Thanh kết nối piston: mục đích, thiết kế, lỗi chính

Thanh truyền pít-tông là một bộ phận của cơ cấu trục khuỷu, nhờ đó năng lượng được truyền đến trục khuỷu khi hỗn hợp nhiên liệu không khí được đốt cháy. Đây là một chi tiết quan trọng, nếu thiếu nó thì không thể chuyển các chuyển động tịnh tiến thành các chuyển động tròn.

Hãy xem xét bộ phận này được sắp xếp như thế nào, có trục trặc gì cũng như các phương án sửa chữa.

Kết nối thiết kế thanh

Thanh truyền hoạt động dựa trên nguyên lý của bàn đạp trong xe đạp, chỉ có vai trò của các chân trong động cơ là do piston chuyển động trong xi lanh. Tùy thuộc vào sự thay đổi của động cơ, cơ cấu tay quay có bao nhiêu thanh nối trong động cơ đốt trong.

Chi tiết này có ba yếu tố chính:

• đầu piston;
• đầu quây;
• thanh truyền lực.

Đầu piston

Phần tử này của thanh kết nối là một bộ phận một mảnh trên đó cố định piston (một ngón tay được đưa vào vấu). Có các tùy chọn ngón tay nổi và cố định.

Chốt di động được lắp vào ống lót bằng đồng. Nó là cần thiết để bộ phận không bị mòn quá nhanh. Mặc dù thường có các tùy chọn không có ống lót. Trong trường hợp này, có một khe hở nhỏ giữa chốt và đầu, do đó bề mặt tiếp xúc được bôi trơn tốt hơn.

Việc sửa đổi chốt cố định đòi hỏi độ chính xác cao hơn trong sản xuất. Trong trường hợp này, lỗ trên đầu sẽ nhỏ hơn lỗ của chốt.

Hình dạng hình thang của phần đầu làm tăng diện tích mà piston nằm trên đó. Vì phần tử này tiếp xúc với tải nặng, nó được tạo ra với hình dạng có thể chịu được chúng trong thời gian dài.

Đầu quay

Ở phía bên kia của thanh truyền có một đầu tay quay, mục đích là để nối piston và thanh truyền với trục khuỷu KSHM. Thông thường, phần này có thể thu gọn - nắp được gắn vào thanh kết nối bằng cách sử dụng kết nối bắt vít. Để làm cho phần tử này ít bị mòn hơn do ma sát liên tục, các tấm lót được chèn vào giữa các thành của đầu và tay quay. Chúng bị hao mòn theo thời gian, nhưng không cần phải thay thế toàn bộ thanh kết nối.

Đầu tay quay được chế tạo với độ chính xác cực cao để các bu lông không bị lỏng trong quá trình vận hành của cơ cấu và động cơ không cần bảo trì phức tạp và tốn kém.

Nếu nắp đầu bị mòn, thì giải pháp khôn ngoan nhất là thay thế nó bằng một chiếc giống hệt, được sản xuất riêng cho loại động cơ này, thay vì tìm kiếm một loại tương tự rẻ hơn. Trong quá trình sản xuất, cả ứng suất cơ học và ứng suất nhiệt đều được tính đến, vì vậy các kỹ sư chọn vật liệu phù hợp và cũng xác định chính xác trọng lượng của bộ phận.

Có hai loại thanh kết nối:

• kết nối nhọn ở các góc vuông (được sử dụng trong động cơ trong dòng);
• kết nối ở một góc sắc nét hơn với trục trung tâm của bộ phận (được sử dụng trong động cơ được chế tạo ở dạng V).

Đầu tay quay cũng có một ổ trục tay đòn (gợi nhớ đến ổ trục chính của trục khuỷu). Nó được sản xuất từ ​​thép cường độ cao. Vật liệu chịu được tải trọng cao và có tính năng chống ma sát.

Phần tử này cũng cần được bôi trơn liên tục. Đó là lý do tại sao, trước khi bắt đầu di chuyển sau khi xe dừng lại, bạn cần để động cơ chạy không tải một chút. Trong trường hợp này, dầu sẽ đi vào tất cả các thành phần trước khi chúng được nạp.

Thanh điện

Đây là bộ phận chính của thanh nối, có thiết kế dầm chữ I (ở mặt cắt giống chữ H). Do sự hiện diện của chất làm cứng, bộ phận này có thể chịu được tải trọng lớn. Phần trên và phần dưới (đầu) được mở rộng.

Cần nhớ một số sự kiện liên quan đến thanh nguồn:

• trọng lượng của chúng trong toàn bộ động cơ phải như nhau, do đó, khi thay thế, cần lưu ý rằng ngay cả những sai lệch nhỏ cũng có thể làm mất ổn định hoạt động của động cơ đốt trong;
• trong các sửa đổi xăng, người ta sử dụng các thanh nối kém bền hơn, vì áp suất được tạo ra trong xi lanh để đốt cháy nhiên liệu diesel, cao hơn nhiều lần so với lực nén trong động cơ thông thường;
• nếu mua thanh nối nặng hơn (hoặc ngược lại - nhẹ hơn), trước khi lắp đặt, tất cả các bộ phận đều được điều chỉnh trọng lượng trên một cân chính xác.

Vật liệu sản xuất thanh nối

Trong nỗ lực làm cho các bộ phận của động cơ nhẹ hơn, một số nhà sản xuất sử dụng vật liệu hợp kim dễ chế tạo thanh kết nối. Nhưng tải cho các phần tử này không giảm. Vì lý do này, nhôm hiếm khi được sử dụng. Trong hầu hết các trường hợp, kim loại cơ bản được sử dụng để làm thanh nối là gang.

Kim loại này có khả năng chống ứng suất cơ học và nhiệt cao. Và phương pháp đúc đã được phát triển, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sản xuất các bộ phận. Các thanh nối này được sử dụng trong động cơ xăng.

Đối với động cơ diesel, như đã đề cập, cần phải có một vật liệu đặc biệt bền. Vì lý do này, thép hợp kim cao được sử dụng. Phương pháp gia công là rèn nóng. Vì các công nghệ phức tạp hơn được sử dụng để sản xuất và vật liệu đắt hơn gang, nên các bộ phận này đắt hơn nhiều so với các bộ phận bằng gang.

Các mô hình thể thao sử dụng hợp kim nhẹ (titan và nhôm), do đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế bộ phận điện (trong một số trường hợp lên đến 50%).

Bu lông xiết luôn được làm bằng thép hợp kim cao, vì ngoài ứng suất nhiệt, ren của chúng thường xuyên chịu các chuyển động đứt gãy sắc nét.

Tại sao các thanh kết nối bị lỗi?

Lý do quan trọng nhất dẫn đến sự cố thanh kết nối là sự hao mòn tự nhiên của các phần tử của nó. Đầu (pít-tông) trên ít bị gãy hơn. Thông thường, nó hoạt động cùng một nguồn lực như toàn bộ động cơ. Dưới đây là một số lý do khác khiến thanh kết nối bị hỏng:

• biến dạng do va chạm của piston với đầu xi lanh;
• sự hình thành các điểm do sự xâm nhập của mài mòn trên bề mặt của bộ phận chèn (ví dụ, bộ lọc dầu bị rách, và dầu đã sử dụng không được làm sạch các hạt lạ);
• do thiếu dầu, ổ trục trơn có thể bị hỏng (điều này có thể được xác định trong một lần đại tu lớn).

Sau lý do tự nhiên, meta thứ hai là chất bôi trơn không đủ hoặc chất lượng thấp. Vì lý do này, mọi người lái xe nên nhớ rằng việc thay dầu thường xuyên nên diễn ra trong khung thời gian do nhà sản xuất thiết lập, ngay cả khi xe không lái thường xuyên. Dầu mất đi các đặc tính theo thời gian, có thể ảnh hưởng xấu đến khả năng hoạt động của động cơ đốt trong.

Sửa chữa các thanh kết nối

Không phải trường hợp nào cũng có thể sửa chữa các thanh kết nối. Thao tác này có thể được thực hiện nếu:

• biến dạng của thanh đỡ;
• tăng khe hở đầu piston;
• tăng độ hở của đầu tay quay.

Trước khi sửa chữa, kiểm tra trực quan bộ phận được thực hiện. Sử dụng thước đo bên trong, đường kính và tất cả các khe hở của thanh nối được đo. Nếu các chỉ số này nằm trong mức bình thường thì không cần thay đổi các thanh kết nối.

Nếu thanh truyền bị biến dạng thì không thể bỏ qua điều này, vì tải trọng phân bố không đều sẽ dẫn đến phá hủy bề mặt xi lanh, tăng mài mòn trục khuỷu và bản thân piston.

Sự biến dạng của thanh nối luôn kèm theo tiếng ồn của động cơ tăng lên, ngay cả ở vòng tua thấp. Rất khó để sửa chữa một khiếm khuyết như vậy, do đó, trong trường hợp này, bộ phận chỉ đơn giản là được thay đổi thành một cái mới.

Trong trường hợp có khe hở không phù hợp, tấm che đầu được khoét theo kích thước thích hợp của dây buộc sẽ được lắp đặt. Để không phải loại bỏ một milimet thừa, bạn cần sử dụng một máy tiện đặc biệt với vòi doa.

Nếu có vết mòn ở đầu piston, bạn nên sử dụng các tấm lót sửa chữa đặc biệt, có kích thước tương ứng với khe hở yêu cầu. Tất nhiên, trong khi động cơ đang chạy, ống lót sẽ cọ xát và có hình dạng mong muốn.

Khi sử dụng ống lót, hãy kiểm tra xem lỗ khoan của ống lót và đầu có trùng nhau hay không - dầu chảy qua đó đến chốt. Nếu không, việc sửa chữa sẽ không kéo dài tuổi thọ của động cơ, mà ngược lại, sẽ làm giảm mạnh nguồn lực của động cơ (xét cho cùng, người lái xe cho rằng động cơ bị “mất điện” và không cần sửa chữa ngay, nhưng thực tế các bộ phận đã bị thiếu dầu).

Sau khi chỉnh sửa, các bộ phận phải được cân để không xuất hiện rung động khó chịu trong động cơ do sự khác biệt về trọng lượng.

Câu hỏi và trả lời:

Làm thế nào để kiểm tra thanh kết nối cho một hình elip? Hình dạng thanh kết nối được kiểm tra bằng thiết bị đặc biệt. Nếu thanh nối bị biến dạng nhẹ thì bằng mắt thường không thể xác định được điều này. Đối với điều này, một máy đo nội bộ hoặc một máy chuyên dụng được sử dụng.

Thanh nối được làm bằng gì? Từ thanh truyền, đầu piston trên, đầu tay quay dưới. Đầu piston được nối với piston bằng chốt, và đầu tay quay được nối với cổ tay quay.