Struktura

Kliková hřídel

Kliková hřídel

Klikové hřídele mohou být nedělené nebo dělené, skládané z jednotlivých dílů. V současné době se v automobilových motorech používají převážně nedělené hřídele, které se vyrábějí kováním z jednoho kusu oceli nebo odléváním. Následuje obrábění a broušení hlavních a ojničních čepů klikové hřídele.

Pro dvouválcové a čtyřválcové motory jsou přímo na hřídeli odlity vyvažovací protizávaží. U šesti válcových motorů, které jsou již samy vyváženy (vlivem své konstrukce) a vykazují proto nejklidnější chod, se tato závaží nevyskytují.

Uložení klikové hřídele bývá provedeno nejčastěji prostřednictvím kluzných ložisek se dvěma výměnnými pánvemi. Hlavní a ojniční ložiska se liší pouze průměrem a někdy i šířkou. Hlavní ložiska jsou vždy větší a bývá jich vždy o jedno více nebo o jedno méně, než je počet válců (4. válce 3 až 5 x uložen). Čepy klikové hřídele jsou tepelně zpracovány kalením.

                                                                                                                                                    obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 1: Kliková hřídel

 

Kontrola klikové hřídele

  • Vizuální

    • házivost, poškození čepů ( např. nemají-li na povrchu vydřené rýhy), těsnost mazacích kanálů a jejich čistotu, těsnost ucpávek u dutých klikových hřídelí

 

  • Proměřením

    • měříme průměr čepů, jejich ovalitu, napojení přechodových odporů, drsnost povrchu, dynamickou vyváženost, souosost hlavních a ojničních čepů, kontrolujeme zkroucení klikové hřídele

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 2: Měření čepů klikové hřídele

 

  • Defektoskopicky

    • trhlinky- kontrola magnetickou zkouškou nebo ultrazvukem. Místo, kde se hledá trhlina, se očistí a potře speciální barevnou kapalinou, která pronikne do trhliny. Součást se očistí od přebytečného nátěru a posype se absorpční látkou, která zbylou kapalinu nasaje do sebe a tím dojde k vykreslení praskliny. Podle intenzity a velikosti zbarvení lze usuzovat na hloubku trhliny

 

Opravy klikové hřídele

Opotřebení klikového mechanismu je kritériem opotřebení celého motoru. Dochází k němu zákonitě a nelze mu zabránit. Kvalitními oleji, údržbou a rozumným zatěžováním lze opotřebení snížit a tím prodloužit celkovou životnost motoru.

  • Vyrovnání KH

    • k této operaci je nezbytný silný lis a přípravek pro uložení hřídele na oba krajní čepy. Střed hřídele podkládáme podložkou pouze o několik milimetrů nižší, než je střední čep. Potřebnou sílu citlivě zavádíme na hřídel z opačné strany prohnutí. Zaznamenáváme postup rovnání a na hřídeli si děláme značky

 

  • Broušení čepů KH

    • zásadou přebrušování obou druhů čepů (hlavních i ojničních) je broušení na co nejbližší opravárenský rozměr. Broušení je odstupňováno do čtyř skupin (1. až 4. přebroušení), odstupňované zpravidla po 0,25 mm. Pokud již byla hřídel přebrušována, zásoba opravárenských rozměrů klesá. Byl-li vyčerpán poslední rozměr, nelze už dále přebrušovat, hřídel se musí vyřadit

    • před broušením je nutné překontrolovat, není-li hřídel prohnutá. Pokud je, musí se vyrovnat pod lisem tak, aby házení středních hlavních čepů nepřesahovalo 0,05 mm

    • při broušení povrchově kalených čepů se musí dbát na to, aby se zakalená vrstva neprobrousila a musí být také dostatečně chlazena, jinak by se mohla poškodit přehřátím

    • dále je při broušení nutné dodržet poloměr zaoblení přechodu čepu do ramen a šířku ojničních čepů (klepání ojnic)

    • po opravě je nutné srazit ostré hrany mazacích otvorů, hřídel opláchnout v oleji a mazací kanálky pročistit. Před montáží se musí mazací kanálky profouknout stlačeným vzduchem

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 3: Broušení čepů klikové hřídele

 

  • Promytí dutiny KH

    • je to velmi důležitá operace, protože v dutinách KH se usazují nečistoty z oleje, které zhoustnou nebo ztvrdnou. Nejdříve se provede narušení usazenin chemickými rozpouštědly, které potom tlakem odstraníme. Čisté kanály zajišťují nejen správný průtok mazacího oleje, ale snižují možnost utržení usazenin a jejich vniknutí do ložiska
  • Vyvážení KH

    • provádí se na vyvažovacím stroji, jde o dynamické vyvážení při 1000 ot/min. Maximální nevyváženost nesmí být překročena, její hodnotu uvádí výrobce motoru v  technické dokumentaci. Pro běžné čtyřválce o objemu do 1600 ccm je maximální dovolená nevyváženost 150 g/mm

    • při úpravě vyváženosti se odvrtává materiál na vyvažovacích závažích hřídele. Překročením dovolené hodnoty nevyváženosti se motor za chodu chvěje a tyto vibrace nelze jinak odstranit než rozložením celého motoru a dodatečným vyvážením klikové hřídele

    • kliková hřídel by měla být vyvažována jako celek společně se setrvačníkem motoru

 

Uložení klikové hřídele

  • Kontrola vůlí čepů v pánvích

    • po vyrovnání a přebroušení hřídele by se vždy měla provést kontrola vůlí obou čepů v příslušných pánvích. Tuto kontrolu lze doporučit i pro nový klikový hřídel a nominální pánve

    • skutečná vůle se zjišťuje po uložení čistého hřídele do čistých pánví, které se správně uloží do svých zámků v klikové skříni. Tato metoda však vyžaduje speciální tyčinku, která se přiloží na kontrolovaný čep podélně, následně se nasadí druhá polovina pánve s víkem ložiska a to se utáhne utahovacím momentem dle výrobce. Potom se uložení rozebere, odklopí se víko s horní pánví a ke stlačeným tyčinkám se přiloží srovnávací měřítko, na kterém se hledá stejná šířka, jakou má pásek. Při shodě obou šířek se z měřítka odečte skutečná vůle v ložisku v setinách mm

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 4: Radiální vůle čepů klikové hřídele

 

  • Kontrola axiální vůle KH

    • smontujeme komplet uložení hřídele v hlavních ložiskách a matice šroubů utáhneme předepsanými utahovacími momenty. Potom páčením hřídele pomocí dvou šroubováků přesouváme hřídel z jedné krajní polohy do druhé a spárovou měrkou měříme vůli mezi axiálními pánvemi a čelní broušenou plochou klikové hřídele

    • přesnější změření axiální vůle klikové hřídele lze provést stejným způsobem s tím, že axiální posuv měříme pomocí setinového indikátoru na některém konci klikového hřídele (vhodná je příruba pro setrvačník). Indikátor je upevněn v magnetickém stojánku

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 5: Měření axiální vůle klikové hřídele

 

  • Montáž KH

    • pokud máme zkontrolovány obě tyto vůle na klikové hřídeli, můžeme přistoupit k samotnému uložení (montáži) klikové hřídele do kluzných ložisek

    • hlavní čepy musí být naprosto čisté a mírně potřené motorovým olejem. Uložené pánve musí správně zapadat svými výlisky do zámků ve víkách bloku motoru. Musí být dodržena úzkostlivá čistota. Pánve se rovněž potřou olejem a hřídel se do nich opatrně vloží. Potom se na hlavní čepy nasadí naolejované horní pánve zaklapnuté do svých vík a znovu se prověří, zda souhlasí výstupky pánví se zámky v uložení. Víka uložení se utáhnou předepsaným utahovacím momentem

    • pokud jsou všechny vůle hlavních čepů správné a víka jsou správně utažena, měla by se kliková hřídel otáčet v ložiskách pomocí jedné ruky bez zvláštní námahy. Otáčení má být plynulé, odpor se nemá měnit během celé otáčky a uložení nesmí drhnout. Obvykle otáčíme za nasazený setrvačník, abychom se nezranili o klikovou skříň. Odpor otáčení nesmí být ani příliš malý, jinak znovu prověříme již popsaným způsobem, zda nejsou příliš velké vůle v hlavních ložiskách

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 6: Montáž klikové hřídele

 

  • Příčiny poškození pánví ložisek KH

                o  Únava povrchové vrstvy

vznikají trhliny, které se postupně zvětšují a prohlubují, až se začnou vydrolovat části ložiskového kovu

                o  Nečistota v ložisku

příčina je v montáži nedokonale očištěných součástí, dále jsou to prach a písek, které se dostanou do motoru přes čistič oleje nebo přes odvzdušnění klikové skříně, nebo částečky kovových otěrů v přívodu oleje

                o  Nečistota na zadní stěně tenkostěnných pánví

odvod tepla je nedostatečný, neboť pánev nesedí ve svém lůžku

                o  Ovalita pánví ložiska

opotřebení pánví, již dřívější ovalita vývrtu hlavy ojnice vlivem předchozího protočení pánví v hlavě ojnice při zadření

                o  Nadměrné přitažení víka ložiska

obě poloviny ložiska by měly před zamontováním poněkud přesahovat, aby při dotažení víka byly ložiskové pánve do svého lůžka natlačovány. Při velkém překrytí se mohou pánve vyboulit; nadměrné předpětí vzniká často upilováním víka ložiska. Boční sevření může vzniknout v důsledku pokřivení lůžka nadměrným dotažením víka ložiska

                o  Příliš malé předpětí ložiska

pánev špatně sedí v  lůžku a teplo je nedostatečně odváděno. Příčinami této chyby bývá nesprávné upilování dělicích ploch pánví ložiska (odstranění překrytí), nečistota mezi dosedacími plochami víka a lůžka a nebo potlučení dosedacích ploch. Dále mohou být důvodem nedostatečně dotažené svorníky, nebo pokřivené lůžko. Ložiskové pánve mohou být příliš velké a nebo je při montáži použilo nesprávných podložek

                o  Zkroucení nebo ohnutí ojnice

je nutné provést kontrolu souososti všech ojnic a  v případě potřeby i vyúhlování ojnic nebo jejich převrtání na horizontální vrtačce

                o  Nesprávná poloha ložiskového víka 

příčinou je otočení ložiskového víka, ulomený středící kolík, překroucení ložisek při montáži nebo uvolněné matice, které umožňuji nadměrnou vůli svorníků                               

                o  Pokřivená kliková skříň 

deformace vzniká vlivem velkého střídavého zahřívání a ochlazování motoru, přetěžováním motoru a přetáčením motoru. Při této závadě je nutné převrtat uložení klikové skříně v bloku motoru

                o  Ohnutá kliková hřídel

vlivem přetížení a přetáčení motoru

                o  Nedostatek oleje

ucpané kanálky mazání, ucpaný olejový čistič, poškozený regulační ventil, vadné olejové čerpadlo, uvolněné zaslepení mazacího kanálu

 

obrazek

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. 7: Poškození pánví klikové hřídele

 

Zdroje

  • GSCHEIDLE, Rolf.  Příručka pro automechanika. 3. vyd. Praha: Sobotáles, 2007, 688 s. ISBN 978-80-86706-17-7.
  • JAN, Zdeněk a Bronislav Ždánský. Automobily III Motory. 4. vyd. Brno: Avid, 2007, 165 s. ISBN 978-80-903671-7-3.
  • KLŮNA, Jindřich a Jiří KOŠEK. Příručka opraváře automobilů. 2. vyd. Praha: SNTL, 1993, 482 s. ISBN 80-03-00568-X.
  • VLK, Fantišek. Vozidlové spalovací motory. 1. vyd. Brno: Nakladatelství a vydavatelství VLK, 2003, 580 s. ISBN 80-238-8756-4.

Obrázky

Otestuj se

Test zde.

Logolink