Vevstake
en vevstake för en förbränningsmotor består av ”big end”, ” rod ” och ”small end” (eller ”little end”)’). Den lilla änden fästs på gudgeon-stiftet (även kallat kolvstift eller handledsstift), som kan svänga i kolven. Typiskt, den stora änden ansluter till vevstiftet med hjälp av ett glidlager för att minska friktionen; men vissa mindre motorer kan istället använda ett rullande elementlager för att undvika behovet av ett pumpat smörjsystem.
vanligtvis är det ett pinhål uttråkat genom lagret på den stora änden av anslutningsstången så att smörjolja sprutar ut på cylinderväggens trycksida för att smörja kolvarna och kolvringarna.
en anslutningsstång kan rotera i båda ändarna, så att vinkeln mellan anslutningsstången och kolven kan ändras när stången rör sig upp och ner och roterar runt vevaxeln.
MaterialsEdit
i massproducerade bilmotorer är anslutningsstängerna oftast gjorda av stål. I högpresterande applikationer kan” billet ” – anslutningsstänger användas, som bearbetas av en solid metallbit, snarare än att gjutas eller smidas.
andra material inkluderar T6-2024 aluminiumlegering eller T651-7075 aluminiumlegering, som används för lätthet och förmågan att absorbera hög påverkan på bekostnad av hållbarhet. Titan är ett dyrare alternativ som minskar vikten. Gjutjärn kan användas för billigare, lägre prestanda applikationer såsom skotrar.
fel under operationEdit
under varje rotation av vevaxeln utsätts ofta en anslutningsstång för stora och repetitiva krafter: skjuvkrafter på grund av vinkeln mellan kolven och vevstiftet, kompressionskrafter när kolven rör sig nedåt och dragkrafter när kolven rör sig uppåt. Dessa krafter är proportionella mot motorns varvtal (RPM) kvadrat.
fel på en anslutningsstång, ofta kallad” kasta en stång”, är en av de vanligaste orsakerna till katastrofala motorfel i bilar, som ofta driver den trasiga stången genom vevhusets sida och därigenom gör motorn irreparabel. Vanliga orsaker till anslutningsstångsfel är dragfel från höga motorvarvtal, slagkraften när kolven träffar en ventil (på grund av ett valvetrain-problem), stavlagerfel (vanligtvis på grund av smörjproblem eller felaktig installation av anslutningsstången.
Cylinder weared
den sidokraft som utövas på kolven genom vevaxelns vevstake kan leda till att cylindrarna slits i oval form. Detta minskar motorns prestanda avsevärt, eftersom de cirkulära kolvringarna inte kan täta ordentligt mot de ovalformade cylinderväggarna.
mängden sidokraft är proportionell mot anslutningsstångens vinkel, därför kommer längre anslutningsstänger att minska mängden sidokraft och motorslitage. Den maximala längden på en vevstake begränsas dock av motorblockets storlek; slaglängden plus vevstångens längd får inte leda till att kolven rör sig förbi toppen av motorblocket.
Master-and-slave rodsEdit
div>
radiella motorer använder vanligtvis Master-och-Slave vevstakar, varvid en kolv (den översta kolven i animationen) har en masterstav med direkt fastsättning på vevaxeln. De återstående kolvarna klämmer fast sina anslutningsstängers bilagor till ringar runt kanten på huvudstången.
multibankmotorer med många cylindrar, som V12-motorer, har lite utrymme tillgängligt för många vevaxeltidskrifter på en begränsad vevaxellängd. Den enklaste lösningen, som används i de flesta väg bilmotorer, är för varje par cylindrar att dela en vev journal, men detta minskar storleken på stånglagren och innebär att matchning (dvs. motsatta) cylindrar i de olika bankerna är något förskjutna längs vevaxelaxeln (vilket skapar ett gungande par). En annan lösning är att använda master-and-slave vevstakar, där huvudstången också innehåller en eller flera ringstift som är anslutna till de stora ändarna av slavstänger på andra cylindrar. En nackdel med master-slavstänger är att slavkolvens slag kommer att vara något längre än masterkolvens, vilket ökar vibrationen i V-motorer.
ett av de mest komplicerade exemplen på master-and-slave vevstakar är den 24-cylindriga Junkers Jumo 222 experimentella flygplansmotorn utvecklad för andra världskriget. Denna motor bestod av sex cylindrar, var och en med fyra cylindrar per bank. Varje ”lager” av sex cylindrar använde en huvudkopplingsstång, med de andra fem cylindrarna med slavstavar. Cirka 300 testmotorer byggdes, men motorn nådde inte produktionen.
gaffel-och-blad rodsEdit
gaffelstänger, även kända som ”Split big-end stavar”, har använts på V-Twin motorcykelmotorer och V12 flygplansmotorer. För varje par cylindrar delas en ” gaffelstång ”i två i den stora änden och” bladstången ” från den motsatta cylindern tunnas för att passa in i detta gap i gaffeln. Detta arrangemang tar bort det gungande paret som orsakas när cylinderpar förskjuts längs vevaxeln.
ett gemensamt arrangemang för big-end-lagret är att gaffelstången har en enda bred lagerhylsa som sträcker sig över hela stångens bredd, inklusive det centrala gapet. Bladstången löper sedan, inte direkt på vevstiftet, utan på utsidan av denna hylsa. Detta gör att de två stavarna svänger fram och tillbaka (istället för att rotera relativt varandra), vilket minskar krafterna på lagret och ythastigheten. Lagerrörelsen blir emellertid också fram-och återgående snarare än kontinuerligt roterande, vilket är ett svårare problem för smörjning.
anmärkningsvärda motorer att använda gaffelstänger inkluderar Rolls-Royce Merlin V12-flygplansmotorn och olika Harley Davidson V-twin motorcykelmotorer.
Leave a Reply