Apa itu poros engkol di dalam mobil dan bagaimana cara kerjanya

Poros engkol di dalam mobil

Poros engkol adalah bagian dari mesin mobil yang digerakkan oleh kelompok piston. Ini mentransfer torsi ke roda gila, yang pada gilirannya memutar roda gigi transmisi. Selanjutnya, rotasi ditransmisikan ke poros poros roda penggerak.

Semua mobil di bawah kap yang dipasang mesin pembakaran internal, dilengkapi dengan mekanisme seperti itu. Bagian ini dibuat khusus untuk merek mesin, bukan untuk model mobil. Selama operasi, poros engkol bergesekan dengan fitur struktural mesin pembakaran internal tempat ia dipasang. Karena itu, saat menggantinya, para minder selalu memperhatikan perkembangan elemen gosok dan mengapa muncul.

Seperti apa bentuk poros engkol, di mana lokasinya dan apa saja kerusakannya?

Sejarah poros engkol

Sebagai produk mandiri, poros engkol tidak muncul dalam semalam. Pada mulanya muncul teknologi engkol, yang diterapkan di berbagai bidang pertanian, maupun industri. Misalnya, engkol yang dioperasikan dengan tangan digunakan pada awal tahun 202-220 M. (selama Dinasti Han).

Ciri khas dari produk tersebut adalah tidak adanya fungsi untuk mengubah gerakan bolak-balik menjadi rotasi atau sebaliknya. Berbagai produk yang dibuat dalam bentuk engkol digunakan di Kekaisaran Romawi (abad II-VI M). Beberapa suku di Spanyol tengah dan utara (Celtiberia) menggunakan gilingan tangan berengsel, yang bekerja berdasarkan prinsip engkol.

Di berbagai negara, teknologi ini telah ditingkatkan dan digunakan di berbagai perangkat. Banyak dari mereka digunakan dalam mekanisme putaran roda. Sekitar abad ke-15, industri tekstil mulai menggunakan drum engkol tempat gulungan benang dililit.

Namun engkol saja tidak memberikan putaran. Oleh karena itu, harus dikombinasikan dengan elemen lain yang akan memberikan konversi gerakan reciprocating menjadi rotasi. Insinyur Arab Al-Jazari (hidup dari tahun 1136 hingga 1206) menemukan poros engkol lengkap, yang, dengan bantuan batang penghubung, mampu melakukan transformasi semacam itu. Dia menggunakan mekanisme ini di mesinnya untuk menaikkan air.

Atas dasar perangkat ini, berbagai mekanisme secara bertahap dikembangkan. Misalnya, sezaman dengan Leonardo da Vinci, Cornelis Corneliszun, membangun penggergajian kayu yang digerakkan oleh kincir angin. Di dalamnya, poros engkol akan melakukan fungsi yang berlawanan dibandingkan dengan poros engkol di mesin pembakaran dalam. Di bawah pengaruh angin, poros berputar, yang, dengan bantuan batang penghubung dan engkol, mengubah gerakan putar menjadi gerakan bolak-balik dan menggerakkan gergaji.

Seiring perkembangan industri, poros engkol semakin populer karena keserbagunaannya. Mesin yang paling efisien hingga saat ini didasarkan pada konversi gerakan bolak-balik menjadi gerakan rotasi, yang dimungkinkan berkat poros engkol.

Untuk apa poros engkol?

Seperti yang Anda ketahui, di sebagian besar mesin pembakaran internal klasik (tentang cara kerja mesin pembakaran internal lainnya, baca di artikel lain) terjadi proses pengubahan gerakan bolak-balik menjadi gerakan rotasi. Piston dengan batang penghubung dipasang di blok silinder. Ketika campuran udara dan bahan bakar memasuki silinder dan dinyalakan oleh percikan api, banyak energi yang dilepaskan. Gas yang mengembang mendorong piston menuju titik mati bawah.

Semua silinder dipasang pada batang penghubung, yang pada gilirannya melekat pada jurnal batang penghubung poros engkol. Karena fakta bahwa momen pemicu semua silinder berbeda, efek seragam diberikan pada mekanisme engkol (frekuensi getaran tergantung pada jumlah silinder di motor). Hal ini menyebabkan poros engkol berputar terus menerus. Gerakan rotasi kemudian ditransmisikan ke roda gila, dan dari itu melalui kopling ke gearbox dan kemudian ke roda penggerak.

Jadi, poros engkol dirancang untuk mengubah semua jenis gerakan. Bagian ini selalu dibuat dengan sangat akurat, karena kebersihan rotasi poros input di gearbox tergantung pada simetri dan sudut kemiringan engkol yang dikalibrasi dengan tepat satu sama lain.

Bahan dari mana poros engkol dibuat

Untuk pembuatan poros engkol, baja atau besi ulet digunakan. Pasalnya, part tersebut berada di bawah beban berat (torsi tinggi). Oleh karena itu, bagian ini harus memiliki kekuatan dan kekakuan yang tinggi.

Untuk pembuatan modifikasi besi cor, digunakan pengecoran, dan modifikasi baja ditempa. Untuk memberikan bentuk yang ideal, digunakan mesin bubut, yang dikendalikan oleh program elektronik. Setelah produk mendapatkan bentuk yang diinginkan, dipoles, dan untuk membuatnya lebih kuat, diproses menggunakan suhu tinggi.

Struktur poros engkol

Poros engkol dipasang di bagian bawah mesin tepat di atas bak oli dan terdiri dari:

• jurnal utama - bagian pendukung dari bagian tempat bantalan utama bak mesin motor dipasang;
• jurnal batang penghubung - berhenti untuk menghubungkan batang;
• pipi - hubungkan semua jurnal batang penghubung dengan yang utama;
• kaki - bagian keluaran dari poros engkol, di mana katrol mekanisme distribusi gas (pengaturan waktu) dipasang;
• betis - bagian berlawanan dari poros, tempat roda gila dipasang, yang menggerakkan roda gigi, starter juga terhubung dengannya;
• beban penyeimbang - berfungsi untuk menjaga keseimbangan selama gerakan bolak-balik dari kelompok piston dan mengurangi beban gaya sentrifugal.

Jurnal utama adalah poros poros engkol, dan batang penghubung selalu bergeser secara bergantian dalam arah yang berlawanan satu sama lain. Lubang dibuat di elemen ini untuk memasok oli ke bantalan.

Crankshaft crank adalah rakitan yang terdiri dari dua pipi dan satu jurnal batang penghubung.

Sebelumnya, modifikasi engkol prefabrikasi dipasang di mobil. Semua mesin saat ini dilengkapi dengan poros engkol satu bagian. Mereka terbuat dari baja berkekuatan tinggi dengan menempa dan kemudian menyalakan mesin bubut. Pilihan yang lebih murah dibuat dari besi cor menggunakan pengecoran.

Berikut contoh pembuatan crankshaft baja:

3 Grinding crankshaft Proses otomatis penuh

Untuk apa sensor poros engkol?

DPKV adalah sensor yang menentukan posisi poros engkol pada saat tertentu. Sensor ini selalu dipasang pada kendaraan dengan pengapian elektronik. Baca lebih lanjut tentang pengapian elektronik atau tanpa kontak di sini.

Agar campuran udara-bahan bakar disuplai ke silinder pada saat yang tepat, dan juga untuk menyalakannya tepat waktu, perlu untuk menentukan kapan setiap silinder melakukan langkah yang sesuai. Sinyal dari sensor digunakan dalam berbagai sistem kontrol kendaraan elektronik. Jika bagian ini tidak berfungsi, unit daya tidak akan dapat memulai.

Ada tiga jenis sensor:

• Induktif (magnetik). Medan magnet terbentuk di sekitar sensor, di mana titik sinkronisasi jatuh. Tag waktu memungkinkan unit kontrol elektronik untuk mengirim pulsa yang diinginkan ke aktuator.
• Sensor Aula. Ini memiliki prinsip operasi yang serupa, hanya medan magnet sensor yang terganggu oleh layar yang terpasang pada poros.
• Optik. Disk bergigi juga digunakan untuk menyinkronkan elektronik dan rotasi poros engkol. Hanya alih-alih medan magnet, fluks bercahaya digunakan, yang jatuh pada penerima dari LED. Impuls menuju ECU terbentuk pada saat gangguan fluks cahaya.

Untuk informasi lebih lanjut tentang perangkat, prinsip operasi dan malfungsi sensor posisi poros engkol, baca dalam ulasan terpisah.

Bentuk poros engkol

Bentuk poros engkol bergantung pada jumlah dan lokasi silinder, urutan operasinya, dan langkah yang dilakukan oleh grup silinder-piston. Bergantung pada faktor-faktor ini, poros engkol bisa dengan jumlah jurnal batang penghubung yang berbeda. Ada motor di mana beban dari beberapa batang penghubung bekerja pada satu leher. Contoh unit tersebut adalah mesin pembakaran internal berbentuk V.

Bagian ini harus dibuat sedemikian rupa sehingga selama putaran pada kecepatan tinggi getaran diminimalkan semaksimal mungkin. Counterweight dapat digunakan tergantung pada jumlah batang penghubung dan urutan flare crankshaft yang dihasilkan, tetapi ada juga modifikasi tanpa elemen-elemen ini.

Semua poros engkol terbagi dalam dua kategori:

• Crankshaft dukungan penuh. Jumlah jurnal utama bertambah satu dibandingkan dengan batang penghubung. Hal ini disebabkan pada sisi tiap jurnal batang penghubung terdapat penyangga yang juga berfungsi sebagai sumbu mekanisme engkol. Poros engkol ini paling sering digunakan karena pabrikan bisa menggunakan bahan ringan, yang memengaruhi efisiensi mesin.
• Poros engkol bantalan parsial. Di bagian seperti itu, jurnal utama lebih sedikit daripada jurnal engkol. Bagian seperti itu terbuat dari logam yang lebih tahan lama sehingga tidak berubah bentuk atau pecah selama rotasi. Namun, desain ini meningkatkan bobot poros itu sendiri. Pada dasarnya, poros engkol semacam itu digunakan pada mesin berkecepatan rendah abad terakhir.

Modifikasi full-support terbukti lebih ringan dan lebih andal, oleh karena itu digunakan pada mesin pembakaran internal modern.

Bagaimana cara kerja poros engkol di mesin mobil

Untuk apa poros engkol? Tanpanya, pergerakan mobil tidak mungkin dilakukan. Bagian tersebut bekerja berdasarkan prinsip putaran pedal sepeda. Hanya mesin mobil yang menggunakan lebih banyak batang penghubung.

Poros engkol bekerja sebagai berikut. Campuran udara-bahan bakar menyala di silinder mesin. Energi yang dihasilkan mendorong piston keluar. Ini menggerakkan batang penghubung yang terhubung ke poros engkol. Bagian ini membuat gerakan rotasi konstan disekitar poros poros engkol.

Pada saat ini, bagian lain, yang terletak di bagian berlawanan dari sumbu, bergerak ke arah yang berlawanan dan menurunkan piston berikutnya ke dalam silinder. Gerakan siklus dari elemen-elemen ini mengarah pada rotasi poros engkol yang merata.

Jadi gerak bolak-balik diubah menjadi gerak putar. Torsi ditransmisikan ke katrol pewaktuan. Pengoperasian semua mekanisme mesin tergantung pada putaran poros engkol - pompa air, pompa oli, generator, dan perlengkapan lainnya.

Tergantung pada modifikasi mesinnya, bisa ada dari satu hingga 12 engkol (satu per silinder).

Untuk detail tentang prinsip pengoperasian mekanisme engkol dan variasi modifikasinya, lihat video:

Pelumasan jurnal poros engkol dan batang penghubung, prinsip operasi dan fitur desain yang berbeda

Kemungkinan masalah poros engkol dan solusinya

Meskipun poros engkol terbuat dari logam tahan lama, poros engkol dapat rusak karena tekanan yang konstan. Bagian ini mengalami tekanan mekanis dari grup piston (terkadang tekanan pada satu engkol bisa mencapai sepuluh ton). Selain itu, selama pengoperasian motor, suhu di dalamnya naik hingga beberapa ratus derajat.

Berikut beberapa penyebab kegagalan komponen mekanisme engkol.

Bully pengganggu leher engkol

Keausan jurnal batang penghubung adalah kerusakan umum, karena gaya gesekan terbentuk di unit ini pada tekanan tinggi. Akibat dari beban seperti itu, pekerjaan muncul pada logam, yang menghalangi pergerakan bebas bantalan. Karena itu, poros engkol menjadi panas tidak merata dan selanjutnya dapat berubah bentuk.

Mengabaikan masalah ini tidak hanya dipenuhi dengan getaran kuat di motor. Mekanisme yang terlalu panas menyebabkan kehancurannya dan, dalam reaksi berantai, seluruh mesin.

Masalahnya diselesaikan dengan menggiling jurnal batang penghubung. Pada saat yang sama, diameternya berkurang. Untuk memastikan ukuran elemen ini sama pada semua engkol, prosedur ini harus dilakukan secara eksklusif pada mesin bubut profesional.

Karena setelah prosedur, celah teknis bagian menjadi lebih besar, setelah diproses, sisipan khusus dipasang pada mereka untuk mengimbangi ruang yang dihasilkan.

Kejang terjadi karena level oli rendah di bak mesin mesin. Selain itu, kualitas pelumas mempengaruhi terjadinya malfungsi. Jika oli tidak diganti tepat waktu, oli akan mengental, yang menyebabkan pompa oli tidak dapat menciptakan tekanan yang diperlukan dalam sistem. Perawatan yang tepat waktu akan memungkinkan mekanisme engkol bekerja dalam waktu lama.

Memotong kunci engkol

Kunci engkol memungkinkan torsi ditransfer dari poros ke katrol penggerak. Kedua elemen ini dilengkapi dengan alur di mana irisan khusus dimasukkan. Karena bahan berkualitas rendah dan beban berat, bagian ini terkadang dapat terputus (misalnya, saat mesin macet).

Jika alur katrol dan KShM tidak putus, maka cukup ganti kunci ini. Pada motor yang lebih tua, prosedur ini mungkin tidak memberikan hasil yang diinginkan karena serangan balik dalam sambungan. Oleh karena itu, satu-satunya jalan keluar dari situasi ini adalah mengganti suku cadang ini dengan yang baru.

Keausan lubang flensa

Sebuah flensa dengan beberapa lubang untuk menghubungkan roda gila dipasang ke betis poros engkol. Seiring waktu, sarang ini bisa pecah. Kesalahan seperti itu dikategorikan sebagai keausan kelelahan.

Sebagai hasil dari pengoperasian mekanisme di bawah beban berat, microcracks terbentuk di bagian logam, yang karenanya tekanan tunggal atau grup terbentuk pada sambungan.

Kerusakan dieliminasi dengan menata ulang lubang untuk diameter yang lebih besar dari baut. Manipulasi ini harus dilakukan dengan flensa dan roda gila.

Bocor dari bawah segel oli

Dua segel oli dipasang di jurnal utama (satu di setiap sisi). Mereka mencegah kebocoran oli dari bawah bantalan utama. Jika gemuk masuk ke timing belt, ini akan secara signifikan mengurangi masa pakainya.

Kebocoran segel minyak mungkin muncul karena alasan berikut.

1. Getaran poros engkol. Dalam hal ini, bagian dalam kotak isian menjadi aus, dan tidak pas dengan leher.
2. Waktu henti yang lama dalam cuaca dingin. Jika mesin dibiarkan di luar untuk waktu yang lama, segel oli mengering dan kehilangan elastisitasnya. Dan karena cuaca beku, dia menjawab.
3. Kualitas bahannya. Suku cadang anggaran selalu memiliki masa kerja yang rendah.
4. Kesalahan penginstalan. Kebanyakan mekanik akan memasang dengan palu, dengan lembut mendorong segel oli ke poros. Agar bagian tersebut berfungsi lebih lama, pabrikan merekomendasikan penggunaan alat yang dirancang untuk prosedur ini (mandrel untuk bantalan dan segel).

Paling sering, segel oli aus pada saat bersamaan. Namun, jika hanya perlu mengganti satu, yang kedua juga harus diganti.

Kerusakan sensor poros engkol

Sensor elektromagnetik ini dipasang pada mesin untuk menyinkronkan pengoperasian injektor dan sistem pengapian. Jika rusak, motor tidak dapat dihidupkan.

Sensor poros engkol mendeteksi posisi engkol di tengah mati silinder pertama. Berdasarkan parameter ini, unit kontrol elektronik kendaraan menentukan momen injeksi bahan bakar ke setiap silinder dan pasokan bunga api. Sampai pulsa diterima dari sensor, percikan api tidak dihasilkan.

Jika sensor ini gagal, masalah diselesaikan dengan menggantinya. Hanya model yang telah dikembangkan untuk jenis mesin ini yang harus dipilih, jika tidak, parameter posisi poros engkol tidak akan sesuai dengan kenyataan, dan mesin pembakaran internal tidak akan berfungsi dengan benar.

Layanan poros engkol

Tidak ada bagian dalam mobil yang tidak memerlukan pemeriksaan, perawatan, atau penggantian berkala. Hal yang sama berlaku untuk poros engkol. Karena bagian ini terus-menerus di bawah beban berat, itu aus (ini terjadi terutama dengan cepat jika motor sering kekurangan oli).

Untuk memeriksa kondisi poros engkol, poros engkol harus dilepas dari blok.

Poros engkol dilepas dalam urutan berikut:

• Pertama, Anda perlu mengalirkan minyak;
• Selanjutnya, Anda perlu melepas motor dari mobil, lalu semua elemennya terputus darinya;
• Tubuh mesin pembakaran internal terbalik dengan palet;
• Dalam proses membongkar dudukan poros engkol, perlu diingat lokasi tutup bantalan utama - mereka berbeda;
• Penutup penyangga atau bantalan utama dibongkar;
• O-ring belakang dilepas dan bagian dilepas dari bodi;
• Semua bantalan utama dilepas.

Selanjutnya, kami memeriksa poros engkol - dalam kondisi apa.

Perbaikan dan biaya poros engkol yang rusak

Poros engkol adalah bagian yang sangat sulit untuk diperbaiki. Pasalnya, bagian ini beroperasi pada rpm tinggi di bawah beban berat. Oleh karena itu, bagian ini harus memiliki geometri yang sempurna. Ini hanya dapat dicapai dengan menggunakan peralatan presisi tinggi.

Jika poros engkol perlu digiling karena munculnya goresan dan kerusakan lainnya, pekerjaan ini harus dilakukan oleh teknisi profesional dengan menggunakan peralatan khusus. Untuk mengembalikan poros engkol yang aus, selain penggilingan, perlu:

• Pembersihan saluran;
• Penggantian bantalan;
• Perawatan panas;
• Menyeimbangkan.

Secara alami, pekerjaan seperti itu hanya dapat dilakukan oleh spesialis berkualifikasi tinggi, dan mereka akan membutuhkan banyak uang untuk ini (pekerjaan dilakukan pada peralatan mahal). Tapi ini hanyalah puncak gunung es. Sebelum master mulai memperbaiki poros engkol, poros engkol harus dilepas dari mesin, dan kemudian dipasang dengan benar di tempatnya. Dan ini adalah pemborosan tambahan pada pekerjaan seorang minder.

Biaya semua pekerjaan ini tergantung pada harga master. Ini perlu diklarifikasi di area di mana pekerjaan semacam itu dilakukan.

Tidak masuk akal untuk memperbaiki hanya poros engkol saat membongkar mesin sepenuhnya, jadi lebih baik segera menggabungkan prosedur ini dengan perombakan mesin pembakaran internal. Dalam beberapa kasus, lebih mudah untuk membeli motor kontrak (diimpor dari negara lain tidak di bawah kap mobil dan tanpa melewati wilayah negara ini) dan memasangnya daripada yang lama.

Algoritma untuk memeriksa poros engkol:

Untuk mengetahui kondisi suatu part harus dibilas dengan bensin untuk menghilangkan sisa oli dari permukaan dan dari saluran oli. Setelah pembilasan, bagian tersebut dibilas dengan kompresor.

Selanjutnya, pemeriksaan dilakukan dalam urutan berikut:

• Pemeriksaan bagian dilakukan: tidak ada keripik, goresan atau retakan di atasnya, dan juga ditentukan seberapa ausnya.
• Semua saluran minyak dibersihkan dan dibersihkan untuk mengidentifikasi kemungkinan penyumbatan.
• Jika goresan dan goresan ditemukan pada jurnal batang penghubung, bagian tersebut akan digerinda dan dipoles selanjutnya.
• Jika kerusakan ditemukan pada bantalan utama, mereka harus diganti dengan yang baru.
• Sebuah inspeksi visual dari roda gila dilakukan. Jika memiliki kerusakan mekanis, bagian tersebut diubah.
• Bantalan yang dipasang pada jari kaki diperiksa. Dalam kasus cacat, bagian itu ditekan keluar, dan yang baru ditekan masuk.
• Segel oli penutup camshaft diperiksa. Jika mobil memiliki jarak tempuh yang tinggi, maka segel oli harus diganti.
• Segel di bagian belakang poros engkol sedang diganti.
• Semua segel karet diperiksa dan, jika perlu, diganti.

Setelah pemeriksaan dan perawatan yang tepat, suku cadang dikembalikan ke tempatnya dan motor dirakit dalam urutan terbalik. Setelah menyelesaikan prosedur, poros engkol harus berputar dengan lancar, tanpa banyak usaha atau menyentak.

Penggilingan poros engkol

Terlepas dari bahan apa poros engkol dibuat, cepat atau lambat latihan akan terbentuk di atasnya. Pada tahap awal keausan, untuk memperpanjang masa kerja suatu bagian, bagian tersebut digiling. Karena poros engkol merupakan bagian yang harus dibentuk dengan sempurna, maka proses penggilingan dan pemolesan harus dilakukan oleh pembubut yang paham dan berpengalaman.

Dia akan melakukan semua pekerjaan sendiri. Hanya pembelian bantalan batang penghubung perbaikan (lebih tebal dari yang pabrik) tergantung pada pemilik mobil. Bagian perbaikan berbeda dalam ketebalannya, dan ada ukuran 1,2 dan 3. Tergantung pada berapa kali poros engkol telah digiling atau pada tingkat keausannya, suku cadang yang sesuai dibeli.

Untuk detail lebih lanjut tentang fungsi DPKV dan diagnostik kegagalan fungsinya, lihat video:

Sensor poros engkol dan poros bubungan: prinsip operasi, kerusakan, dan metode diagnostik. Bagian 11

Video tentang topik

Selain itu, tonton video tentang bagaimana poros engkol dipulihkan:

Pemulihan jurnal poros engkol oleh permukaan

Pertanyaan dan Jawaban:

Dimana poros engkol? Bagian ini terletak di rumah mesin di bawah blok silinder. Batang penghubung dengan piston di sisi yang berlawanan melekat pada leher mekanisme engkol.

Apa nama lain dari poros engkol? Crankshaft adalah nama singkatan. Nama lengkap bagian tersebut adalah poros engkol. Ini memiliki bentuk yang kompleks, elemen integral yang disebut lutut. Nama lainnya adalah lutut.

Apa yang menggerakkan poros engkol? Poros engkol terhubung ke roda gila di mana torsi ditransmisikan. Bagian ini dirancang untuk mengubah gerakan bolak-balik menjadi gerakan rotasi. Poros engkol digerakkan oleh aktuasi alternatif piston. Campuran udara / bahan bakar menyala di dalam silinder dan menggantikan piston yang terhubung ke engkol poros engkol. Karena fakta bahwa proses yang sama terjadi pada silinder yang berdekatan, poros engkol mulai berputar.