|
13. prosince 2002Teorie motoru 2.srozumitelně vysvětlenaMotor – teorie (2. část) V této
části nejprve teoreticky rozeberu mechanické ztráty a poté se budu věnovat
jednotlivým dílům motoru z hlediska jejich konstrukce. Mechanická
účinnost: Každý
mechanický stroj má svoji účinnost. Snahou každého konstruktéra je přijít
s takovým řešením, které má co nejmenší mechanické ztráty. Při nadměrných
ztrátách vzrůstá potřeba dodávky větší energie na provoz takového zařízení,
v případě spalovacích motorů klesá dosažitelný výkon a vzrůstá spotřeba
paliva. Ovšem každá snaha má své meze, tření se nikdy úplně nezbavíme.
Spalovací motor je tepelný stroj a jeho konstrukce je počítána na provoz při
určité teplotě, dnes nejčastěji okolo 90°
C. Nejlepší vlastnosti má motor při teplotě 120° C, ovšem zatím nemáme přijatelně levné oleje, které by tuto
teplotu snášely. Udržovat teplotu chladící kapaliny na hodnotě okolo 120° C znamená zvýšení tlaku
v chladící soustavě aby nedošlo k jejímu varu. Při varu se vytváří
parní bubliny, které značně omezují přestup tepla se stěn do kapaliny, dochází
k místnímu přehřívání materiálu, který se v tom místě tepelně více
roztáhne a narušuje tvar součásti se všemi negativními důsledky. Systém se
zavzdušňuje, chladicí kapalina špatně cirkuluje. To dále komplikuje možnost
použití tak vysoké teploty v provozu, protože se značně zvýší nároky na
těsnost soustavy. (Motory Mercedes - Benz pro F1 této vlastnosti využily,
provozní teplota je 125° C a
při první sezóně nasazení v McLarenech byly nepřekonatelné jak výkonem,
tak spotřebou.) Všechny zde uvedené hodnoty platí pro motor zahřátý na provozní
teplotu. Vnitřní ztráty
můžeme rozdělit na čistě mechanické a hydraulické. Spalovací motory, které mají
základ ve vratném přímočarém pohybu pístu ve válci, nejsou z hlediska
mechanických ztrát nejlepší konstrukcí, rotační systémy jsou na tom výrazně
lépe. Mechanické ztráty jsou závislé na zatěžujících silách, součiniteli tření
a třecí ploše. Třecí ztráty jsou závislé na poměru maximálního a středního
efektivního tlaku – čím je rozdíl menší, tím lepší účinnosti dosáhneme. Při
zvýšení kompresního poměru se tento rozdíl zvětší a přestože se zlepší tepelná
účinnost, mechanická se zhorší (vzpomeňte na odstavec o kompresním poměru
v 1. části). Se zvětšujícím se tlakem ve válci se zvýší tlak, který vnikne
do prostoru pod prvním pístním kroužkem a přitlačí ho ke stěně válce. Druhý
kroužek má tento tlak již asi třetinový a třetí je jen vlastní pružností
přitlačován ke stěně válce a tak jeho ztráty nejsou vysoké. Pokud porovnáme
tření motoru normálně spalujícího a motoru poháněného cizím zdrojem, zjistíme,
že přítlak prvního kroužku je v prvním případě asi o 10 kPa větší (u
vznětového až o 17 kPa) a protože tyto ztráty rostou rychleji než střední
efektivní tlak, mechanická účinnost se zhoršuje. Největším „spotřebitelem“ výkonu
v motoru jsou písty. Plocha pláště pístu, nedostatečné mazání a jeho
hmotnost při posuvném pohybu zvyšují ztráty ze všech částí motoru nejvíce. Píst
je při svém pohybu přitlačován pohybem ojnice ke stěně válce, k této síle se
přidává ještě tlak plynů ve válci. Pokud si představíme pohyb ojnice, je nám
jasné, že ojnice musí mít určitou minimální délku, jinak se odpor mechanismu
nepřípustně zvýší. Délka ojnice podle všech zjištění by neměla klesnout pod 3,2
x r (r = polovina zdvihu), do této hodnoty jsou ztráty třením pístu přijatelné.
Měřením se zjistilo, že píst se podílí na ztrátách asi 37% a pístní kroužky asi
13%, takže dohromady 50% ztrát už zná své nositele. Pokud budeme odebírat jen
částečný výkon, ztráty třením pístu se sice zmenší, ale jen málo a tak se
mechanická účinnost zhorší (nebráno v potaz zvýšení hydraulických ztrát).
Takže pokud máme možnost, osadíme motor speciálními kovanými písty (jen se
dvěma úzkými kroužky) s nízkou hmotností a malou styčnou plochou pláště
pro snížení třecí plochy a snížení odstředivých hmotností. Uvědomte si, že
hmota pístu urychlená v první fázi dráhy ve válci má snahu pokračovat
v pohybu stejným směrem a táhne za sebou klikový hřídel, čímž brzdí jeho
pohyb. V určitých otáčkách se tlak plynu ve spalovacím prostoru vyrovná
s odstředivou silou pístu a ztráta se zmenší. Čím vyšší otáčky, tím větší
ztráty, takže pro dosažení vysokých otáček musíme použít co nejnižší hmotnosti
posuvných částí. Pro každé otáčky je nutná určitá maximální hmotnost posuvných
částí a pro další zvyšování otáček musíme dále na hmotnosti ubrat, jinak sice
můžeme otáček dosáhnout, ale bez nárůstu výkonu, vše se ztratí na mechanických
odporech. Odlehčení pístu se ale vyplatí i v nízkých otáčkách, každopádně
se zlepší měrná spotřeba paliva. Každé odlehčení má ale své meze, odebráním
materiálu se v inkriminovaném místě sníží pevnost, pozor, aby se vám píst
ve vysokých otáčkách neroztrhl. Dalším
významným odběratelem výkonu je klikový hřídel. Zpravidla bývá uložen v
kluzných ložiskách a tak má o něco vyšší ztráty, než pokud by se použila
ložiska valivá. Kluzná ložiska jsou výrobně levná, tichá v provozu a dobře se
s nimi uložení klikového hřídele řeší, ale pro svůj provoz potřebují
určité minimální otáčky (proto pozor na příliš malé hodnoty otáček volnoběhu,
klika se nedostatečně maže; kromě toho olejové čerpadlo dodává málo oleje).
Princip valivých otáček je ten, že při pohybu čepu v ložisku (pánvi) se
vytvoří pomocí hydrodynamického tlaku kluzná vrstva oleje, která odděluje obě
části od sebe. V ideálním případě dojde k trvalému vznosu čepu
v pánvi a vlastní mechanické tření tak úplně zanikne, ztráty jsou
způsobovány jen viskozitou oleje (platí hlavně pro čistě rotující části, jako
turbíny atd.). Z tohoto pohledu má kluzné uložení neomezenou životnost,
pokud je mazáno čistým olejem bez nečistot. Největší tření nastává hlavně při
rozběhu, podle rychlosti rozběhu se vytvoří kluzná vrstva s menším nebo
větším zpožděním. S tímto musí být počítáno při návrhu složení výstelky
pánve, aby i v těchto mezních stavech materiál sám o sobě měl dostatečně
nízké tření. Největším nepřítelem kluzného uložení jsou nízké otáčky a kývavý
pohyb, kdy se již z principu hydrodynamická vrstva nemůže vytvořit. Proto
je vhodné pro uložení vahadel, pístních čepů, rozvodových kol atd. použít
ložiska valivá. Kluzná ložiska dnes vykazují značnou životnost (několikrát
vyšší než valivá) a jejich výhoda je také v tom, že umožňují provoz i
ve značně opotřebovaném stavu. Z hlediska ztrát třením jsou na tom
ale o něco hůře. Představte si síly na klikovém hřídeli vznikající za provozu
motoru a je vám jasné, že proměnlivé působení tlaků a odstředivých sil
neumožňuje ideální rotaci čepů v pánvi, vrstva oleje je narušována a tím
se tření zvyšuje. Protože s uložením klikového hřídele asi sami nic
neuděláme, budeme se aspoň snažit mít v motoru kvalitní a čistý olej. Maximálně
můžeme pro vysoké otáčky přebrousit čepy tak, aby se zvětšila původní vůle na
hodnotu 0,04 mm, sníží se odpory, ale i životnost. Uložení kliky na valivých
ložiskách je komplikované, klikový hřídel musí být dělený (nemusí, ale výroba
speciálně upravených valivých ložisek je neskutečně drahá). Uložení klikového
hřídele u dvoudobých motorů se přednostně řeší jako valivé, protože mazání
mastnou směsí není pro kluzná ložiska nejvhodnější (proto se u víceválcových dvoutaktů,
kde se používá nedělený klikový hřídel, používá u převodovky volnoběžka, aby se
při provozu motor často odlehčoval z důvodu obnovení mazání kluzných
ložisek). Ojnice bývá (není to pravidlem, u sériových motorů se používají
pouzdra a pánve) uložena na obou koncích na jehlových ložiskách, protože zde
není tlakové mazání, které by dopravilo olej na obtížně přístupné místa
ojničního a zvlášť pístního čepu. Oko s pístním čepem navíc koná kývavý pohyb,
který není pro použití kluzného uložení vůbec ideální. Ztráty klikového hřídele
včetně víření se pohybují někde na 16 - 20%, pokud je teplota motoru
v předepsaných mezích. Se snižující se teplotou se mění vůle a viskozita
oleje a ztráty rostou. Ztráty v rozvodu se pohybují okolo 11%, z toho
ztráty v pohonu vačkového hřídele převyšují. Ztráty hydraulické (výměna
obsahu válce při plně otevřené škrtící klapce) jsou asi 16% a zbytek spotřebují
olejové, vodní a palivové čerpadlo. Toto procentuální rozdělení platí obecně,
v různých konstrukcích se přesné hodnoty mohou odlišovat. Nejvíce se to
projeví u počtu uložení klikového hřídele, pětkrát uložená klika u čtyřválce je
z hlediska ztrát méně výhodná než klika uložená třikrát. Zvláštním
problémem jsou ztráty při víření vzduchu s olejem v klikové skříni. U
čtyřválce se vždy dva a dva písty pohybují v protisměru a tak nedochází ke
stlačování vzduchu, které by zvyšovalo ztráty. Všeobecně to platí pro všechny
řadové motory. Jiná situace nastává u vidlicových motorů a hlavně závodních
motorů s tunelovými skříněmi při rozevření řad válců 90°. Pohyb pístů jedné dvojice nastává
s malým fázovým zpožděním a tak zde k „pumpování“ dochází. Proudící vzduch
strhává kapičky oleje a při tak velkém stlačení běžné filtrační vložky, které
odlučovaly olej ze vzduchu, umístěné v odvzdušňovacím otvoru, ztrácely
účinnost. Tyto problémy mají motocyklové dvouválcové motory s válci do V,
zde se proto používaly zpětné ventily, pomocí nich se dosáhlo podtlaku
v klikové skříni a kromě snížení ztrát vířením (řídký vzduch má menší
odpor) se zamezily ztráty oleje netěsnostmi ve spárách klikové skříně. Popsané
dvojice jsou u osmiválce čtyři a tak se musí jednotlivé prostory pod dvojicemi
válců spolu propojit velmi velkými otvory, aby mohl vzduch proudit
s minimálním odporem a nestlačoval se. Kromě těchto pumpovních ztrát se
projevuje také ztráta z víření vzduchu s olejem ve směru otáčení
klikového hřídele. Vzduch s olejem má určitou hustotu a hmotnost, která se
musí při změně otáček urychlovat. Je proto nutné upravit tvar spodní skříně
tak, aby kladl co nejmenší odpor pohybu rotujícího vzduchu, takže se všeobecně
u závodních motorů používá tunelová skříň (válcového tvaru). Hmotnost oleje je
vyšší než vzduchu a tak je snaha olejovou náplň přemístit mimo klikovou skříň,
aby se rozstřikovaná olejová náplň nezúčastňovala víření. Tomuto provedení se
říká „suchá kliková skříň“, měly ji i tovární škodovky. Při mazání motoru olej
stéká zpět do klikové skříně, odkud je odsáván jedním nebo dvěma čerpadly do
oddělené nádoby. Technicky zvládnout suchou skříň není vůbec jednoduché, při
odčerpávání oleje se nasává i vzduch, olej vytváří mlhu, která se musí někde
odfiltrovat, pro mazání motoru s výjimkou válců je olejová mlha
nepoužitelná. Olej sice odstředivou silou při rotaci v tunelové skříni
ulpívá na stěnách a odtud má snahu stékat dolů, ale rotující vzduch mu v stékání
částečně brání. Umístit sběrné kanálky na správná místa chce také dost
zkušeností. Přes všechny tyto problémy je zisk natolik zajímavý, že se
provedení se suchou skříní pro vysoké otáčky vyplatí použít. Mechanická
účinnost není konstantní veličina. Musíme si uvědomit, že v případě
vysokých otáček je vždy výrazně menší, protože ztráty rostou s druhou
mocninou otáček. Při změně otáček směrem dolů se sice určité veličiny, působící
na velikost ztrát, zmenší, ale jiné veličiny se mohou zvětšit a podle jejich
poměru dojde k míře zlepšení mechanické účinnosti. Každopádně nejvíce
proměnlivou veličinou jsou hydraulické ztráty při výměně obsahu válců. Jakékoli
seškrcení sacího potrubí značně zvýší hydraulické ztráty a tak provoz
s částečným výkonem sníží mechanickou účinnost vždy i když poklesnou
ztráty třením díky poklesu spalovacích tlaků. Tento jev také částečně
vysvětluje nízkou spotřebu paliva vznětových motorů, které žádné škrcení
v sání nemají, a to i při menší výhřevnosti nafty proti benzínu. Klikový
hřídel: Klikový hřídel
převádí posuvný pohyb pístu na otáčivý. Na jedné straně nepřevádí pohyb pístu
ideálně, kompresní a expanzní zdvih je z pohledu úhlové vzdálenosti stejný.
Na straně druhé zabezpečuje přijatelně pozvolný nárůst točivého momentu při
expanzním zdvihu a tak nejsou hřídele převodovky příliš namáhány rázy ze
spalování. Na stlačení směsi se díky proměnlivému převodu pohybu pístu
spotřebuje přijatelná energie. Pokud chcete, vezměte do ruky tužku, kružítko a
úhloměr a zkuste si graficky zobrazit průběh pohybu pístu vůči otáčení
klikového hřídele a dojdete k jedné zajímavé věci – v HÚ je
k zastavení a rozběhu pístu nutná kratší doba než v DÚ. Je to dáno
konečnou délkou ojnice a tento jev způsobuje vibrace motoru. (Přesné
matematické odvození nepatří pro svou rozsáhlost do tohoto článku.) Každopádně
zatím nikdo jiný s ničím lepším nepřišel, použití šikmé desky a uspořádání
válců do čtverce se neujalo pro určité zvláštnosti, které omezují rozsah
použití. Uspořádání
jednotlivých klik je dáno účelem použití. Záleží na počtu a uspořádání válců
(řadový, vidlicový, do W, plochý, hvězdicový atd.). Uspořádání válců se vždy
řeší tak, aby se dosáhlo co nejlepšího vyvážení. Nejdříve si popíšeme vyvážení
jednoválcového motoru, od něho jsou všechna uspořádání odvozena. V každém
pístovém stroji působí dva druhy sil. Jedny síly jsou od tlaku plynů ve válci a
druhé jsou setrvačné síly vyvolané účinkem pohybujících se hmotností částí
klikového mechanizmu. Uvědomíme-li si, že tlak plynů působí všemi směry, tak je
nám jasné, že tlak má snahu nejenom točit klikovým hřídelem, ale i točit válci
v obráceném směru. Klopící a užitečný moment má tedy stejnou velikost.
Proto musíme motor řádně upevnit, aby se nestalo to, že auto bude stát a motor
se nám uvnitř bude točit okolo klikové hřídele. (Možná vám to připadá směšné,
ale každý pilot jednomotorového letadla s těmito silami musí počítat a ví,
co to obnáší.) U jednoválcového motoru se
vyvažují: 1.
setrvačná síla rotačních hmotností 2.
setrvačné síly prvního řádu posuvných hmotností 3.
setrvačné síly druhého řádu posuvných hmotností Bod 1. – tato síla je vyvolána
prostou rotací motoru a dá se úplně vyvážit vývažkem na protilehlém rameni
kliky. Pokud bychom toto neudělali, výsledkem by bylo něco podobného milovaným
pračkám Tatramat při ždímání. Tato síla se vyvažuje vždy přednostně před
ostatními. Jde vlastně o statické vyvážení. Bod 2. – síly prvního řádu
posuvných hmotností vznikají z pohybu pístu ve válci a v případě
použití vývažku na klice o hmotnosti poloviny vznikající síly je možné je
vyvážit rotujícím závažím o téže hmotnosti, které se bude otáčet stejnými
otáčkami v opačném směru. Bod 3. – síly druhého řádu
posuvných hmotností, které vznikají již výše zmíněnou anomálií v průběhu
pohybu pístu, mají dvojnásobnou frekvenci než síly prvního řádu a dají se
odstranit pouze posuvnými hmotami v obráceném směru působení. V praxi
se toto řeší dvěma vyvažovacími hřídeli, které se otáčejí vůči sobě v protifázi
(v obráceném směru) dvojnásobnými otáčkami, než má motor. (Takhle se elegantně
našvindluje posuvný pohyb.) Vzhledem
k tomu, že tyto síly jsou menší než první dvě, v praxi se většinou
zanedbávají. (Síly vyšších řádů jsou velmi
malé a v praxi se jimi nikdo nezabývá.) Úplné vyvážení jednoválcového
motoru nemá praktický význam, protože se tím ztratí jednoduchost a zvýší se
mechanické ztráty. Protože činnost jednoválcového čtyřdobého motoru zatěžuje
spojku a převodovku velkými rázy, používají se motory víceválcové, kde se
určitým uspořádáním dosáhne toho, že se většina vznikajících sil vzájemně
vyruší a tak se dosáhne automatického vyvážení. Jenže u víceválcových motorů
vstupují do hry momenty od setrvačných sil rotačních a posuvných hmotností,
tzn. kmity, které jsou kolmé na osu otáčení a vznikají vzájemným „taháním“
ojnic za ramena kliky. V praxi se tedy sleduje šest veličin: 1.
setrvačná síla rotačních hmotností 2.
setrvačné síly prvního řádu posuvných hmotností 3.
setrvačné síly druhého řádu posuvných hmotností 4.
moment setrvačných sil rotačních a posuvných
hmotností 5.
moment setrvačných sil prvního řádu 6.
moment setrvačných sil druhého řádu Tyto síly a momenty se přenášejí
do uložení motoru a způsobují různé vibrace.
Síly jsme si již popsali. Momenty
mají zajímavou vlastnost – pokud je uspořádání klikového hřídele symetrické
k těžištní rovině a jsou-li síly u všech ústrojí stejně velké, momenty se
navzájem vyruší. Pokud se toho nedosáhne přímo, dají se momenty většinou
vyvážit vývažky na hřídeli. Vyvažování čtyřdobých motorů jde
kupodivu lépe než u motorů dvoudobých. Úplného samočinného vyvážení se dosáhne
až u dvanáctiválce, zatímco u čtyřdobého motorů stačí válců šest. Dvoudobé
motory mají problémy hlavně s momenty. Zvláštním případem je vyvažování
dvojice válců s uspořádáním do V 90°
(obě ojnice jsou na jednom ojničním čepu). Síly 1. řádu vyvolané
posuvnými hmotami se skládají v jednu složku s konstantní velikostí,
která se otáčí stejně rychle jako klikový hřídel. Na vyvážení stačí vývažky na
hřídeli. Pokud uspořádáme osmiválec tak, že je klika zalomena po 90°, vše se samočinně vyváží a zbylé
momenty 1. řádu se vyváží pouze dvěma vývažky na koncích hřídele. Platí i pro
uspořádání s pobočnou ojnicí (ojnice druhého válce není uchycena přímo na
ojničním čepu, ale chápe se čepu vytvořeného na ojnici společně pracující
dvojice, válce mohou být umístěny v ose). Tohoto příznivého jevu se využívá
pro konstrukci osmiválcových motorů, uspořádání do V je výhodnější než
řadové. Pro zajímavost uvedu několik
příkladů uspořádání motorů a jejich vyvážení: řadové motory: ·
jednoválce dvoudobé a čtyřdobé jsou na tom
stejně, vyvážení jsem už popsal ·
dvouválec čtyřdobý je na tom špatně, vše je
dvakrát větší než u jednoválce; pokud má písty po 180°, tak vyvážení odpovídá dvoudobému – má nevyvážené síly 2. řádu
a momenty od sil a momenty 1. řádu ·
tříválec při zalomení kliky po 120° má nevyvážené všechny momenty (čtyř
i dvoudobý stejně) ·
čtyřdobý čtyřválec (klika po 180°) má nevyvážené síly 2. řádu a to 4x
více než jednoválec! Dvoudobý (klika po 90°) má nevyvážené všechny momenty ·
pětiválec čtyř i dvoudobý má nevyvážené všechny
momenty, z toho momenty 2. řádu znatelně ·
šesti, osmi, deseti a dvanáctiválec čtyřdobý je
vyvážen úplně, devítiválec má nepatrně „rozhozené“ momenty 2. řádu ·
dvoudobý šesti, sedmi, osmi, devíti, deseti,
jedenáctiválec má vždy problémy s momenty, dvanáctiválec je vyvážen úplně motory do V (správná terminologie
je V-motor): ·
úplné samočinné vyvážení mají až dvanácti a
šestnáctiválce ·
menší počty válců mají problémy s momenty,
u osmiválce se dají vyvážit na klice ·
dvouválec má problémy se silami z rotačních
hmotností ·
dvoudobý plochý dvouválec má nevyvážené síly
z rotačních hmotností ·
dvoudobý čtyřválec 90° má nevyvážené síly 2. řádu, momenty lze na klice vyvážit ·
dvoudobé šesti, osmi, dvanácti a šestnáctiválce
mají problémy s momenty Problémy s momenty nebývají
u víceválců zase tak velké, většinou jsou hodnoty momentů malé a v praxi
se zanedbávají. V mnoha případech stačí změnit úhel jednotlivých řad válců
a úplného vyvážení se dosáhne. Vyvažovací hřídele se používají převážně u tří a
čtyřválců, u vyšších počtů válců jich není zapotřebí, nevyvážené momenty
nebývají vysoké. Čtyřdobé dvouválce se v řadovém provedení nepoužívají, u
plochých motorů (správně V-motor 180°)
je vyvážení výrazně lepší, písty se pohybují proti sobě. Zvláštním případem pro vyvážení
jsou motory hvězdicové. Tyto motory se kdysi používaly u letadel, kde se
využívala jejich krátká stavební délka. Počet válců je vždy lichý a všechny
ojnice se chápou jednoho klikového čepu, nebo jsou řešeny jako pobočné. Momenty
zde nevznikají a všechny síly se vyváží vývažkem na klikovém hřídeli. Celé
to povídání o vyvážení mělo jeden účel – popsat síly, které způsobují vibrace,
které se přenáší přes uložení do karosérie. Vyvážení motoru je vlastně vyvážení
navenek, vnitřní síly zůstávají a namáhání materiálu v tahu příliš neklesne.
Čím menší péči vyvážení věnujeme, tím více musíme použít tlumících materiálů
v uložení motoru do karosérie (silentbloky s hydraulickým tlumením).
Každé tlumení ale odebírá výkon motoru, proto se u závodních motorů používá
uložení „natvrdo“ bez ohledu na cokoliv, výkon je prvořadý. Tzv. úplně vyvážené
motory jednak nezpůsobují vibrace a nezvyšují tedy hluk ve vozidle. Kromě toho
se „zadarmo“ získá nějaký výkon. Jen pro představu – u automobilů se používalo
maximálně 16 válců, nejčastěji dvanáctiválcový V-motor 60°, při uložení motoru vzadu 180°. Perličkou Volkswagenu je
osmnáctiválcový motor se třemi řadami válců. V meziválečné době bylo
postaveno několik čtyřiadvacetiválců. Takové motory značně velkých objemů (přes
20 dm3) se používaly běžně u letadel, největší počet byl 42 válců
(pouze jeden typ). Nás všechny
zajímá hlavně čtyřválcové uspořádání. Problémy s vyvážením sil 2. řádu se
pro zjednodušení neřeší. Tyto síly se přenášejí do karosérie a zvyšují hluk
v kabině. Vyšší kategorie vozidel používají u čtyřválců vyvažovací
hřídele. Musí být dva ve správném postavení a otáčejí se dvojnásobnou rychlosti
klikového hřídele proti sobě. Pohon bývá oboustranným ozubeným řemenem.
V tomto případě se potlačí vibrace za účelem většího výkonového zisku a hlavně
snížení hluku. Problém hluku
u Š 1000 – 120 není jen v umístění motoru vzadu. Motor je pevně spojen
s převodovkou a převodovka tvoří nosnou část zadních poloos, pro dosažení
definované geometrie zadní nápravy za provozu musí být tuhost uložení
převodovky velká a tím se omezí tlumení vibrací motoru, které se přenášejí do
karosérie více, než u jiného typu uložení. Při současně působící rezonanci
karosérie s rezonancí poháněcí soustavy (skutečně se některá vozidla ve
výrobě z tohoto pohledu příliš nepovedla) je hluk značný a má navíc
nepříjemný charakter. V hlukovém spektru převažuje rezonanční část,
akustická je zřetelná až ve vysokých otáčkách. Velkým pokrokem bylo použití
zadní vlečené nápravy, kde se řeší tuhost uložení ramen pomocí dalšího šikmo
uloženého ramena. Převodovka již není nosnou částí nápravy a proto může být
uložena na měkkém lůžku (které bylo od roku 1987 ještě více změkčeno).
Rezonanční kmitočet karosérie se tím výrazně vzdálil od rezonančního kmitočtu
poháněcí soustavy, hluk ve vozidle je jednak menší a navíc má příjemnější
charakter. Dalším měřením se vytipovala místa největšího vytváření hluku a byla
například navařena závaží do příčky motoru (u kyvadlové nápravy dvě a u vlečené
jedno), změněny místa a počty bodových svarů, na podlahy a zadní plato se
natavovala bitumenová vrstva (známý to „asfalt“ pod koberci). Vše za účelem
většího útlumu hluku a změnění rezonančního kmitočtu karosérie. Pokud jste
někdy jeli s „užovkou“ a poté s posledními stotřicítkami, jistě jste
zaznamenali slušný rozdíl. Motory uložené vpředu jak podélně, tak příčně jsou
na tom s uložením podobně jako stotřicítka, poháněná přední nebo zadní
náprava je uložena samostatně a poháněcí ústrojí může být uloženo měkce nebo i
s hydraulickým tlumením. Hluk motoru je převážně akustického charakteru a
dá se dobře potlačit nalepením dostatečného množství tlumících hmot na stěny
motorového prostoru. Někdy se povede špatně zvolit pro určitý typ motoru místa
pro silentbloky a vibrace se nadměrně přenášejí do karosérie. Jiný typ motoru
ale hlučný není (např. Moskvič 408 a 412). Zde pomůže posunutí některého –
většinou stačí posunout jen jeden – silentbloku na jiné místo v karosérii
a najednou je vše výrazně tišší. Nejvíce se
omezí přenos hluku uložením motoru do pomocného rámu, který je pružně (s jinou
vlastní frekvencí) uložen do karosérie. Vzorovou ukázkou je uložení motorů
Rolls – Royce. Klikový hřídel
musí být pevný a tuhý. Tuhost se dosáhne krátkou délkou a velkým překrytím
klikových a ojničních čepů. Nedostatečná tuhost vede k průhybům hřídele a
tím se snižuje životnost kluzných ložisek, protože pro jejich životnost je
nejdůležitější rovinnost polohy čepů vůči pánvi. Průhyby jsou sice řádově
v tisícinách milimetru, ale i to stačí. Pokud se někomu toto tvrzení
nezdá, u škodovky na píst působí při nejvyšším tlaku síla přes 1,6 tuny a
taková síla k průhybům hřídele zcela jistě vede. Každopádně deformační
výchylka hřídele musí být vždy menší než je vůle čepu v ložisku, jinak
dochází ke koncentraci napětí na okrajích čepů a vydírání ložisek. Za provozu
dochází nejenom k prohýbání, ale i torzním kmitům hřídele z působení
proměnlivých tlaků jednotlivých spalovacích cyklů. Výkmit konců hřídele
navzájem může dosahovat maximálně 4°.
Čím je hřídel delší a nebo má větší zdvih, tím jsou torzní kmity výraznější a
je nutné použít tlumiče torzních kmitů, který se umisťuje na konec hřídele. Tlumič
sice neodstraní kroucení vlastního hřídele, ale „srovná“ úhlovou výchylku pro
hřídele převodovky nebo pohon příslušenství. Z tohoto hlediska jsou na tom
lépe V – motory, kde přes velký počet válců vychází délka hřídele krátká. Dobře
se dá ještě zvládnout řadový šestiválec, řadové osmiválce se již řeší jako
složené čtyřválce a výkon se odebírá uprostřed motoru ozubeným převodem. Torzní
kmity způsobují lomy hřídelů převodovek a praskání ozubených soukolí náhonu
příslušenství a rozvodu. Pokud se nepodaří dostat torzní kmity do rozumných
mezí, výkon nebo pohon příslušenství se odebírá z uzlu torzních kmitů,
který se nachází uprostřed klikového hřídele. Nejlepší provedení klikového
hřídele je uložení za každým zalomením, co největší průměr čepů a tím dosažení
jejich velkého překrytí, vytvarování ramen do skoro elipsovitého tvaru, který
dobře zachytává síly z působení tlaků. Takový hřídel se používá pro
přeplňované motory, jeho torze a průhyby jsou minimální. Pro vysokou hmotnost,
která snižuje torzní tuhost (klesá frekvence vlastních kmitů), se hřídel
odlehčuje, hlavně ojniční čepy jsou duté. Jeho výroba je náročná na přesnost odlití,
protože se dutiny v čepech pro jejich fyzické překrytí velmi obtížně
vyrábí obráběním. Protože se pomocí vývrtů v ramenech klik a čepech řeší
mazání ojničních a pístních čepů, dutiny se uzavírají plechovými zátkami, nebo
se pro vedení oleje použijí zalisované trubičky. Průměr klikového čepu může mít
svým způsobem libovolnou velikost směrem nahoru (u velkých průměrů se zmenšuje
šířka, aby třecí plocha zůstala zachována). Průměr čepu ojničního se volí
většinou tak, aby ojnice dělená kolmo ke své ose prošla vrtáním válce. Pokud
vychází průměr větší, musí se dělit ojnice šikmo (např. Fiat 125p). Klikový hřídel
se nejčastěji vyrábí odléváním z jednoho kusu. Pro zvýšení pevnosti a
houževnatosti se vyrábí hřídele také kováním v zápustce. Pro motory malých
výkonů se používá pouze levná litina. Odlévané hřídele se vyznačují tím, že
jejich pevnost v únavě je asi o 30% menší, proto bývají většinou uloženy
za každým zalomením, mají větší překrytí čepů. Ale jako celek mají pevnost
v únavě příznivou (z důvodu menší pevnosti litiny se vyrábějí fyzicky
mohutnější), větší ohybovou tuhost, při obrábění je menší odpad a jsou levnější
než kované. Klikové hřídele uložené za každým druhým zalomením se vyrábějí
hlavně jako výkovky, lité jen u malých motorů. Jejich nevýhodou je větší odpad
při obrábění a větší zmetkovitost, protože se hůře kontroluje kvalita výrobku. Čepy
se brousí na speciálních bruskách, které umožňují excentrický pohyb hřídele při
broušení ojničních čepů. Nejkritičtějším místem klikových hřídelů jsou přechody
z čepů do ramen. Tato místa se zpevňují válečkováním u litých hřídelů,
kuličkování se používá u ostatních typů. Tvar přechodu z čepu do ramena má
také velký vliv na únavovou pevnost a provedení tvaru přechodu se musí věnovat
náležitá péče, jinak v tomto místě hřídele praskají. Mazací otvory také
nepříznivě působí na únavovou pevnost, jejich provedení je také nutno
kontrolovat. Vyústění mazacích otvorů na povrch čepu se zhutňuje kuličkováním. Vývažky
se buď přímo odlévají s hřídelem, nebo se použije vývažků oddělených,
které se přišroubují nebo připevní čepem. Různých
provedení a tvarů klikových hřídelů za účelem jejich použití jsou tisíce a nedá
se jednoznačně říci, které provedení je nejlepší. Zcela jistě pro nejvyšší
namáhání je vhodné použití kovaných hřídelů z kvalitní oceli třídy 14, 15,
a 16. Kovaný hřídel mohu použít vždy u jakéhokoliv motoru, ale zde většinou
rozhoduje cena při sériové výrobě, která je u odlévaných hřídelů nižší. Velký
pokrok slévárenské technologie v posledních asi 25 letech umožňuje výrobu
velmi kvalitních litých klikových hřídelů, které postupně vytlačují hřídele
kované i u motorů větších objemů. Dnes se přechází z kujné litiny na
používání kalené a popouštěné tvárné litiny, která se snadněji kalí než ocel,
pokud je zapotřebí zpevnit povrch čepů. Zatím poslední etapou výroby litých
hřídelů je výroba hřídelů z ocelolitiny, která se po odlití různě žíhají,
kalí, popouštějí atd. Pevnostní vlastnosti jsou lepší než u litiny tvárné. Technické hodnocení
konstrukce klikového hřídele je značně rozsáhlé a jeho hlavními parametry jsou
ohybové namáhání, torzní tuhost, koncentrace napětí atd. Při zvyšování hodnoty
jednoho parametru klesá hodnota druhého atd., takže pokud chceme dosáhnout
lepších celkových parametrů, musíme použít kvalitnější materiál. Z praxe
je známé, že hřídel uložený za každým zalomením je pro motor do velikosti asi
1,5 dm3 asi o 1,5 kg lehčí než hřídel uložený za každým druhým
zalomením, který má jinak stejné parametry. Pro uložení za každým druhým
zalomením hovoří menší počet ložisek a tím menší třecí ztráty. Pro sériové
motory do objemu 1,6 dm3 a výkonu cca 70 kW není mezi nimi žádný
rozdíl, dosažené pevnostní parametry a další vlastnosti jsou stejné. Pokud chci
používat přeplňování, je uložení za každým druhým zalomením nevhodné,
přeplňovat se dá jen malým přetlakem (do 40 kPa). Také trvalý provoz motoru při
plném kompresním poměru (vznětové motory) vyžaduje uložení za každým zalomením.
Pokud chcete namítnout, že třikrát uložené klikové hřídele praskají, máte
pravdu, ale pětkrát uložené taky, stačí se zeptat v „žiguli“ servisu. Praskání
hřídelů jde v drtivé většině na vrub vadám materiálu, různé povrchové vady
způsobují snížení vrubové houževnatosti a když si spočítáme, kolik zatěžovacích
cyklů klika např. za 50 000 km udělá, tak se nesmíme zlomení divit (stalo
se mi to také a přitom výkon byl zvýšen jen o 5 kW). Také pokud příliš zvětšíme
vrtání válce, zvýší se celkový tlak na píst a klikový hřídel je ohybově více
namáhán, zvlášť pokud ještě provedeme další úpravy pro zvýšení výkonu. Znovu opakuji
– pokud jde o sériový motor, není v počtu uložení klikového hřídele
rozdíl, pokud je klikový hřídel a uložení správně navrženo. Třikrát uložený
hřídel má menší třecí ztráty a ušetří se dvě ložiska. Totéž platí i o použitém
rozvodu – u dvouventilového provedení je OHV i OHC rovnocenné, ale to už jsem
popsal v první části. Dělené klikové
hřídele se používají při použití valivých ložisek. Jejich sériová výroba je
drahá, protože se většinou celé vyrábějí obráběním. Největším problémem je spojení
jednotlivých dílů k sobě, jednotlivé díly se vůči sobě za provozu nesmí
pootočit. Běžné nalisování není nejvhodnější, protože se předpokládá častější
demontáž za účelem výměny ložisek a každé nalisování a vylisování zmenšuje
předepsaný přesah dílů. Nalisovávání se používá převážně u motocyklových
motorů. Často se používá čelní Hirthovo ozubení, které je ale výrobně drahé.
Tatra u svých vznětových motorů použila konstrukci děleného hřídele uloženého
na válečkových ložiskách. Hřídel se skládá z identických dílů, ojniční čep
s rameny a šířkově polovičními hlavními čepy, které mají velmi velký
průměr, tyto jsou k sobě (přes hlavní čepy) sešroubovány několika šrouby
uvnitř těchto ložisek. Podle toho, jak se sestaví jednotlivé částí, se může
smontovat libovolný počet válcových jednotek. (Původní konstrukce vzduchem
chlazených motorů byla stavebnicová, kompletní válcové jednotky se spolu
sešroubovaly, doplnily vačkovým hřídelem a potrubími a tak se vyřešila stavba
různě velkých motorů s minimálními náklady. Tímto způsobem bylo možné
vyrobit motory jak řadové, tak vidlicové.) Velmi vtipné, ale pro velký průměr
ložisek se nedá dosáhnout vysokých otáček (tak velká ložiska se nemohou díky
hmotnosti valivých elementů točit moc rychle), ovšem pro nízkootáčkové
„náklaďáky“ bohatě dostačující. Ovšem výroba děleného hřídele je jediná
dostupná v „domácích“ podmínkách, pokud chceme nahradit původní hřídel
hřídelem s větším zdvihem. Platí i pro třikrát uloženou kliku u čtyřválce,
dobře si prohlédněte tvar klikového hřídele u Fabie 1,4 MPI, rameno mezi
sousedními válci není šikmé a „z dálky“ klikový hřídel vypadá jako pětkrát
uložený. Uložení
hřídele v motoru se vytvoří jako mírně asymetrické vůči ose válce, osa
klikového hřídele se posune o 0,5 – 1 mm na stranu výfukového zdvihu
(z pohledu od prvního válce vlevo). (U vznětových motorů o 0,5 – 2,5 mm,
ale na druhou stranu! Zde se ještě bere zřetel na tvar a umístění spalovacího
prostoru.) Mírně se tím naruší průběhy vyvažovaných sil a i zdvih pístu není
stejný se zdvihem klikového hřídele (zdvih pístu se nepatrně zvětší), ale z logiky
tohoto uspořádání se tímto jednak zamezí klopení pístů v úvratích (píst je
tlačen výslednicí sil pořád k jedné straně), které snižuje životnost
válcových jednotek, jednak se sníží třecí ztráty, protože píst při expanzním
zdvihu není tak moc vykloněn od osy válce. Chod motoru je pravidelnější a
tišší. Pokud se
chcete zabývat úpravou klikového hřídele pro zvýšení výkonu, každopádně
přednostně použijte nový klikový hřídel originálního rozměru, přebroušené kliky
mají menší pevnost, která sice pro sériové provedení ničemu nevadí, ale zde je
důležitý každý fous. U přebrušované kliky je nebezpečí únavy materiálu,
kolikrát nevíte kolik toho naběhala před vámi. Doporučuje se malé přebroušení na
celkovou vůli čepů v pánvi 0,04 mm. Již zmíněné povrchové vady (prasklinky
vlasového charakteru okem neviditelné) je bezpodmínečně nutné odstranit
obroušením a vyleštěním. Je to sice hrozná práce, ale vlasová prasklinka se
s radostí dokáže v provozu dále rozšiřovat a po čase způsobí lom.
Pokud vrchní vrstvu obrousíme a vyleštíme, i přesto že jsme o něco zmenšili
průměr ramen, vrubová houževnatost se výrazně zvýší a klika vydrží několikrát
víc. (Profesionálně upravené hřídele se lesknou jako zrcadlo.) Vyleštění ramen
sníží i odpory vířením vzduchu v klikové skříni, sice ne o moc, ale buďme
rádi aspoň za to, nic nás to nestojí. Pokud budeme snižovat hmotnost pístu a
ojnice, můžeme nepatrně ubrat materiálu na vývažcích. Zde bych chtěl upozornit,
že se motory v praxi nevyvažují úplně přesně, vývažek vychází dost těžký a
každé zvýšení hmotnosti snižuje vlastní kmity hřídele a tím tuhost. Vývažky se
tedy použijí jen tak velké, aby odlehčily zatížení ložisek na přijatelnou mez. Odlehčením
pístu s ojnicí se většinou vyvážení zlepší. Proto s obrušováním hmoty
vývažku opatrně. Po úpravě by se měl celý komplet s upraveným setrvačníkem
a řemenicí nechat vyvážit. Jestli někoho
z vás napadlo vyrobit si dělený klikový hřídel pro zvýšení zdvihu (možná
ho to vyjde levněji než kupovat za 15 000 Kč z Fabie), nesmí
zapomenout na to, že musí mít kratší ojnice a nebo píst s posunutým okem
směrem ke dnu, jinak vám bude píst vybíhat ven z válce o polovinu rozdílu
zdvihu. Ojnici bych už kratší nepoužíval, už teď je na spodní hranici délky.
Jednodušší způsob je použít jiné písty, dají se sehnat na Fa (nebo do Š 130)
s vrtáním 77 (78) mm a o 3 mm posunutým okem, z čehož vychází zdvih
78 mm a celkový objem 1453 (1491) cm3. Na původní Š 105 – 120 jsem
takové písty nikde neviděl, možná vyzkoušet něco ze zahraničních aut podobného
vrtání. Už mezi řadou Š 100 - 110 a řadou Š 105 - 130 se o 2 mm oko posunovalo,
původní písty měly 4 kroužky. Další alternativou je vyrobit vyšší vložky a
vložit mezi blok a hlavu mezikus (strojně odříznout vrchní část ze starého
bloku) a provést další úpravy (delší šrouby hlavy atd.). Ovšem to už
fantazíruji. Každopádně výroba děleného klikového hřídele kompletním obráběním
má tu výhodu, že nemusíme provádět statické vyvažování, pokud správně zvolíme
hmotnost vývažků a obrábění tvarově stejných dílů provedeme společně (všechna
ramena obrábíme současně tzv. na jedno upnutí atd.). Protože jsou všechny
rozměry identické, je i hmotnost jednotlivých dílů stejná. U kovaných nebo
odlévaných hřídelů se v praxi nedosahuje vlivem tolerancí jader formy atd.
takové přesnosti a vyvažování je nezbytností. Malé zvětšení
zdvihu lze realizovat bez obav navařením materiálu na vnější poloviny ojničních
čepů a jejich asymetrickým obroušením. Po navaření je nutné vyžíhání, které
odstraní pnutí čepu v přechodu do ramen, proto tuto úpravu nechte provést
specializovanou firmu, která má s tepelným zpracováním ocelí zkušenosti a
je na to vybavena. Je zapotřebí zkontrolovat vyústění mazacích kanálů a před
finálním broušením pomocí kuličky a kladiva zhutnit vyústění na povrch čepu.
Pokud nepatrně obrousíme dno pístu (max. 0,5 mm) a vytvoříme malou prohlubeň
v hlavě válců, lze takto bez dalších úprav zvětšit zdvih asi o 2 – 3 mm.
Potom pozor na použití ostré vačky s velkým překrytím ventilů v HÚ,
aby nedocházelo k narážení ventilů do pístu. Pomůže vybroušení prohlubní
ve dně pístu, podobně jako to má Š 130. Každopádně se zvýší kompresní poměr,
s tím je nutno počítat. Toto řešení je asi nejschůdnější řešení
z hlediska financí, i když se objem motoru příliš nezvýší. Setrvačník a
řemenice: Setrvačník má
za úkol vyrovnávat nepravidelnosti chodu pístového motoru, který
z principu funkce nemá a ani nemůže mít konstantní úhlovou rychlost.
Největší problém způsobuje jednoválcové čtyřdobé provedení, kdy pouze jeden ze
čtyř zdvihů koná práci. Zde má setrvačník značnou hmotnost. Čím větší počet
válců použijeme, tím je potřeba setrvačnosti menší a setrvačník je malý a
lehký. U dvanácti a vyššího počtu válců je potřeba setrvačníku téměř nulová,
zastoupí ho hmotnost klikového hřídele, používá se jen z důvodu získání
třecí plochy pro spojku a upevnění ozubeného věnce pro spouštěč. Při výpočtu
hmotnosti setrvačníku pro sériová vozidla se přihlíží k tomu, aby energie
akumulovaná do setrvačníku (při volnoběžných otáčkách) umožnila rozjezd vozidla
na rovině bez manipulace s akcelerátorem. Setrvačník vychází sice těžší než je
nezbytně nutné, ale ulehčuje rozjezd vozidla méně zkušeným řidičům a zlepšuje
chování vozu při popojíždění v koloně, stačí pouze práce se spojkou bez
přidávání plynu (můžete si sami vyzkoušet rozjezd vozidla na volnoběh pouze
s citlivým ovládáním spojky). Setrvačník částečně působí také jako tlumič
torzních kmitů, platí v menší míře i pro řemenici. Na druhé straně
nadbytečně velká hmotnost setrvačníku omezuje akceleraci motoru. Při akceleraci
se do setrvačné hmoty naakumuluje mnoho energie, která se při deceleraci
nevratně ztratí. Nejlepší by bylo setrvačník vůbec nepoužít. Setrvačník má
tvar kruhové desky s vybráním pro umístění spojky a vyrábí se převážně
z litiny, pro otáčky nad 7 000 min-1 z oceli. Odlitek
se celý obrábí a následně nejdříve samostatně a potom spolu s klikovým
hřídelem vyvažuje. Proto se při demontáži označuje vzájemná poloha, aby se
vyvážení neporušilo. Setrvačník se ke klikovému hřídeli připevňuje pevnostními
šrouby a velkým dotahovacím momentem, aby se dosáhlo maximálního tření mezi
dosedacími plochami setrvačníku a klikového hřídele. Přenos výkonu musí být
třením, protože při přenosu materiálem šroubů, které jsou namáhány na střih, by
brzy došlo k jejich ustřižení ze střídavého namáhání materiálu. Pokud jsou
šrouby utaženy předepsaným momentem, jejich namáhání je pouze statické tahem.
Na vnějším obvodu je za tepla nalisován ozubený věnec, který slouží pro
spouštění motoru pomocí elektrického spouštěče. Do jeho zubů zapadá – převod
mezi spouštěčem a věncem je asi 1:12 – pastorek s volnoběžkou spouštěče.
Dosedací plocha pro lamelu spojky bývá broušena a má předepsanou axiální „házivost“
asi 0,05 – 0,07 mm. Pokud je házivost větší,
spojka při zapínání cuká a normální rozjezd vozidla je obtížný, také se sníží
životnost lamely. Při montáži
setrvačníku dbáme na čistotu dosedacích ploch. Dosedací plocha pro připevnění
ke klikovému hřídeli musí být čistá a hladká, aby jednak setrvačník axiálně
neházel a pro dosažení co největší styčné plochy. Dosedací plocha lamely musí
být navíc zbavená mastnoty, jinak spojka prokluzuje. Odmaštěn by měl být celý
setrvačník, jinak se časem mastnota na dosedací plochu dostane. Pokud provedeme
obroušení dosedací plochy pro lamelu spojky, musíme o tutéž hodnotu obrousit i
plochu pro upevnění přítlačného talíře spojky. Zahloubení musí zůstat stejné, u
škodovek a Favorita je tato hodnota 25,5 mm. Při snižování
hmotnosti setrvačníku při sportovních úpravách motoru si musíme uvědomit, že
existuje nějaká minimální přijatelná hmotnost, která se u škodovek – podle
úpravců – pohybuje na hranici 7,0 kg. Pokud půjdeme pod tuto hranici, jsou
problémy s volnoběhem, rovnoměrností chodu a někdy také s vyvážením.
Nikdy jsem to nevážil a tak se k této hodnotě nevyjadřuji. Určitou
pomůckou je fakt, že setrvačné síly rostou s druhou mocninou rychlosti a
tak je možné použít setrvačník takového provedení, kdy je většina hmoty na jeho
obvodu – rychlost je zde vysoká a stačí menší hmotnost pro stejný efekt. Ovšem
to znamená méně materiálu v místech, které mají vliv na pevnost připevnění
obvodové části setrvačníku a tak je lepší použít pevnější ocel místo litiny.
Pokud nehodláme motor vytáčet přes 6 000 ot/min, protože nám jde jen o
snížení spotřeby a větší akceleraci bez snahy o extrémní zvýšení výkonu, litina
vyhoví. Pokud jsem se díval do různých „tuningových“ knížek, odlehčení je
většinou řešeno odsoustružením na obvodu a ubráním materiálu pod dolním
průměrem obložení lamely, je to sice jednoduché na výrobu, ale odebírá se
hmotnost na obvodu, kde by spíše měla zůstat. Kdysi jsme setrvačník upravili do
tvaru loukoťového kola. Vždy v místě upevňovacího šroubu se směrem
k obvodu ponechala „loukoť“ a šířce asi 20 mm. Loukotě jsou nutné
z hlediska vlastní tuhosti, jinak se může setrvačník zkroutit. Materiál
mezi loukotěmi se odfrézoval do takové hloubky, že zůstala dosedací plocha pro
lamelu silná asi 3 mm, místo mimo obložení lamely bylo odfrézováno úplně. Dále
se odebral materiál mezi upevňovacími šrouby pro přítlačný talíř a tak se hmota
nejvíce soustředila na vnějším obvodu. Přesnou hmotností nemohu sloužit, nešlo
o škodovku a upravený setrvačník ani nebylo na čem zvážit. Řemenice má
dva úkoly. Uzavírá jednu stranu klikového hřídele, kde svou hmotností částečně
snižuje torzní kmity a slouží k pohony příslušenství, u kterého nezáleží
na přesné poloze vůči klikovému hřídeli, jako jsou různá čerpadla a alternátor.
Odlehčit ji lze také, i když přínos nižší hmotnosti není zvlášť výrazný. Odběr
materiálu se dělá v místech, kde je hlava upevňovacího šroubu. Řemenice se
vyrábí převážně z litiny, jen u vysokovýkonných závodních motorů se
z důvodu úspory hmotnosti používají lehké slitiny. Občas se objeví i
složené konstrukce z lisovaných plechových částí, které mohou být
v případě použití stejných dílů pro pohon dalšího příslušenství výrobně
levnější. Tyto bývají dostatečně lehké a ani vlastně neumožňují odběr
materiálu. Řemenice bývají nasunuty s nepatrnou vůlí na prodloužený konec
klikového hřídele a proti pootočení zajištěny perem. Axiálním utažením většinou
vymezuje axiální vůli klikového hřídele, na vnější obvod válcové části dosedá
těsnící gufero. Na největším průměru bývá značka pro určení HÚ 1. válce. O
tvaru a počtu drážek jsem se zmínil v článku o alternátorech. Řemenice patří
k neporuchovým součástem motoru, nemá se na ní co pokazit. Jediná věc,
která může způsobit problémy, je nadměrná radiální vůle mezi řemenicí a
klikovým hřídelem. Řemenice se musí nasazovat a stahovat za vynaložení určité
síly, velmi lehké sejmutí značí velkou vůli. Ať utáhnete šroub sebevíc, dojde
velmi brzy k vytvoření malé vůle, řemenice začne na klikovém hřídeli
„šmajdat“ a vytvoří čerpací účinek pro přítomný olej, který se za provozu
motoru začne tlačit ven. Pokud máte pořád olej uvnitř řemenice a nevíte proč,
tak je to tento případ. Někdy je šišatý otvor v řemenici a stačí ji
vyměnit. Pokud je vada ve tvaru zakončení klikového hřídele, jde o větší
problém. Zcela jistě pomůže výměna klikového hřídelel za bezvadný, ale je to
drahé a pracné. Tento problém řeším zalepením Alduritem nebo podobným
zahraničním přípravkem a preventivní výměnou gufera. Tak to bychom
měli klikový mechanizmus. Pokud provedete nějakou z výše uvedených úprav
na klikovém mechanizmu, je vhodné nechat celou smontovanou sestavu včetně
přítlačného talíře (bez lamely) a ozubeného kola pohonu rozvodu vyvážit u
specializované firmy (hledejte nejbližší ve Zlatých stránkách). Úpravy většinou
naruší původní vyvážení a motor může v provozu značně vibrovat. Kromě
vibrací se nadměrně namáhají určité části motoru (hlavně ložiska) a může dojít
velmi rychle k jejich havárii. Autor článku: CJ (Jiří Čech) |
|
|||||||||||
© 1999-2018, Petr Váňa a Insidea Digital s.r.o. Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše. Zásady ochrany osobních údajů |
|