1. Kapica klipnjače. 2. Vijak za pričvršćivanje poklopca šipke. 3. Klipnjača. 4. Klip. 5. Klipna termostatska ploča. 6. Prsten za struganje ulja. 7. Donji kompresijski prsten. 8. Gornji kompresijski prsten. 9. Klipni klip. 10. Širenje opruge (ekspander). 11. Školjke ležaja klipnjače. 12. Radilica. 13. Zupčanik lijevog balansnog vratila. 14. Potisni poluprstenovi. 15. Pogonski zupčanik balansne osovine. 16. Centrirajući rukavac. 17. Stražnja uljna brtva radilice. 18. Stražnji držač uljne brtve. 19. Zupčanik desnog balansnog vratila. 20. Zamašnjak. 21. Skala na držaču 18 stražnje uljne brtve. 22. Zatik za lociranje kvačila. 23. Podloška vijaka za pričvršćivanje zamašnjaka. 24. Zamašnjak naplatka zupčanika. 25. Potisni poluprsten ležaja. 28. Stražnji ležaj. 27. Potporni prsten. 28. Umetci radikalnog ležaja. 29. Lijeva balansna osovina. 30. Prednji ležaj. 31. Prednja uljna brtva radilice. 32. Remenica pogonskog zupčanika bregastog vratila.
A. Označavanje kategorije klipa provrtom osovinice klipa
B. Oznaka klase klipa prema vanjskom promjeru
B. Oznaka veće veličine klipa
D. Pokazivač postavljanja
D. Marko c. m.t. klipovi
E. Oznaka na bloku cilindra
Mehanizam radilica-klizač služi za pretvaranje translatornog gibanja klipa u rotacijsko kretanje koljenastog vratila. Mehanizam se sastoji od klipa 4 s klipnim prstenovima 6, 7 i 8 i osovinice 9, klipnjače 3, radilice 12 i zamašnjaka 20. Pojedinosti kliznog mehanizma radilice nalaze se i rade u bloku cilindra. Radilica je glavni pogonski dio motora, koji percipira opterećenja plinova i inercijske sile klipno pokretnih dijelova i prenosi ih preko zamašnjaka na prijenos vozila pretvorenih u okretni moment.
Pojedinosti klipne skupine i ostali dijelovi koljenastog mehanizma podvrgnuti su značajnim mehaničkim i toplinskim opterećenjima. Odabir materijala za klip, osovinicu, klipne prstenove i njihov dizajn osiguravaju pouzdano brtvljenje šupljina komore za izgaranje i cilindra, učinkovito odvođenje topline, minimalni koeficijent trenja, visoku čvrstoću i pouzdanost uz malu težinu dijelova.
Klip
Klip 4 je izliven od aluminijske legure visoke čvrstoće. Aluminijski klip je lagan i dobro provodi toplinu do ohlađenih stijenki cilindra. Ali aluminij ima visok temperaturni koeficijent linearnog širenja. Stoga, kako bi se priložila toplinska deformacija klipa tijekom zagrijavanja u željenom smjeru i kako bi se uklonio rizik od zaglavljivanja klipa u cilindru, čelična ploča 5 s kontroliranom temperaturom ulijeva se u glavu klipa iznad rupe za osovinicu klipa.
Kako bi se osigurao utvrđeni razmak između zrcala cilindra i klipa, klipovi i cilindri razvrstani su prema promjeru spajanja u pet klasa: A, B, C, D i E. Klasa klipa (pismo) utisnut na njegovu dnu. Slova predstavljaju sljedeće dimenzije (u mm) promjer klipa: A-75,965...75,975; B-75.975...75.985; C-75.985...75.995; D-75.995...76.005; E-76.005...76.015.
Potrebno je izmjeriti promjer klipa za određivanje njegove klase u ravnini okomitoj na osovinicu klipa na udaljenosti od 51,5 mm od dna. Na drugim mjestima promjer klipa razlikuje se od njegovog nazivnog promjera, budući da vanjska površina klipa ima složen oblik. Ovalnog je presjeka (ovalnost glave klipa od 0,1 mm, a rubovi do 0,55 mm), a manja os ovala poklapa se s osi osovinice klipa. Po visini, i rub i glava klipa imaju konusni oblik, a osim toga, promjer glave je 0,5 mm manji od promjera suknje. Ovakav oblik klipa na sobnoj temperaturi osigurava najpovoljniji oblik klipa pri radu u cilindru motora.
Vanjska površina ruba klipa nije glatka, već ima brojne prstenaste mikroutore duboke do 14 mikrona. Takva površina doprinosi boljem uhodavanju klipa i smanjenju trenja između klipa i cilindra jer se ulje zadržava u mikroutorima. Dno klipa je ravno, s ovalnim udubljenjem za komoru za izgaranje i malim udubljenjima za ventile. U donjem dijelu ispupčenja ispod osovinice klipa nalaze se otvori za prolaz ulja do osovinice klipa. Da bi se poboljšali uvjeti podmazivanja, u gornjem dijelu rupa za prste napravljena su dva uzdužna utora širine 3 mm i dubine 0,7 mm u kojima se zadržava ulje. U području ispupčenja, visina ruba je smanjena kako bi se spriječilo trljanje o klip protuutega radilice.
Os otvora za osovinicu klipa pomaknuta je za 1,2 mm od dijametralne ravnine klipa prema mjestu ventila motora. Zbog toga se pomicanje klipa unutar razmaka između suknje i zrcala cilindra pri promjeni smjera kretanja u području gornje mrtve točke na početku takta odvija praktički bez udarca. Međutim, to zahtijeva da se klip ugradi u cilindar tijekom sastavljanja tako da strelica D na njegovom dnu pokazuje prema prednjem dijelu motora.
Klipovi u motoru moraju biti iste mase kako bi se smanjile vibracije zbog razlike u masama klipnih dijelova. Stoga se tijekom proizvodnje održava masa klipova uz maksimalno odstupanje od±5 g.
Po težini klipovi su razvrstani u tri skupine: normalni, povećani za 5 g i smanjeni za 5 g. Ove skupine odgovaraju oznakama na kruni klipa: «G», «+» i «—» Na motoru svi klipovi moraju biti iste masene skupine.
Rezervni dijelovi isporučuju se s klipovima nominalne veličine samo tri klase: A, C i E. To je dovoljno da se klip uskladi s bilo kojim cilindrom tijekom rada motora, budući da su klipovi i cilindri podijeljeni u klase s određenim preklapanjem u veličini. Na primjer, klip klase C može stati na cilindre klase B i D. Glavna stvar pri odabiru klipa je osigurati potreban montažni razmak između klipa i cilindra od 0,025... 0,045 mm.
Osim klipova nazivne veličine, kao rezervni dijelovi isporučuju se i reparaturni klipovi s vanjskim promjerom povećanim za 0,4 i 0,8. Ovi klipovi su namijenjeni za ugradnju u remontirane blokove cilindra, u kojima su cilindri probušeni i brušeni na sljedeću veličinu popravka. Na dnu reparaturnih klipova nalazi se oznaka B u obliku kvadrata ili trokuta. Trokut odgovara povećanju vanjskog promjera od 0,4 mm, a kvadrat odgovara 0,8 mm.
Na glavi klipa postoje tri prstenasta utora: kompresijski prstenovi 7 i 8 ugrađeni su u gornja dva, u donji je ugrađen prsten za struganje ulja 6, opremljen oprugom za širenje 10. cilindar, ide unutar klipa i «odvodi u kućište radilice motora.
Osovinica klipa
Klipni klip 9, koji zakretno povezuje klip s gornjom glavom klipnjače, čelik s unutarnjom rupom, utisnut je u gornju glavu klipnjače s interferencijom od 0,010... 0,042 mm i slobodno se okreće u klipu. šefovi (zazor 0,008 - 0,016 mm).
Klipovi prema vanjskom promjeru, kao i klipovi prema promjeru otvora za klin, razvrstani su kroz 0,004 mm u tri kategorije.Kategorije su označene brojem (1, 2, 3) na dnu klipa i bojite na kraju prsta: plava - prva kategorija, zelena - druga, crvena - treća. Sastavljeni klip i klip moraju pripadati istoj kategoriji, takav selektivni sklop osigurava postizanje potrebnog zazora. Ispravno spajanje može se provjeriti umetanjem nauljenog prsta u klip. Zatik treba lako ući u klip pritiskom ruke i ne smije ispadati iz klipa pod vlastitom težinom.
Klipni prstenovi
Klipni prstenovi 6, 7 i 8 osiguravaju potrebno brtvljenje cilindra, uklanjaju dio topline koju percipira glava klipa na stijenku cilindra i raspoređuju uljni film na površine suknje i cilindra, sprječavajući ulazak ulja u komoru za izgaranje Prstenovi su od lijevanog željeza, vlastitim silama.elastičnosti i tlaka plina pritisnuti na stijenku cilindra, a prsten 6 dodatno oprugom 10.
Gornji kompresijski prsten 8 radi u uvjetima visoke temperature, agresivnih učinaka produkata izgaranja i nedovoljnog podmazivanja, stoga je za povećanje otpornosti na habanje vanjska površina kromirana i ima generatrix u obliku bačve za poboljšanje uhodavanja.
Donji kompresijski prsten 7 ima utor na dnu za skupljanje ulja tijekom hoda klipa prema dolje, dok obavlja dodatnu funkciju prstena za ispuštanje ulja. Površina prstena je fosfatirana kako bi se povećala otpornost na habanje i smanjilo trenje o stijenke cilindra.
Prsten za struganje ulja 6 ima na radnoj površini između dva kromirana potporna remena prstenasti žlijeb za skupljanje mase i četiri rupe u njemu za odvod ulja skinutog sa stijenki cilindra. Prsten dakle ima dva ruba za struganje. Ova opruga, djelujući na prsten, povećava ujednačenost radijalnog pritiska na cilindar, ne ometajući slobodu kretanja i prstena i klipa.
Izrađuju se reparaturni prstenovi (baš kao i klipovi) s vanjskim promjerom povećanim za 0,4 i 0,8.
Klipnjača
Klipnjača 3 je dio koji povezuje klip s koljenastim vratilom. Kad motor radi, na klipnjaču djeluju izmjenična opterećenja od sila tromosti i tlaka plina. Dinamička opterećenja klipnjače u trenutku paljenja radne smjese u komori za izgaranje zahtijevaju da uz minimalnu težinu klipnjača ima visoku krutost, otpornost na udarna opterećenja i dovoljnu čvrstoću na zamor.
Za to je klipnjača izrađena od kovanog čelika i sastoji se od šipke I-presjeka, gornje jednodijelne i donje razdjelne glave. U donjoj glavi klipnjače s poklopcem 1 ugrađene su košuljice 11 ležaja klipnjače, koje se spajaju s rukavcem klipnjače koljenastog vratila. Dijametralni zazor između grla i ljuske ležaja klipnjače je 0,02... 0,07 mm.
Poklopac donje glave klipnjače pričvršćen je s dva vijka 2 sa samosigurnim maticama. Kako bi se osiguralo centriranje vijaka, njihova vanjska površina i otvor na klipnjači su obrađeni s visokom preciznošću, a glava vijka ima remen kojim se vijak utiskuje u otvor. Kako bi se osigurala točnost, rupa za košuljice u donjoj glavi klipnjače strojno je obrađena zajedno s poklopcem. Kako ne bi došlo do brkanja poklopaca klipnjača tijekom montaže, klipnjača i pripadajući poklopac imaju utisnut broj cilindra u koji su ugrađeni. Prilikom sastavljanja, brojevi na klipnjači i poklopcu moraju biti na istoj strani. Do 1997. godine, na mjestu prijelaza donje glave klipnjače u šipku, nalazila se rupa kroz koju se ulje prskalo na stijenke cilindra.
Prilikom sastavljanja grupe klipnjača i klipa, klipnjače s navedenim otvorom moraju biti postavljene tako da otvor na klipnjači i strelica na dnu klipa budu usmjereni u istom smjeru. Klipnjače bez rupe mogu se spojiti na klip u bilo kojem položaju.
Kako bi se osigurao rad motora bez vibracija, masa obje klipnjače sklopljene s poklopcima podešava se uklanjanjem metala s bočnih izbočina na gornjoj glavi klipnjače i s izbočine na poklopcu tako da masa gornjih glava klipnjače razlikuje se ne više od±2 g, a donje - ne više od±3 g.
Radilica
Radilica 12 je izlivena od visokokvalitetnog specijalnog lijevanog željeza i sastoji se od klipnjače i glavnih poliranih rukavaca, čeljusti i protuutega. Kako bi se smanjila deformacija osovine tijekom rada motora, izrađena je triciklom i s velikim preklapanjem glavnih i klipnjača. Visoka čvrstoća materijala radilice na zamor osigurana je strukturno glatkim prijelazima između rukavaca i obraza i pažljivom obradom napregnutih područja. Visoka otpornost na habanje rukavaca vratila postiže se njihovim velikim promjerom, čime su smanjena specifična opterećenja u ležajevima, te površinskim kaljenjem rukavaca visokofrekventnim strujama do dubine od 2...3 mm.
Promjer glavnih rukavaca koljenastog vratila je 50,799... 50,819 mm, promjer klipnjača je 47,83... 47,85 mm.
Kako bi se smanjilo opterećenje od centrifugalnih sila na glavnim ležajevima i smanjile vibracije motora, osovina je opremljena protuutezima izlivenim u jednom komadu s njom. Protuutezi djelomično uravnotežuju centrifugalne sile koje djeluju na rukavce klipnjače od pomaka klipnjače s klipom koji se javljaju tijekom rada motora. Uz pomoć dinamičkog balansiranja koljenastog vratila, vrijednost neuravnoteženosti u ravnini koja prolazi kroz sredinu prvog glavnog rukavca iznosi 19782±50 g mm, a trećeg - 21376±50 g mm.
U tijelu osovine izbušeni su kanali koji spajaju 1 i 3 glavne rukavce s klipnjačama. Ovim se kanalima dovodi ulje za podmazivanje ležajeva klipnjače. Tehnološki ispusti kanala zatvaraju se kapastim čeličnim čepovima, koji se utiskuju u kanale i utiskuju na tri točke. Izlaz ulja za podmazivanje svakog ležaja klipnjače izvodi se na dva mjesta kroz horizontalni prolazni kanal u odgovarajućem grlu, što doprinosi ravnomjernom trošenju grla po obodu.
Dijametalni zazor između glavnog rukavca i ljuski glavnog ležaja je 0,026... 0,073 mm.
Moguće je ponovno brusiti rukavce radilice tijekom popravaka sa smanjenjem promjera.
Na prednjem kraju vratila, opremljenom uljnom brtvom 31, nazubljena remenica pogona bregastog vratila 32 i pogonska remenica generatora 33 pričvršćeni su za ključ. Zamašnjak 20 s zupčanim obručem 24 je fiksiran. Zamašnjak je opremljen s klinovima za lociranje spojke 22, a na vanjskoj površini ima oznaku c. m.t. klipovi (oznaka D). Stražnja brtva vratila pričvršćena je u držač stražnje brtve 18, koji je centriran na blok pomoću čahura za centriranje 16.
Mehanizam za balansiranje
Mehanizam za balansiranje sastoji se od dvije balansne osovine 29 smještene u bloku cilindra s obje strane koljenastog vratila. Osovine su od lijevanog željeza i imaju neuravnoteženost jednaku 5679,9±50 g mm u ravnini prednjeg nosača i 4906±50 g mm u ravnini stražnjeg nosača. Ova količina neuravnoteženosti je osigurana bušenjem rupa na vanjskoj površini balansne osovine tijekom njenog dinamičkog balansiranja.
Osovine se okreću u dva kuglična ležaja 26 i 30 ugrađena u sjedišta bloka cilindra. Pogon lijevog i desnog vratila vrši se iz pogonskog zupčanika 15, postavljenog na ključ na stražnjem kraju radilice. Gonjeni zupčanici 13 i 19 vratila također su postavljeni na klinove.
Za učinkovit rad balansnih osovina potrebno je da sile tromosti od masa klipova s klipnjačama i od neuravnoteženih masa balansnih osovina budu usmjerene u suprotnim smjerovima i međusobno kompenziraju. To je osigurano točnom ugradnjom osovina za uravnoteženje u odnosu na radilicu prema oznakama na zupčanicima.