CESTOVNA PRIJEVOZNA SREDSTVA

SREDSTVA I EKSPLOATACIJA SREDSTAVA CESTOVNOG PROMETA

GLAVNI DIJELOVI MOTORA

Prof. dr. sc. Goran Zovak

Glavni dijelovi motoraKuite motoraCilindriGlava motoraVentiliKlipovi s klipnim prstenovima i osovinicom klipaKlipnjaaKoljenasto vratiloLeajeviKuite motoraObjedinjuje sve pokretne dijelove klipnog mehanizma u jednu cjelinu

Izrauje se od raznih aluminijskih legura i sivog ljeva

Sastavljeno je iz gornjeg i donjeg dijela

Gornji dio kuita Uleiuje koljenasto vratilo (u praksi se esto oznaava i kao kuite koljenastog vratila);

U njemu je ponekad uleitena i bregasta osovina razvodnog mehanizma;

- Na njega se nadovezuju cilindri motora koji mogu biti izvedeni i uvreni pojedinano za kuite motor (sluaj kod zrakom hlaenih motora); Kod vodom hlaenih motora, cilindri motora izvedeni su u obliku bloka cilindara, koji sadri vie cilindara zajedno, a gornji dio kuita motora i blok cilindara izvedeni su iz jednog dijela koji onda oznaavamo kao blok motora.

Donji dio kuita motora

- Izveden je u obliku korita; Oznaava se i kao korito motora (karter); - Slui najee kao spremnik ulja za podmazivanje motora

Cilindri Osim za odvijanje toplinskog procesa izgaranja gorive smjesa, slui ujedno i za voenje klipa pomou kojeg se, pretvaranjem toplinske energije, dobiva koristan mehaniki rad

Nadovezuje se na gornji dio kuita motora, a njegova uzduna os mora biti potpuno okomita na uzdunu os koljenastog vratila. Kod motora izvedenih kao viecilindrini, uzdune osi svih cilindara moraju biti meusobno potpuno paralelne i potpuno okomite na uzdunu os koljenastog vratila, kao i omjeri svih cilindara koji moraju biti potpuno meusobno jednaki

Stjenke cilindra moraju biti tako dimenzionirane da cilindar bez deformacija odnosno loma moe izdrati visoke tlakove i sile koje djeluju na stjenke cilindra. Unutranja ploha cilindra, po kojoj klie klip, mora imati dobra klizna svojstva i veliku glatkou

Izrauju se od sivog ljeva, a zbog boljeg odvoenja topline mogu se izraditi i od aluminijskih legura Cilindri od aluminijskih legura - klizno polje unutar cilindra potrebno je posebnim postupcima dotjerati kako bi se poboljala klizna svojstva i poveala otpornost na habanje Postoje tri postupka kojima se to postie:

- Porozno kromiranje - galvanskim putem nanaa se na unutarnju povrinu aluminijskih cilindara tanki sloj kroma, koji je porozan tj. sadri veliki broj mikro pora u kojima se skuplja ulje za podmazivanje

- Ferral postupak slian postupku kromiranja, natrcavanjem se nanosi tanki sloj specijalnog elika na unutarnje povrine cilindra. Umetak od sivog lijeva slui kao osnovni dio cilindra na koji se s vanjske strane nalijevaju rebra od aluminijskih legura radi boljeg hlaenja

- Alfin postupak poseban tehnoloki postupak gdje se unutarnje povrine izvode od sivog lijeva, a vanjske od aluminijskih legura- postie se intermetalana veza izmeu navedenih materijala ime su onda dobivena vrlo dobra svojstva u provoenju topline Tokom rada motora, dolazi do troenja kliznih povrina cilindra, pogotovo u poziciji gornje mrtve toke. Tada cilindar gubi svoj prvobitni oblik te ga je bruenjem i buenjem potrebno ponovno dovesti u cilindrini oblik. Suvremeni motori izdre 3-5 naknadnih bruenja

Cilindri se u praksi izvode u obliku tzv. mokrih i suhih kouljica

Oba oblika kouljica izrauju se od kvalitetnog sivog lijeva tzv. Centrifugalnog lijeva

Mokra kouljica koriste se kod novijih motora, kod kojih je blok motora izveden iz aluminijske legure ili slabije kvalitete sivog lijeva. Nalaze se u direktnom kontaktu s rashladnom tekuinom. Prednost im je to je u sluaju kvara dovoljno samo promijeniti defektnu kouljicu

Suha kouljica koristi se kod starijih motora, nisu u direktnom kontaktu sa rashladnom tekuinom. Utiskuju se u blok motora pod silom od 50 kN te se nakon utiskivanja moraju naknadno obraditi

Glava motoraTermiki najoptereeniji dio motora

Slui za zatvaranje cilindra sa gornje strane i formiranje eljenog oblika prostora izgaranja

Zbog sloenosti konstrukcije, izrauju se postupkom lijevanja, a kao materijal slui sivi lijev ili razne aluminijske legure

Spoj glave s blokom motora, mora biti dobro zabrtvljen to se postie upotrebom odgovarajuih brtvi, odgovarajuim stezanjem vijaka i relativno velikom kratkoom dosjeda povrine glave i bloka motora

Zbog visokih kriterija koje moraju zadovoljiti, najee se koriste azbestno-metalne brtve ili tanki limovi od bakra i aluminija

Stezni vijci moraju biti stegnuti s odgovarajuim prednaponom kako kako bi osigurali potpunu nepropusnost spoja glave i bloka motora. Veliinu sile stezanja odreuje proizvoa

Da bi se sprijeila deformacija glave, prilikom stezanja ili otputanja, potrebno je vijke stezati po tono odreenom rasporedu koje odreuje proizvoaVentiliSlue za promjenu radnog medija unutar cilindra motora

Kod suvremenih vozila koriste se konini ventili s kutom nagiba od uglavnom 45 - omoguavaju dobro prostrujavanje radnog medija, sami se centriraju i dobro brtve. Da bi se to izvelo potrebna je i dobra izvedba sjedita ventila u glavi motora, koje se izvodi s tri konina nagiba

Ventili su termiki i mehaniki najoptereeniji dio motora, u toku rada motora, otvore se 1100-3700 puta u jednoj minuti

Izrauju se kovanjem od visokokvalitetnog elinog materijala koji je kod ispunih ventila legiran kromom i niklom zbog visokih temperatura. Kod usisnih ventila, zbog niih temperatura, legiran je kromom i silicijem

U glavi motora, za voenje ventila slue posebno izvedene voice (vodilice) koje se izrauju od centrifugalnog sivog lijeva ili od specijalne bronce.

Motor oko 75-90% od ukupne potronje ulja troi na usisavanje ulja kroz voice usisnih ventila, zbog toga se ventili esto brtve s gornje strane voice pomou manetnih ili prstenastih gumenih brtvi.

Ventili

Klipovi motora Jedan od glavnih dijelova klipnog mehanizma, pomou kojeg se postie potrebna promjena volumena cilindra u cilju provoenja krunog procesa. Slue za dobivanje korisnog mehanikog rada Izrauje se lijevanjem i preanjem od raznih aluminijskih legura Svaki klip sastoji se iz vodeeg i brtvenog dijela: - Vodei dio slui za preuzimanje normalnih sila na klipu. - Brtveni dio slui za smjetaj klipnih prstenovaKlipovi benzinskih motora sadre 2-5 prstena, a dizelski motori 4-6 prstena Klip, pod djelovanjem visoke temperature, ima za oko dva puta vee toplinske dilatacije od cilindra.

Tu razlika potrebno je eliminirati, to je izvedeno na tri naina izvedbe klipa:- Koninom izvedbom klipaElastinom izvedbom klipa Autotermnom izvedbom klipa Konini klip - esto se izvodi ovalno tj. u obliku elipse kod koje je manja os paralelna s uzdunom osi osovinice klipa. Na taj nain kompenziraju se toplinske dilatacije materijala klipa tako da klip, u trenutku kad postigne svoju normalnu pogonsku temperaturu, poprima potpuno kruan oblik koncentrian promjeru cilindra s jednolikom zranou po itavoj duini plata klipa- esto se koristi kod dvotaktnih motora i kod dizel motora.- Preteno su izraeni od legure aluminija i silicija koja ima malu vrijednost toplinske dilatacije

Elastini klip - koristi se u cilju smanjenja lupanja motora prilikom rada nedovoljno zagrijanog motora. -Imaju na vodeem dijelu plata izveden prorez u obliku slova "T" ili "U", ime je poveana elastinost plata klipa. Plat klipa je popreno presjeen to naravno onda smanjuje efekt provoenja topline s termiki optereene zone klipa na plat klipa- Kod ugradnje u motor ovakvih klipova potrebno je paziti da se prorez nalazi na neoptereenoj strani klipa- Dobro se prilagoavaju svakom obliku cilindra

Autotermni klipovi - danas se uglavnom upotrebljavaju- To su klipovi kod kojih je u poziciji okaca uliven u materijal klipa uloak od elinog lima. elini uloci, ne rasteu se pod djelovanjem temperature tako jako kao. aluminijska legura od koje je izraen klip, Zbog toga prilikom zagrijavanja klipa dolazi do tzv. bimetalnog efekta tj. poveanog zakrivljenja plata klipa u smjeru uzdune osi osovinice klipa ime se onda kompenzira termiko istezanje klipa u smjeru poprenom na uzdunu os osovinice klipa, dakle u noseoj ravnini klipa tako da takvi klipovi mogu onda biti ugraeni u cilindar

Klipni prstenovi Slue za - brtvljenje klipa u cilindru motora, - sprjeavanje prolaza goriva odnosno gorive smjese kao i plinova izgaranja iz prostora izgaranja u prostor korita motora- sprjeavanje prolaza zraka i ulja iz prostora korita motora u kompresioni prostor cilindra, - skidanje vika ulja sa stjenke cilindra- odvoenje topline s klipa na stjenke cilindra, a preko njih na rashladno sredstvo motora. Prema namjeni dijele se na kompresione i uljne prstenove: - Kompresioni prstenovi slue za brtvljenje a uljni za skidanje ulja iz prostora motora u kompresioni prostor cilindra- Suvremeni motori, obino imaju dva kompresiona i 1-2 uljna prstena. - Da bi prstenovi uvijek bili pokretni unutar utora klipa potrebno je postii odreenu aksijalnu i radijalnu zranost. -- Aksijalna zranost kod prvog klipnog prstena se kree od 0,050,10 mm a kod ostalih 0,030,06 mm.-- Radijalna zranost kod kompresionih prstenova iznosi 11,4 mm, a kod uljnih 1,41,8 mm.- Kod premale zranosti postoji opasnost od zaribavanja prstena, a kod prevelike zranosti poveava se potronja ulja zbog tzv. pumpnog efekta.Klipni prstenovi

Pumpni efekt

Osovinica klipa Slui za spajanje klipa s malom akom (pesnicom) klipnjae

Zbog visokih optereenja i loih uvjeta podmazivanja se izrauje se od elinog materijala za cementiranje

Pod djelovanjem optereenja, osovinica klipa e se u toku rada motora deformirati, i to ne samo u smislu savijanja ve e doi i do pojave ovalnih deformacija. Te deformacije moraju biti unutar doputenih vrijednosti jer e u protivnom uzrokovati lom klipa

Kod suvremenih motora koristi se tzv. slobodno uleitenje osovine klipa kod kojih je potrebno osovinicu klipa osigurati protiv aksijalnog pomaka u toku rada motora, posebnim osiguraima koji se umeu u posebne utore na ulaznim stranama okaca klipa

Najee se koriste tzv. Seeger-ovi osigurai ili razliiti iani osigurai

Kada ne bi bilo osiguraa, osovinica klipa bi se u svom radu aksijalno pomaknula i dola u direktan kontakt s stijenkom cilindra to bi izazvalo velika mehanika optereenja.Osovinica klipa

Klipnjaa Slui za pretvorbu pravocrtnog kretanja klipa u rotaciono gibanje koljenastog vratila koje nam je potrebno za pogon vozila

Izrauje se uglavnom kovanjem od elika a ponekad i preanjem iz razliitih aluminijskih legura

Sastoji se od male i velike ake (pesnice) meusobno povezane tijelom klipnjae:Mala aka (pesnica) klipnjae, koja je pomou osovinice klipa povezana s klipom, kree se tokom rada motora translatorno, Velika aka (pesnica) klipnjae, pomou koje je klipnjaa povezana sa rukavcem koljenastog vratila, kree se tokom rada motora rotaciono.

Dijelovi klipnjae blii maloj pesnici bit e optereeni inercionom silom a dijelovi klipnjae blii velikoj pesnici centrifugalnom silom. Klipnjaa

Koljenasto vratilo Slui za preuzimanje sile sa klipnjaa pojedinih cilindara motora te se na taj nain stvoreni zakretni moment motora prenosi na transmisiju vozila

Izvedba koljenastog vratila ovisi o vrsti motora, broju cilindara i izvedbi uleitenja

Izrauje se kovanjem od elinog materijala za poboljavanje ili nitriranje, a ponekad lijevanjem iz specijalnog sivog lijeva

Unutar koljenastog vratila moraju se nalaziti provrti koji slue za odvoenje ulja i za podmazivanje leajeva

Sastoji se od glavnih i leteih rukavaca meusobno povezanih ramenicama: - Pomou glavnih rukavaca, koljenasto vratilo se uleituje u kuite motora a - Pomou leteih rukavaca povezuje se sa velikim akama (pesnicama) klipnjaa pojedinih cilindara

Tokom rada motora dolazi do troenja i deformacija rukavaca, koji tada mijenjaju svoj oblik za veliinu od 0,01 mm pa ih je tada naknadnim bruenjem potrebno dovesti ponovno u kruni oblik

Koljenasta vratila izdre obino 2-4 naknadna bruenja.Koljenasto vratilo

Leajevi motora Za uleitenje pojedinih pokretnih dijelova motora mogu se koristiti kotrljajui i klizni leajevi:- Kotrljajui leajevi - imaju mali otpor kotrljanja, zahtjevi za podmazivanje su im mali pa se zbog toga prvenstveno koriste kod dvotaktnih motora kod kojih su uvjeti podmazivanja loi -- U toku rada manje se zagrijavaju i vijek trajanja im je dulji -- Glavna mana kotrljajuih leajeva je to su osjetljivi na udarna optereenja i zahtijevaju i sloeniju konstrukciju elemenata koje uleituju- Klizni leajevi jeftini su, lagano se montiraju, imaju dobra svojstva klizanja i tihi su u radu. Preteno se koriste kod etverotaktnih motora. -- Svaki klizni leaj se sastoji od alice i leajnog materijala: --- alica - osigurava potrebnu vrstou i otpornost, a leajni materijal poboljava klizna svojstva i daje potrebnu sigurnost u radu--- Leajna alica - izrauje se od elika, sivog lijeva, raznih bronci ili aluminijskih legura

Leajni materijal izrauje se ili od bijele kovine ili od olovne bronce ili od raznih aluminijskih legura. Kod kliznih leajeva glavni je problem tonosti voenja rukavca. U svakom kliznom leaju, zbog stvaranja nosivog uljnog filma mora postojati odreena zranost izmeu uleitenog rukavca i leaja Preciznost voenja rukavca unutar leaja ovisi od njegove geometrijske izvedbe Razlikujemo tri karakteristine izvedbe:1.Kruni leaj - izvedba je jednostavna i pogodna za krunu promjenu smjera djelovanja sile, jer je oblik nosivog uljnog filma, bez obzira na smjer djelovanja sile, uvijek isti - Nedostatak - posjeduju relativno veliku zranost tako da je voenje rukavca, a to znai i itavog vratila, dosta netono to naravno ide na utrb mirnoe rada motora

2.Centrino-ovalni leaj - relativna zranost izmeu leaja i rukavca je manja a zbog ovalnog oblika leaja stvaraju se dva uljna klina koji onda znatno bolje vode rukav koljenastog vratila - Kod dvodijelnih leajeva, koji se danas preteno upotrebljavaju, nije teko postii ovakvu ovalnu izvedbu leaja. Potrebno je meutim paziti da se razdjelna ravnina leaja nalazi u neoptereenoj zoni leaja.

3. Ekscentrino-ovalni leaj osigurava najbolje voenje koljenastog vratila

- Ovakva izvedba leaja ne samo da osigurava najmanju ugradbenu zranost izmeu rukavca i leaja ve praktiki u potpunosti onemoguava nastanak oscilacija koje kod cilindrinih leajeva mogu izazvati ozbiljna oteenja leaja. Naravno da i kod ovih leajeva treba paziti da se razdjelna ravnina nalazi u neoptereenoj zoni leaja.

1,2 - 2,5 mm

Voica ventila

Glava motora

Drka ventila

Tanjur ventila

Ventil brtvi u jednoj toci

15(10)

45(30)

75(65)

d1

d2

d

100200C

200500C

zranost

zranost

KONINI KLIP

2.) centrino-ovalni leaj

R

R

R1

s

Gornja polutka leaja

Donja polutka leaja