Beim Betrieb des Kurbeltriebs von Kolbenmotoren spielen die Verbindungsteile zwischen Kolben und Kurbelwelle – Pleuel – eine Schlüsselrolle.Lesen Sie in diesem Artikel, was eine Pleuelstange ist, welche Arten diese Teile haben und wie sie angeordnet sind und wie Pleuelstangen richtig ausgewählt, repariert und ausgetauscht werden.
Was ist eine Pleuelstange und welchen Platz nimmt sie im Motor ein?
Die Pleuelstange ist Bestandteil des Kurbeltriebs von Kolben-Verbrennungsmotoren aller Art;Ein abnehmbares Teil, das den Kolben mit dem entsprechenden Kurbelwellenzapfen verbindet.
Dieser Teil erfüllt mehrere Funktionen im Motor:
● Mechanische Verbindung von Kolben und Kurbelwelle;
● Übertragung der beim Arbeitshub entstehenden Momente vom Kolben auf die Kurbelwelle;
● Umwandlung der Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle;
● Der Kolbenbolzen, die Kolbenwände (zur zusätzlichen Kühlung) und der Zylinder werden mit Schmiermittel versorgt, bei Aggregaten mit einer unteren Nockenwelle auch die Steuerelemente.
Bei Motoren ist die Anzahl der Pleuel gleich der Anzahl der Kolben, jede Pleuelstange ist mit dem Kolben verbunden (über eine Bronzehülse und einen Bronzestift) und der untere Teil ist mit dem entsprechenden Kurbelwellenzapfen verbunden (über Gleitlager).Dadurch entsteht eine Scharnierstruktur, die eine freie Bewegung des Kolbens in einer vertikalen Ebene gewährleistet.
Pleuel spielen eine wichtige Rolle beim Betrieb des Aggregats, und ihr Ausfall führt oft zu einem vollständigen Ausfall des Motors.Für die richtige Auswahl und den richtigen Austausch dieses Teils ist es jedoch notwendig, sein Design und seine Eigenschaften zu verstehen.
Arten und Ausführung von Pleueln
Heutzutage gibt es zwei Haupttypen von Pleueln:
● Standard – herkömmliche Pleuelstangen, die in allen Arten von Kolbenmotoren verwendet werden;
● Gepaart (gelenkig) – eine Einheit bestehend aus einer herkömmlichen Pleuelstange und einer daran angelenkten Pleuelstange ohne Kurbelkopf; solche Einheiten werden in V-förmigen Motoren verwendet.
Das Design der Pleuel des Verbrennungsmotors ist etabliert und praktisch perfektioniert (soweit mit der modernen Technikentwicklung möglich), daher sind trotz der großen Motorenvielfalt alle diese Teile gleich angeordnet.
Die Pleuelstange ist ein zusammenklappbares (zusammengesetztes) Teil, bei dem drei Teile unterschieden werden:
● Stange;
● Kolbenkopf (oben);
● Kurbelkopf (unten) mit abnehmbarer (abnehmbarer) Abdeckung.
Die Stange, der obere Kopf und die Hälfte des unteren Kopfes sind ein Teil, alle diese Teile werden bei der Herstellung der Pleuelstange gleichzeitig geformt.Die Abdeckung des Unterkopfes ist ein separates Teil, das auf die eine oder andere Weise mit der Pleuelstange verbunden ist.Jeder Teil der Pleuelstange hat seine eigenen Designmerkmale und Funktionen.
Pleuelkonstruktion
Stange.Dies ist die Basis der Pleuelstange, die die Köpfe verbindet und für die Kraftübertragung vom Kolbenkopf auf die Kurbel sorgt.Die Länge der Stange bestimmt die Höhe der Kolben und deren Hub sowie die Gesamthöhe des Motors.Um die erforderliche Steifigkeit zu erreichen, werden an den Stäben verschiedene Profile angebracht:
● I-Träger mit der Anordnung der Regale senkrecht oder parallel zu den Achsen der Köpfe;
● Kreuzförmig.
Am häufigsten erhält die Stange ein I-Trägerprofil mit einer Längsanordnung der Fachböden (rechts und links, wenn man die Verbindungsstange entlang der Achsen der Köpfe betrachtet), die restlichen Profile werden seltener verwendet.
In die Stange ist ein Kanal gebohrt, um Öl vom unteren Kopf zum oberen Kopf zu transportieren. Bei einigen Pleuelstangen sind seitliche Biegungen vom zentralen Kanal aus angebracht, um Öl auf die Zylinderwände und andere Teile zu sprühen.Bei I-Trägerstangen kann anstelle eines gebohrten Kanals ein Ölversorgungsrohr aus Metall verwendet werden, das mit Metallklammern mit der Stange verbunden ist.
Normalerweise ist die Stange markiert und markiert, um den korrekten Einbau des Teils zu gewährleisten.
Kolbenkopf.Im Kopf ist ein Loch geschnitzt, in das eine Bronzehülse eingepresst ist, die die Rolle eines Gleitlagers übernimmt.In der Hülse ist mit kleinem Spalt ein Kolbenbolzen eingebaut.Um die Reibungsflächen des Bolzens und der Hülse zu schmieren, wird in letztere ein Loch gebohrt, um den Ölfluss aus dem Kanal innerhalb der Pleuelstange sicherzustellen.
Kurbelkopf.Dieser Kopf ist abnehmbar, sein unterer Teil besteht aus einer abnehmbaren Abdeckung, die auf der Pleuelstange montiert ist.Der Anschluss kann sein:
● Gerade – die Ebene des Verbinders steht im rechten Winkel zur Stange;
● Schräg – die Ebene des Steckers wird in einem bestimmten Winkel hergestellt.
| Pleuel mit geradem Deckelanschluss | Pleuel mit schrägem Deckelanschluss |
Die gebräuchlichsten Teile mit geradem Anschluss, Pleuel mit schrägem Anschluss, werden häufiger bei V-förmigen Aggregaten und Dieselmotoren verwendet, sie sind bequemer zu installieren und reduzieren die Größe des Aggregats.Die Abdeckung kann mit Bolzen und Stehbolzen an der Pleuelstange befestigt werden, seltener werden Stifte und andere Verbindungen verwendet.Es können zwei oder vier Schrauben vorhanden sein (zwei auf jeder Seite), deren Muttern mit speziellen Sicherungsscheiben oder Splinten befestigt werden.Um eine maximale Verbindungszuverlässigkeit zu gewährleisten, können Bolzen ein komplexes Profil haben und durch Hilfsteile (Zentrierbuchsen) ergänzt werden, sodass die Befestigungselemente von Pleueln verschiedener Typen nicht austauschbar sind.
Die Abdeckung kann gleichzeitig mit der Verbindungsstange oder separat hergestellt werden.Im ersten Fall wird nach der Formung der Pleuelstange der untere Kopf in zwei Teile geteilt, um die Abdeckung herzustellen.Um eine zuverlässige Verbindung zu gewährleisten und die Stabilität der Verbindung bei Quermomenten zu gewährleisten, sind die Andockflächen der Verbindungsstange und des Deckels profiliert (verzahnt, mit Rechteckverschluss usw.).Unabhängig von der Herstellungstechnologie der Pleuelstange wird das Loch im unteren Kopf bei der Montage mit der Abdeckung gebohrt, daher sollten diese Teile nur paarweise verwendet werden, sie sind nicht austauschbar.Um ein Beschlagen der Pleuelstange und des Deckels zu verhindern, sind darauf Markierungen in Form von Markierungen verschiedener Formen oder Zahlen angebracht.
Konstruktion von Pleueln verschiedener Typen
Im Kurbelkopf ist ein Hauptlager (Liner) in Form von zwei Halbringen eingebaut.Zur Fixierung der Ohrhörer befinden sich im Inneren des Kopfes zwei bzw. vier Rillen (Rillen), die die entsprechenden Schnurrhaare an den Linern umfassen.An der Außenfläche des Kopfes kann ein Ölkanalauslass vorgesehen sein, um Öl auf die Zylinderwände und andere Teile zu sprühen.
Bei Gelenkpleueln wird oberhalb des Kopfes ein Vorsprung mit einer Bohrung angebracht, in den der Bolzen des unteren Kopfes des Nachlaufpleuels eingesetzt wird.Die gezogene Pleuelstange selbst hat eine ähnliche Vorrichtung wie eine herkömmliche Pleuelstange, ihr unterer Kopf hat jedoch einen kleinen Durchmesser und ist nicht trennbar.
Pleuelstangen werden durch Stanzen oder Schmieden hergestellt, die Abdeckung des unteren Kopfes kann jedoch gegossen werden.Für die Herstellung dieser Teile werden verschiedene Kohlenstoff- und legierte Stähle verwendet, die unter hohen mechanischen und thermischen Belastungen normal arbeiten können.
Fragen der Wartung, Reparatur und des Austauschs von Pleueln
Pleuel unterliegen im Motorbetrieb einem leichten Verschleiß (da die Hauptbelastungen von den Laufbuchsen im Unterkopf und der Hülse im Oberkopf wahrgenommen werden) und es kommt zu Verformungen und Ausfällen bei ihnen entweder bei schweren Motorstörungen oder als Folge davon seine langfristige intensive Nutzung.Bei einigen Reparaturarbeiten ist es jedoch erforderlich, die Pleuel zu demontieren und zu demontieren, und die Überholung des Aggregats geht häufig mit dem Austausch der Pleuel und zugehörigen Teile einher.
Die Demontage, Demontage und anschließende Montage von Pleueln erfordert die Einhaltung bestimmter Regeln:
● Die Abdeckungen der unteren Köpfe sollten nur auf den „nativen“ Pleuelstangen montiert werden, der Bruch der Abdeckung erfordert einen kompletten Austausch der Pleuelstange;
● Bei der Montage der Pleuel ist auf deren Einbaureihenfolge zu achten – jede Pleuelstange muss ihren Platz einnehmen und die richtige räumliche Ausrichtung haben;
● Das Anziehen von Muttern oder Schrauben muss mit einer bestimmten Kraft (mit einem Drehmomentschlüssel) erfolgen.
Besonderes Augenmerk sollte auf die Ausrichtung des Pleuels im Raum gelegt werden.Normalerweise befindet sich auf der Stange eine Markierung, die bei der Montage an einem Reihenmotor nach vorne zeigen und mit der Pfeilrichtung auf dem Kolben übereinstimmen muss.Bei V-förmigen Motoren sollten die Markierung und der Pfeil in einer Reihe in eine Richtung (normalerweise die linke Reihe) und in der zweiten Reihe in verschiedene Richtungen zeigen.Diese Anordnung gewährleistet das Auswuchten des KShM und des Motors als Ganzes.
Bei Bruch des Deckels, bei Torsion, Durchbiegungen und anderen Verformungen sowie bei Zerstörung werden die Pleuel komplett ausgetauscht.Die neue Pleuelstange muss vom gleichen Typ und mit der gleichen Katalognummer sein wie die zuvor am Motor installierte, aber dieses Teil muss dennoch nach Gewicht ausgewählt werden, um die Motorauswuchtung aufrechtzuerhalten.Idealerweise sollten alle Pleuel- und Kolbengruppen des Motors das gleiche Gewicht haben, aber in der Realität haben alle Pleuel, Kolben, Bolzen und Laufbuchsen unterschiedliche Massen (insbesondere wenn Teile mit Reparaturmaßen verwendet werden), sodass die Teile gewogen werden müssen und nach Gewicht vervollständigt.Das Gewicht der Pleuel wird unter Berücksichtigung des Gewichts jedes ihrer Köpfe bestimmt.
Die Demontage, der Austausch und die Montage von Pleueln und Pleuel-Kolben-Gruppen müssen unter strikter Einhaltung der Anweisungen zur Reparatur und Wartung des Fahrzeugs erfolgen.Die Pleuel bedürfen künftig keiner besonderen Wartung.Bei richtiger Auswahl und Montage der Pleuelstangen liefert der Motor unter allen Betriebsbedingungen die erforderliche Leistung.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.08.2023