1

Tehnika kola

Banja Luka,ure Daniia, 2

Maturski rad iz motora i mornih vozila SISTEM ZA NAPAJANJE OTO MOTORA GORIVOM Mentor: Uenik:

Sanda Topi, prof. Ilijana Popovi, IVs1Banjaluka, maj 2013SADRAJStrana Uvod41.Klipni mehanizam5-61.1. Klip7-8 1.1.1. Optereenje klipa8-9 1.1.2. Materijal za izradu klipa9-10 1.1.3. Izrada klipa10 1.2. Klipni prstenovi........................................................................................................11-121.3. Osovinica klipa131.4. Klipnjaa14-151.5. Koljenasto vratilo (radilica)16-171.6. Zamajac 182. Zakljuak19Literatura20

UVODMotori sa unutranjim sagorijevanjem su pogonske maine u kojima gorivo sagorijeva i iz nastale toplotne energije stvara se mehanika energija, odnosno koristan mehaniki rad.

I ako po razliitim po namijeni i pricipima rada svi motori sus imaju neke glavne dijelove i pomocne uredjaje koji,ako i nisu isti, ipak su veuma slicni i mora ima svaki klipni motor.to su sonovni dijelovi i uredjaji neophodni za odvijanje ciklusa rada motora. Osnovne dijelove motora sus mozemo podijeliti u 3 velike grupe , a to su : osnovni nepokretni dijelovi motora , osnovni pokretni dijelovi motora, i pomocni uredjaji oprema motora.

Osnovni nepokretni dijelovi motora u kojem se odvija ciklus rada motora ,a njemu su oslovljeni osnovni i pokretni dijelovi . na njima je sva ostala oprema motora. Tu spadaju : glava motora , blok motora sa cilindrima, doljne kuiste.

Osnovni pokretni dijlelovi motora su elemetni prenosa snage , pocev od klipa pa do izlaznog vratila iz motora , najcesce zamajca. Tu spadaju dva osnovna mehanizma motora : motorni ili klipni mehanizam I razvodni mehanizam.1. Klipni mehanizam

U motorni ili klipni mehanizam je osnovni mehanizam motora preko kojeg se sila pritiska gasova , nastala zagorijevanjem u cilidru , prenosi na koljenasto vratilo . klip se krece pravoliniski, oscilatorno,a preko klipnjace i koljenastog vratila dobice se kruzno krentanje koljenastog vratila koje se dalje prenosti,posrestvom transmisije , na tockove motornog vozila.U motorni mehanizam spadaju:

Klip; Klipni prstenovi ili karike;

Osovinica klipa; Klipnjaca; Koljenasto vratilo ili radilica; Zamajac;

Na klipni mehanizam dijeluju sile razlicite po nastanku , intezitetu, pravcu , i smjeru dijlovanja , pa se mogu generalno definisat kao :

Sile pritiska gasova

Inercijalne sile

Sila pritiska gasova nastaje usljed dejstva pristiska gasova na celu klipa u cilidru motora.

Inercijalne sile nastaju kao rezultat ubrzavanja i usporavanja klipa u toku rada motora.

Pokretni dijelovi klipna grupa bez radilice i zamajca:

1 - osigura;

2 - osovinica;

3 - klizni leaj u maloj pesnici klipnjae;

4,5,6 - kompresioni klipni prstenovi;

7 - uljni klipni prsten;

8 - klip;

9 - klipnjaa;

10 - osigura;

11 - zavrtanj;

12 - klizni leaj dvodijelni u velikoj pesnici;

13 - poklopac velike pesnice.

Na datoj slici se osim klipnog mehanizma vidi i razvodni mehanizam kao i nepokretni dijelovi motora koji su ranije pomenuti.

1.1. KlipKlip je osnovni pokretni dio motornog mehanizma. Na njega dijeluje sila pritiska gasova, koja uslovljava njegovo kretanje u cilindru. Klip preko klipnih prstenova zaptiva cilidar sa doljne strane i igra veoma znacajnu ulogu u procesu rada motora, dirigujuci pojedinim dijelovima procesa rada. Osovinicom , koja je osigurana protiv ispadanja , povezan je sa malom pesnicom klipnjace.

Osnovna uloga klipa je da prihvati silu pritiska gasova, nastalu u taktu irenja, i prenese je na klipnjau.Osim toga, klip jo ima i zadatak da:a) Da u toku kretanja dobro zaptiva (odvaja) prostor za sagorijevanje od kuita motora. To klip postie pomou klipnih prstenova.

b) Da prima pritisak gasa stvoren prilikom sagorijevanja i da ga preko klipnjae pretvori u obrtno kretanje koljenastog vratila.

c) Da toplotu koju sagorjeli gasovi predaju elu klipa to bre prenesu na zidove cilindra a dalje na sredstvo za hlaenje.

Klip se sastoji iz: ela klipa, zone ljebova za klipne prstenove, plata i uica za osovice.

elo klipa veinom ima ravnu povrinu a moe biti ispupeno ili udubljeno zavisno od vrste motora i to boljeg mijeanja radne materije. Njegova debljina uslovljena je koliinom toplote koju je potrebno odvesti iz radnog prostora.Plat klipa slui za voenje klipa u cilindru i on na zidove cilindra prenosi bone sile koje se javljaju pri kretanju klipnjae.

Uice klipa pernose silu klipa na osovinicu i zbog toga su one ojaane prema elu klipa.

Konstrukcija klipa

1.1.1. Optereenje klipaOptereenje klipa stvaraju:

a) Mehanike sile koje optereuju elo klipa a stvorene su sagorijevanjem smjee goriva i vazduha u prostoru za sagorijevanje. Najvea sila na elo klipa stvara se u radnom taktu i jednaka je F=pm * A F[N] - sila klipa; pm [N/cm] - srednji indikatorski pritisak; A= D/4[cm] - povrina ela klipa; D[cm] - prenik klipa;b) Toplota

Pri sagorijevanju smjee gorivo-vazduh u prostoru za sagorijevanje se stvara trenutna temperatura 2000C i vie Maksimalna temperatura).

Vei dio toplote se prenosi sa ela klipa zone ljebova i klipnih prstenova na hlaenje u cilindre. Jedan dio toplote odvodi i ulje za podmazivanje. Radna temperatura kod ela klipa lakih metala (legura Al i Si) iznosi 200 - 350C a na platu klipa priblino 150C.

c) TrenjeTrenjem se optereuje plat klipa, ljebovi za klipne prstenove i plat klipa. Da bi se smanjilo trenja ovih dijelova klipa a time i njihovo habanje, klizne povrine moraju biti super fino obraene a podmazivanje besprijekorno.

d) Naizmjenino promjenljive bone sileKlip je u toku rada izloen i bonim silama, koje ga naizmjenino pritiskaju o suprotne strane zidova cilindra. Uzorak toga je da klip u cilindru mijenja svoj nagib to prouzrokuje umove. Nagib klipa (osa klipa i cilindra se ne poklapaju) moe se smanjiti manjim zazorom i to je mogue veom duinom plata.

1.1.2. Materijali za izradu klipa

Materijal za klipove mora imati sljedee osobine: visoku vrstou na povienim temperaturama, dobru termiku provodljivost, malo toplotno irenje, otpor prema trenju i visoku postojanost na habanje. Pored toga materijal za klipove mora biti pogodan za livenje, presovanje i obradu rezanjem. Klipovi od sivog liva I ako imaju dobrih osobina rijetko se koriste jer imaju malu toplotnu provodljivost i veliku teinu. Koriste se za male brojeve obrtaja (klipni kompresori, motori za traktore i stacionarne motore).Danas se uglavnom koriste klipovi od aluminijskih legura zbog svoje male gustine i vrlo visoke toplotne provodljivosti.

1.1.3. Izrada klipova

Dvodijelni klipovi

U serijskoj proizvodnji motornih vozila klipovi se veinom izrauju livenjem u kokile. Klipovi izloeni visokim pritiscima i temperaturama kao to su motori sportskih i trkaih automobila i dizel-motori, izrauju se presovanjem.Plat klipa esto se obrauje na brusilicama ili kopir strugovima sa alatima od dijamanta. Plat zavisi od vrste klipa a moe biti cilindrian, konian ili buriast. esto se na klizne povrine klipova nanosi sloj zatitnog metala ime se dobivaju dobre klizne povrine.Postoje razni postupci potapanje klipova u kupatilo koje sadri kalajnu so, sloj olova. Postoji postupak nanoenja sloja grafita male debljine koji ima odlinu zatitu.

1.2. Klipni prstenoviZadatak klipnih prstenova je da odre zaptivenost prostora za sagorijevanje prema kuitu motora, odnosno da sprijee prodiranje sagorjelih gasova u kuite motora. Time oni sprijeavaju smanjenje snage i osobina ulja. Sa druge strane oni sprijeavaju prodiranje ulja u prostor za sagorijevanje. Da bi se obezbijedilo zaptivanje i skidanje ulja sa cilindra i u sluaju kada su cilindri deformisani ili ovalni klipni prstenovi se ojaavaju umetnutim oprugama (prstenastim oprugama).Jo jedan zadatak klipnog prstena je da toplotu sa klipa prenese na hlaene cilindre. Klipni prstenovi moraju biti elastini i kada se nalaze u ljebovima kupa tako da vre radni pritisak na zidove cilindra.Karike se dijele na kompresione ili gasne i uljne ili strugae. Prsten-struga ili greba uljna karika ima zadatak da strue ulje sa klizne povrine cilindra i spreava njegovo prodiranje u prostor sagorijevanja.Kompresionih karika obino ima 2 ili 3, a uljnih 1 ili 2.Kompresione karike se postavljaju uvijek u gornjem dijelu klipa blie elu, a uljne karike uvijek ispod kompresionih.

Da bi obavili navedene zadatke, klipni prstenovi moraju: imati veliku elastinost biti dobri provodnici toplote imati veliku otpornost na habanje imati malu specifinu teinu da se lako obraujuMaterijal od kog se izrauju klipovni prstenovi mora imati sljedee osobine: dobra klizna svojstva, visoku elastinost i vrstou pa i na povienim temperaturama.

Ova svojstva ima specijalni sivi liv sa visokim sadrajem grafita.

Najvii klipni prsten je najvie optereen i ima najslabije podmazivanje, zato se on zatiuje galvanskom prevlakom tvrdog kroma. Ukoliko su povrine cilindra tvrdo kromirane, onda klipni prstenovi nikako nesmiju biti kromirani.

1.3. Osovinica klipaOsnovica klipa stvara spoj klipa sa klipnjaom i time prenosi silu sa klipa na klipnjau. Zbog brzog pravolinijskog kretanja zajedno sa klipom osnovica mora imati vrlo malu teinu jer bi se sa veom teinom pojavile i vee sile.Osnovica klipa mora biti izraena od materijala visoke vrstoe i ilavosti. Zbog malog zazora u uicama klipa i nepovoljnih uslova podmazivanja osnovica mora imati visoki kvalitet obraene povrine i visoku povrinsku tvrdou.

Konstruktivni oblici osnovice klipa su:

- osovinice sa prolaznom rupom (normalni oblik).

- osovinice sa konusnim proirenjem na krajevima rupe.

- osnovice sa rupom koja je zatvorena u sredini ili na jednom kraju (kod dvotaktnih motora).

Osovinice se bue da bi imale manju teinu. Materijal osnovice klipa je elik za cementaciju i elik za nitriranje.

OSIGURAI OSOVINICE KLIPA

Da se sprijei aksijalno pomjeranje osovinice i ne otete zidovi cilindra ona se osigurava elastinim prstenovima koji se umeu u odgovarajua sjedita u uicama klipa.

Kod nekih motora osovinica je uvrena za klipnjau u maloj pesnici, pa osigurai osovinice nisu potrebni.

1.4. KlipnjaaKlipnjaca ima zadatak da silu pritiska gasova u taktu sirenja prenese sa klipa na koljenasto vratilo, pretvartajuci istovremeno pravolinisko kretanje klipa u kruzno kretanje koljenastog vratila. Osnovni elemetni klipnjace su : mala pesnica za kojom se klipnjaca veze za klip preko osovinice klipa , stablo ili tijelo klipnjace koje veze malu I veliku poesnicu, velika pesnica klipnjace kojom se klipnjaca veze za koljenasto vratilo , te cahura male pesnice , poljusolje velike pesnice i elasticne veze.

Zadatak klipnjae sastoji se u tome da ona prenese silu gasova sa klipa na koljenasto vratilo kao obrtni moment. Kostruktivni obilici klipnjace su vrlo razliciti , ali se u osnovi tezi sto manjoj tezini zbog inercijalnih sila klipnjace i sto jednostravnijoj konstrukciji. Mala pesnica klipnjace je jedno dijelna i veze klipnjacu za klip.

Klipnjaa je u radu uglavnom izloena zatezanju i sabijanju a obzirom na njenu duinu i na izvijanje. Klipnjaa se izrauje od elika za poboljanje, legiranog manganom, silicijumom i kromom kovanjem. Da se povea vrstoa na izvijanje najbolje je da tijelo klipnjae ima popreni presjek i profila.

Pri spajanju klipa i klipnjace treba provjeriti njhovu meusobnu ispravnost u sklopu vezivanje klipnjace sa koljenastim vratilom, pomocu elasticni zavrtavanja, treba obaviti pazljivo , moment-kljucem, momentom koji propisuje proizvodjac u upustvu za montazu.

MALA PESNICA KLIPNJAE

Mala pesnica klipnjae spojena je sa osovinicom klipa. Da bi se obezbijedila dobra klizna svojstva izmeu osovinice i male pesnice najee se utiskuje ahura od bronze (olovna bronza). Sa ovom ahurom osovinica obezbjeuje labavi pokretni spoj. Kod dvotaktnih motora ovaj spoj se ponekad izrauje preko kotrljastog igliastog leaja.

VELIKA PESNICA KLIPNJAE

U veliku pesnicu klipnjae stavljaju se poluolje kliznih leajeva klipnjae. Ravan spajanja klipnjae i poklopca klipnjae sa dva vijka moe biti normalna na osu tijela klipnjae ili pod nekim uglom.

LEAJI KLIPNJAE

Kao leaj velike pesnice koriste se dvije klizne poluolje koje su nalivene tankim slojem leinog metala (legura kalaja ili olovni leini metal).

Za optereene leajeve (dizel-motori) koriste se kalajno-olovne bronze. Izmeu leaja klipnjae i rukavca koljenastog vratila mora biti mpropisani zazor.

PODMAZIVANJE

Podmazivanje leaja klipnjae obavlja se kroz rupu u leteem rukavcu. Podmazivanje ahure male pesnice vri se takoe kroz rupu za ulje na maloj pesnici.1.5. Koljenasto vratilo (radilica)Koljenasto vratilo mora preuzeti sve pogonske sile i prenijeti ih na pogonski mehanizam vozila. Njegov oblik proizilazi iz radnog ciklusa, pa je osa koljenastog vratila izlomljena. Na koljenastom vratilu se stvara obrtni moment koji daje obrtno kretanje. Klipovi i klipnjae su u svakom taktu izloeni ubrzanjima promjenljivog smijera pa se javljaju inercijarne sile izazvane ubrzanjem. Intenzitet tih sila se poveava rastuom uestalou promjene smjera kretanja i teinom pokretnih dijelova. Pored ovih sila na koljenastom vratilu se javljaju i centrifugalne sile koje zavise od broja obrtaja. Pod dejstvom ovih sila koljenasta vratila su optereena na uvijanje i savijanje.

Koljenasta vratila tokom rada usljed ovih optereenja moraju biti izraena od odgovarajuih materijala i moraju imati prikladan oblik. Takoe da bi se ublaio uticaj ovih sila koljenasta vratila imaju protivtegove kojima se znatno uravnoteava dejstvo centrifugalnih sila.

Bona sila: F1=F*tg

Sila klipnjae: F2= F/cosAksalna sila: F3=F2*cos(+)Tangencijalna sila vratila: F4=F2*sin(+)Odnos koljenastog vratila: =1/ *(3,5/4,5)Materijal za izradu koljenastog vratila

Koljenasta vratila se izrauju od visoko kvalitetnih elika, elinog liva ili nodularnog liva. Materijal mora imati visoku dinamiku vrstou (otporan na zamor), a na rukavcima i odgovarajuu tvrdou.

Koljenasta vratila od elika se kuju u alatu tako da se dobije povoljan poloaj vlakana i visoka vrstoa.

Livena koljenasta vratila se rade od nodularnog liva. Da bi se smanjila teina, koljenasta vratila su uplja.

LEAJEVI

Za koljenasta vratila sa malim specifinim pritiscima kao leini metali koriste se legure na bazi olova i kalaja. U motorima sa visokim specifinim pritiscima u leitima su leajevi od livene kalajno-olovne bronze za leajeve. Jedan od leaja na koljenastom vratilu je vodei leaj ili aksijalni leaj koji sprijeava aksialno pomijeranje radilice.

1.6. ZamajacZamajac u toku rada motora ima ulogu da akumulira energiju (sposobnost da obavlja rad) i da je ponovo odaje kada je to potrebno.To odavanje energije zamajca vri se u praznim (neradivim) taktovima zatim kada se klipovi nalaze u mrtvim takama i vri ujednaavanje broja obrtaja.Na zamajcu se nalazi ozubljeni vijenac za startovanje motora. Zamajac prenosi obrtni moment na spojnicu. Na zamajcu su utisnute oznake kojima se regulie vrijeme paljenja i vrijeme otvaranja i zatvaranja ventila cilindra br.1.

Konstrukcija zamajca i zamajne ploe2. ZakljuakU motorni ili klipni mehanizam je osnovni mehanizam motora preko kojeg se sila pritiska gasova , nastala zagorijevanjem u cilidru , prenosi na koljenasto vratilo . klip se krece pravoliniski, oscilatorno,a preko klipnjace i koljenastog vratila dobice se kruzno krentanje koljenastog vratila koje se dalje prenosti,posrestvom transmisije , na tockove motornog vozila. Klip je osnovni pokretni dio motornog mehanizma. Na njega dijeluje sila pritiska gasova, koja uslovljava njegovo kretanje u cilindru. Klip preko klipnih prstenova zaptiva cilidar sa doljne strane i igra veoma znacajnu ulogu u procesu rada motora, dirigujuci pojedinim dijelovima procesa rada. Osovinicom , koja je osigurana protiv ispadanja , povezan je sa malom pesnicom klipnjace.

Klipnjaca ima zadatak da silu pritiska gasova u taktu sirenja prenese sa klipa na koljenasto vratilo, pretvartajuci istovremeno pravolinisko kretanje klipa u kruzno kretanje koljenastog vratila. Koljenasto vratilo mora preuzeti sve pogonske sile i prenijeti ih na pogonski mehanizam vozila. Njegov oblik proizilazi iz radnog ciklusa, pa je osa koljenastog vratila izlomljena. Na koljenastom vratilu se stvara obrtni moment koji daje obrtno kretanje. Klipovi i klipnjae su u svakom taktu izloeni ubrzanjima promjenljivog smijera pa se javljaju inercijarne sile izazvane ubrzanjem. LITERATURA1. Vojvodi, Slobodan i Filipovi, Snjeana. Ekonomika i organizacija saobraaja za III i IV razred saobraajne kole, Zavod za udbenike i nastavna sredstva, Beograd 1997.2. M. V. Tomi, S. V. Petrovi: "Motori sa unutranjim sagorijevanjem", Mainski fakultet Beograd, Beograd3. Internet (slobodna enciklopedija).Datum predaje:______________

Komisija:

Predsjednik_______________

Ispitiva _______________

lan

_______________ Komentar:Datum odbrane: _____________

Ocjena__________ (___)

2