Klip

Pokretni elementi klipnog mehanizma

Pokretni elementi klipnog mehanizma zajedno sa nepokretnim elementima formiraju radni prostor (prostor za sagorevanje) i ostvaruju njegovu sukcesivnu izmenu saglasno zahtevima radnog ciklusa.

Osim toga oni izvode i još niz funkcija:

•  primaju sile pritiska gasova (radnog tela),

•  prenose norlanu silu na cilindarski blok,

•  sprečavaju prodor radnog tela iz radnog prostora u korito motora,

•  ograničavaju prodor sredstva za podmazivanje iz korita motora u radni prostor,

•  prenose toplotu primljenu od radnog tela na cilindarski blok,

•  prenose stvoreni obrtni momenta na radnu mašinu,

•  kod nekih konstrukcija motora služe i za razvođenje radnog tela (dvotaktni).

•  s obzirom da predstavljaju pokretne elemente prenose i sopstvene inercijalne sile.

•  posredstvom njih se izvodi pogon ostalih mehanizama i sistema motora.

 

Pokretni elementi klipnog mehanizma predstavljaju znači najopterećenije elemente motora. Izloženi su dejstvu mehaničkih opterećenja (od inercijalnih sila i sila pritiska gasova) i toplotnih opterećenja (od kontakta sa vrelim produktima sagorevanja, mećusobnog trenja i trenja sa nepokretnim elementima). U nekim slučajevima, a naručito kod brzohodih motora opterećenja poprimaju i karakter blizak udarnim opterećenjima. Zato se od konstrukcije pokretnih elemenata klipnog mehanizma zahteva:

•  visoka čvrstoća, krutost i otpornost na habanje pri relativno maloj masi,

•  pouzdan rad na različitim eksploatacionim režimima,

•  zahtevani oblik, kvalitet materijala i obrade,

•  dovoljan vek rada,

•  što potpunije uravnoteženje i ravnomernost obrtanja,

•  odsustvo vibracija i kritičnih zona u radnom dijapazonu broja obrtaja

 

Klipna grupa

 

 

Klipna grupa se sastoji od sledećih osnovnih elemenata:

 

•  klipa (jednodelnog ili dvodelnog),

•  klipnih prstenova (zaptivnih i uljnih),

•  osovinice klipa,

•  graničnika aksijalnog pomeranja osovinice klipa,

•  elemenata koji omogućuju hlađenje klipa.

 

Osnovni zadatak klipne grupe je da:

 

•  obezbedi neophodan oblik prostora za sagorevanje za efektivnu organizaciju radnog procesa,

•  primi sile pritiska gasova i preda ih klipnjači,

•  preda normalnu silu od klipnjače na zidove cilindarskog bloka,

•  obezbedi zaptivanje cilindra u cilju sprečavanja prodiranja gasova iz prostora za sagorevanje u korito motora kao i

ulja i vazduha iz korita motora u prostor za sagorevanje,

•  vrši odvoćenje toplote koju primi od gasova na zidove cilindra i obezbedi normalnu sopstvenu radnu temperaturu,

•  izvodi razvođenje radne materije kod dvotaktnih motora.

 

U procesu rada motora elementi klipne grupe izloženi su dejstvu promenjivih mehaničkih i toplotnih opterećenja, koji ih deformišu i izazivaju na dodirnim površinama visoke specifične pritiske, a u elementima visoka naprezanja.

Povećani zazori između klipa i cilindra pri izmeni smera dejstva normalne sile dolazi do poprečnog premeštanja klipa, koje ima karakter udara. Intezitet tog premeštanja definiše se veličinom zazora, brzine izmene normalne sile u trenutku premeštanja, položaja centra mase klipa u odnosu na osu osovinice, dužinom klipa i ostalim njegovim konstruktivnim parametrima. Najveći intezitet tog udarnog dejstva javlja se pri bočnom premeštanju klipa u početku takta širenja u zoni SMT, a što izaziva povećane vibracije i buku motora, povećanu potrošnju ulja, a usled visokofrekventnih vibracija cilindarske košuljice nastaju kavitaciona razaranja njihovih spoljašnjih površina.

Površine elemenata klipne grupe koji formiraju prostor za sagorevanje izložene su intezivnom erozionom i korozionom habanju, a kontaktne površine se kreću sa velikim relativnim brzinama u uslovima nedovoljnog podmazivanja. Mehanički gubitci trenja klipne grupe iznose 45 ¸ 65% od ukupnih mehaničkih gubitaka motora, a od toga 50% predstavljaju gubitci koji se odnose na klipne prstenove.

 

Kod savremenih motora karakteristične su eledeće eksploatacione deformacije:

 

•  eroziono habanje i razaranje površina žljeba prvog kompresionog prstena,

•  pojava pukotina na čelu klipa i njegovo progorevanje,

•  intezivno sakupljanje gareži na elementima glave klipa,

•  gubitak pokretljivosti klipnih prstenova (naručito prvog),

•  gubitak elastičnosti i zapicanje klipnih prstenova,

•  pojava riseva na kliznim površinama,

•  povećana pohabanost čeone površine klipnih prstenova i bočne površine vođice klipa,

•  pojava pukotina na okcima klipa.

 

Pojava navedenih deformacija dovodi do pogoršanja karakteristika i pouzdanosti rada motora:

 

•  umanjenja snage motora,

•  povećanje potrošnje goriva i maziva,

•  umanjenje motoresursa (umanjenja vremena od jednog do narednog remonta),

•  pogoršanje ekoloških karakteristika,

•  umanjenja veka rada.

 

Na osnovu osnovnih zadata, uslova rada i karakterističnih deformacija ok konstrukcije klipne grupe se zahteva:

 

•  pouzdano zaptivanje radnog prostora (količina radnog tela koja prodire u korito motora ne treba da prelazi 0.5 ¸ 1.0% od potrošnje vazduha, a količina ulja koja dospije u prostor za sagorevanje ne treba da je veća od 0.3 ¸ 0.6% od specifične efektivne potrošnje goriva),

•  minimalno apsorbovanje toplote od strane površine čela klipa i obezbeđenje efektivnog odvođenja toplote od čela klipa na zidove cilindarskog bloka,

•  ostvarivanje minimalno moguće konstruktivne mase pri obezbeđenju dovoljne čvrstoće, krutosti i uz minimalne deformacije,

•  što je moguće manje trenje na dodirnim površinama uz visoku otpornost na habanje.

 

 

• Home