsom hydraulisk lås). Den hydrauliske lås er normalt resultatet af svigt af cylinderhovedpakningen, hvilket får kølevæske til at lække ind i cylinderen.
Trækbelastning
Trækbelastning er trækkraft. Ved slutningen af hvert slag stopper stemplet faktisk i cylinderens øverste dødpunkt (TDC) eller nederste dødpunkt (BDC). Når motoren kører med 2000 rpm, sker denne bevægelsesvending næsten 70 gange i sekundet i hver plejlstang. Jo større massen af stempelsamlingen er, desto større er inertikraften, og derfor øges trækspændingen på plejlstangen og krumtappens plejlstangsaksel. I motorer, der bruger tunge leddelte stempelsamlinger, kan denne stress være ekstremt ekstrem. Trækbelastningen på plejlstangen stiger med motorhastigheden og den resulterende stempelhastighed. Når motoren kører med for høj hastighed, kan den øgede trækbelastning på plejlstangen føre til træksvigt.
Forskudt hovedhætte
Mange producenter forskyder parringsfladerne på de to halvdele af det store hoved (fra vandret retning). Dette sikrer, at plejlstangsboltene ikke skal bære hele plejlstangens trækbelastning. Plejlstangen vist i plejlstangsholderen i figur 7-20 har et forskudt hoved.
Teknisk tip
En metode til at kontrollere, om plejlstangen er let bøjet, er at fjerne topstykket og kontrollere højden af hvert stempel i cylinderen i den øverste dødpunktsposition. Hvis plejlstangen er kraftigt bøjet, vil motoren ikke være i stand til at rotere.
plejlstangsinspektion
1. Som vist i figur 7-20, brug en presse til at fjerne lejebøsningen, installer derefter hovedhætten og stram den i henhold til specifikationerne.
2. Brug en indvendig skydelære eller forlængermåler, der matcher den ydre diameter mikrometer til at måle det store hovedhul og det lille hovedhul. Koncentriciteten af det store hoved er afgørende, og trækkraften er resultatet af plejlstangens lejebelastning.
3. Plejlstangens rethed og vridning skal kontrolleres på et mekanisk plejlstangsinspektionsinstrument (Figur 7-21) eller et elektronisk plejlstangsmåleinstrument.
Figur 7-21 Instrument til inspektion af plejlstang / plejlstangsfikstur.
4. Brug værkstedsluft til at blæse oliekanalerne ud i plejlstangshullerne. Brug om nødvendigt nylon-børster til fiskesnøre til rengøring.
5. Udfør endelig en elektromagnetisk magnetisk partikelfejldetektion på plejlstangen for at kontrollere for revner. Denne proces involverer at bruge et elektromagnetisk jern til at magnetisere plejlstangen og derefter påføre fint magnetisk pulver (enten tør metode eller opløsningssuspensionsmetode). Revner vil afbryde magnetfeltet, og det magnetiske pulver vil koncentrere sig ved defekten. Når det magnetiske pulver er suspenderet i opløsningen, belægges det med et hvidt pigment, så små revner kan observeres ved hjælp af sort lys (ultraviolet lys). Enhver komponent, der har gennemgået magnetisk partikelfejldetektion, skal afmagnetiseres, før den genbruges.
6. Når den lille endebøsning på plejlstangen udskiftes, skal den nyligt installerede bøsning dimensioneres og formes ved hjælp af en ekstruderings-type røm, som vist i figur 7-22.
Figur 7-22 Kompressionsformende stempelstiftbøsning.
Ved håndtering af plejlstænger skal der udvises ekstrem forsigtighed. Når plejlstangen monteres på stemplet, skal du bruge en skruestik med kobberkæber og påføre et let spændetryk. Mindre buler og ridser på plejlstangen kan skabe stresskoncentrationspunkter, hvilket potentielt kan føre til brudsvigt. De fleste dieselmotorproducenter anbefaler at udføre elektromagnetisk magnetisk pulverinspektion, hver gang plejlstangen fjernes fra motoren. Sammenlignet med den potentielle skade forårsaget af fejl i forbindelsesstangen er omkostningerne ved magnetisk pulverinspektion ubetydelig. Når plejlstangen svigter i en kørende motor, er resultatet normalt, at plejlstangen bliver spredt og punkterer cylinderblokstøbningen. Producenter anbefaler at udskifte plejlstænger, der fejler inspektionen. Når du reparerer motoren, skal du huske, at fjernelse af materiale fra plejlstangen vil ændre dens vægt og derved ændre motorens dynamiske balance. Figur 7-23 viser proceduren for måling af plejlstangens store hovedhul ved hjælp af et mikrometer.
Figur 7-23 Måling af det store hul i plejlstangshovedet med et mikrometer.
Udskift plejlstangen
På grund af det faktum, at reparation af plejlstænger ikke er almindeligt i nutidens dieselmotoreftersyn, bør plejlstænger inspiceres i henhold til de procedurer, der er skitseret af producenten. Hvis de viser sig at være ukvalificerede, bør de udskiftes. Ved udskiftning af plejlstangen skal vægttilpasning udføres i henhold til producentens tekniske serviceanvisninger. Da de fleste lastbiler og busser med dieselmotorer har relativt lavere hastigheder sammenlignet med benzinmotorer, giver nogle producenter mulighed for en vis fleksibilitet i denne henseende. Udskiftning af plejlstangen med forskellige -vægte (større eller mindre) plejlstænger kan dog resultere i motorubalance. Producenter koder normalt plejlstængerne efter vægt; typisk er der et vindue på omkring 1,4 ounce (40 gram) pr. vægtklasse. Ved udskiftning af defekte plejlstænger skal du sørge for at matche vægtkoden.
De fleste producenter kræver udskiftning af plejlstangshætter, hver gang motoren samles igen. Derudover bør udskiftningen udføres med de korrekte producents fastgørelseselementer i stedet for kryds-matchende SAE-kvalitetsbolte. I betragtning af konsekvenserne af fastgørelsesfejl ved plejlstangshætten, gør deformationen og strækningen af gevindene risikoen for genbrug af disse bolte meget høj. Den faktiske fejlrate er meget lav, men husk, at konsekvenserne af plejlstangsfejl er alvorlige. Hvis du udfører dette arbejde for en kunde, anbefales det at udskifte fastgørelseselementerne og overlade beslutningen om at genbruge fastgørelseselementerne til kunden. Hvis du er en person, der kan lide at tage en chance, i tilfælde af offset parring af det store hoved, er genbrug af fastgørelseselementerne mere fordelagtigt.
Plejlstangslejer
De fleste motorproducenter bruger enkelt-bøsninger presset ind i den lille ende af plejlstangen til den lille ende af plejlstangen og to-friktionslejeskiver til den store ende af plejlstangen. De lille ende plejlstangslejer skal fjernes med en passende dorn eller stempel (se figur 7-20) og en presse eller hydraulisk presse. Det anbefales ikke at bruge en hammer og enhver stanse, der ikke er dimensioneret til dimensionerne af plejlstangens lille endehul, da risikoen for skade er meget høj. Nye enkelt-bøsninger skal installeres ved hjælp af en presse og dorn for at sikre, at oliehullerne er korrekt justeret, og derefter dimensioneres ved hjælp af en river eller honeværktøj, som vist i figur 7-22. Ved montering af de separate store lejer skal man også være opmærksom på placeringen af oliehullerne og målingen af mellemrummet mellem plejlstangstappen og lejet. Både lejeskiverne og plejlstangens små endebøsninger skal installeres i rene og tørre huller: ved at rense lejerne med et opløsningsmiddel, fjerne eventuel emballagebeskyttende belægning og derefter tørre med trykluft.
Teknisk tip
Efter at plejlstangshætten er strammet til plejlstangen i henhold til det specificerede drejningsmoment, skal plejlstangens sideafstand kontrolleres. Fastklemning af plejlstangshætten og plejlstangens sammenkobling kan få motoren til at sidde fast og beskadige krumtapakslen ved at skrabe krumtaparmen. I applikationer, hvor plejlstangen er ved at blive revnet, er denne kontrol unødvendig, da det kan antages, at plejlstangshætten og plejlstangen passer perfekt sammen. Bevægelse af plejlstangssamlingen frem og tilbage på tappen skulle frembringe en kliklyd, hvilket indikerer sideafstand.
Afmonter og installer stemplet
Stempelsamlingen refererer typisk til det samlede stempel, stempelringe og plejlstangen. Dette kaldes nogle gange stempelpakken. nogle producenter inkluderer cylinderforingen i deres definition af stempelpakken. De fleste kommercielle dieselmotorer til vejbrug er designet til at tillade eftersyn i førerhuset, når det er nødvendigt: Det betyder, at stempelsamlingen kan fjernes fra motoren uden at fjerne krumtapakslen. I nogle motorer forhindrer størrelsen af plejlstangshovedet det i at blive fjernet fra cylinderforingen; i dette tilfælde skal stempelpakken og cylinderforingen fjernes som en enhed. Før du fjerner stemplet, skal du sørge for at konsultere producentens servicelitteratur. Bemærk venligst, at i nogle ikke-vejdieselmotorer kan stempelsamlingen ikke fjernes fra toppen, hvilket betyder, at eftersyn i førerhusets position ikke er mulige. Når du installerer stempelpakken i motorens cylinderboring, skal du bruge den passende stempelringskompressor.