Klipnjača povezuje klip i radilicu, te prenosi silu koja djeluje na klip na radilicu, pretvarajući povratno kretanje klipa u rotacijsko kretanje radilice.
Kratak uvod
Sklop klipnjače se sastoji od tijela klipnjače, kape klipnjače s velikim završnim poklopcem, čahure klipnjače s malim krajem, školjke ležaja klipnjače i vijaka (ili vijaka) klipnjače. Grupa klipnjače nosi silu gasa koju prenosi klipni klip, kao i sile ljuljanja i povratne sile klipne grupe. Veličina i smjer ovih sila povremeno variraju. Stoga je klipnjača izložena naizmjeničnim opterećenjima kao što su kompresija i napetost. Klipnjača mora imati dovoljnu čvrstoću na zamor i strukturnu krutost. Nedovoljna čvrstoća na zamor često dovodi do loma tijela klipnjače ili vijaka klipnjače, što rezultira velikim nezgodama do potpunog oštećenja mašine. Ako je krutost nedovoljna, to će uzrokovati deformaciju savijanja tijela šipke i deformaciju velikog kraja klipnjače izvan zaobljenosti, što će rezultirati ekscentričnim trošenjem klipa, cilindra, ležaja i radilice.
Strukturni sastav
Tijelo klipnjače se sastoji od tri dijela, a dio spojen na klipni klip naziva se mala glava klipnjače; Dio spojen na radilicu naziva se veliki kraj klipnjače, a dio šipke koji povezuje mali kraj i veliki kraj naziva se tijelo klipnjače.
Mala glava klipnjače je uglavnom kružna prstenasta struktura tankih zidova. Da bi se smanjilo habanje klipne osovine, u mali otvor na glavi utisnut je brončana obloga tankih zidova. Izbušite ili izglodajte žljebove na maloj glavi i košuljici kako biste omogućili prskanju kapljica ulja da uđu u spojnu površinu između obloge za podmazivanje i klipnog klipa.
Telo klipnjače je dugačak element koji tokom rada doživljava značajno opterećenje. Da bi se spriječilo savijanje i deformacija, tijelo šipke mora imati dovoljnu krutost. Iz tog razloga, većina tijela klipnjače automobilskih motora ima poprečni presjek u obliku slova I, koji može minimizirati masu uz održavanje dovoljne krutosti i čvrstoće. Motori sa visokim ojačanjem također koriste poprečni presjek u obliku slova H. Neki motori koriste ubrizgavanje ulja u maloj glavi klipnjače za hlađenje klipa, što zahtijeva uzdužno bušenje prolazne rupe u tijelu šipke. Da bi se izbjegla koncentracija naprezanja, veza između tijela klipnjače i malog i velikog kraja usvaja glatki prijelaz velikog kružnog luka.
Da bi se smanjile vibracije motora, potrebno je ograničiti razliku mase svake klipnjače cilindra na minimalni raspon. Prilikom tvorničkog sklapanja motora, on se uglavnom mjeri u gramima i grupiše prema masi velikog i malog kraja klipnjače. Za isti motor je odabran isti set klipnjača.
Na motoru u obliku slova V, odgovarajući cilindri u lijevom i desnom stupu dijele polugu, a postoje tri vrste klipnjača: paralelne klipnjače, klipnjače u obliku vilice, te glavne i pomoćne klipnjače.
Glavni oblici oštećenja
Glavni oblici oštećenja klipnjača su zamorni lom i prekomjerna deformacija. Uobičajene lokacije zamornog loma su tri područja visokog naprezanja na klipnjači. Radni uvjeti klipnjače zahtijevaju da ima visoku čvrstoću i otpornost na zamor; Takođe zahteva dovoljnu krutost i žilavost. U tradicionalnim tehnikama obrade klipnjače uglavnom se koriste materijali kao što su čelik 45, 40Cr ili 40MnB kaljeni i kaljeni čelik, koji imaju veću tvrdoću. Zbog toga se koriste novi materijali klipnjača koje proizvode njemačke automobilske kompanije kao što su C70S6 mikrolegirani neokaljeni i kaljeni čelik s visokim udjelom ugljika, kovani čelik serije SPLITASCO, kovani čelik FRACTIM i kovani čelik S53CV-FS (svi su njemački DIN standardi). Iako legirani čelik ima visoku čvrstoću, osjetljiv je na koncentraciju naprezanja. Zbog toga treba postaviti stroge zahtjeve prema obliku i prevelikom uvijanju klipnjače, a također treba obratiti pažnju na kvalitet obrade površine kako bi se poboljšala čvrstoća na zamor. U suprotnom, primjena legiranog čelika visoke čvrstoće možda neće postići očekivane rezultate.