Mekanisme engkol mesin: perangkat, tujuan, cara kerjanya

Pada mesin pembakaran dalam, terdapat dua mekanisme yang memungkinkan kendaraan bergerak. Ini adalah distribusi gas dan engkol. Mari fokus pada tujuan KShM dan strukturnya.

Apa mekanisme engkol mesin

KShM artinya sekumpulan suku cadang yang membentuk satu kesatuan. Di dalamnya, campuran bahan bakar dan udara dalam proporsi tertentu terbakar dan melepaskan energi. Mekanismenya terdiri dari dua kategori bagian yang bergerak:

• Melakukan gerakan linier - piston bergerak naik / turun dalam silinder;
• Melakukan gerakan rotasi - poros engkol dan bagian-bagian yang dipasang di atasnya.

Simpul yang menghubungkan kedua jenis bagian mampu mengubah satu jenis energi menjadi jenis lainnya. Ketika motor bekerja secara otonom, distribusi gaya berpindah dari mesin pembakaran internal ke sasis. Beberapa mobil memungkinkan energi untuk dialihkan kembali dari roda ke motor. Kebutuhan akan hal ini mungkin timbul, misalnya, jika tidak mungkin menghidupkan mesin dari baterai. Transmisi mekanis memungkinkan Anda menghidupkan mobil dari pendorong.

Untuk apa mekanisme engkol mesin?

KShM menggerakkan mekanisme lain, tanpanya mobil tidak mungkin melaju. Pada kendaraan listrik, motor listrik, berkat energi yang diterimanya dari baterai, segera menciptakan putaran yang menuju ke poros transmisi.

Kerugian dari unit listrik adalah mereka memiliki cadangan daya yang kecil. Meskipun produsen kendaraan listrik terkemuka telah menaikkan batasan ini menjadi beberapa ratus kilometer, sebagian besar pengendara tidak memiliki akses ke kendaraan tersebut karena biayanya yang tinggi.

Satu-satunya solusi murah, yang memungkinkan untuk melakukan perjalanan jarak jauh dan dengan kecepatan tinggi, adalah mobil yang dilengkapi dengan mesin pembakaran internal. Ia menggunakan energi ledakan (atau lebih tepatnya ekspansi setelahnya) untuk menggerakkan bagian-bagian dari kelompok silinder-piston.

Tujuan KShM adalah untuk memastikan rotasi poros engkol yang seragam selama gerakan piston bujursangkar. Rotasi ideal belum tercapai, tetapi ada modifikasi pada mekanisme yang meminimalkan sentakan akibat sentakan mendadak piston. Mesin 12 silinder adalah contohnya. Sudut perpindahan engkol di dalamnya minimal, dan penggerak seluruh kelompok silinder didistribusikan ke lebih banyak interval.

Prinsip pengoperasian mekanisme engkol

Jika Anda menggambarkan prinsip pengoperasian mekanisme ini, maka dapat dibandingkan dengan proses yang terjadi saat mengendarai sepeda. Pengendara sepeda secara bergantian menekan pedal, menggerakkan sproket drive ke putaran.

Gerakan linier piston disediakan oleh pembakaran BTC di dalam silinder. Selama ledakan mikro (HTS dikompresi dengan kuat pada saat percikan diterapkan, itulah sebabnya dorongan tajam terbentuk), gas mengembang, mendorong bagian tersebut ke posisi terendah.

Batang penghubung dihubungkan ke engkol terpisah di poros engkol. Inersia, serta proses yang identik dalam silinder yang berdekatan, memastikan poros engkol berputar. Piston tidak membeku pada titik atas dan bawah yang ekstrim.

Poros engkol yang berputar terhubung ke roda gila yang menyambungkan permukaan gesekan transmisi.

Setelah akhir kayuhan langkah kerja, untuk pelaksanaan kayuhan motor lainnya, piston sudah digerakkan karena putaran poros mekanisme. Hal ini dimungkinkan karena pelaksanaan pukulan dari langkah kerja pada silinder yang berdekatan. Untuk meminimalkan sentakan, jurnal engkol diimbangi relatif satu sama lain (ada modifikasi dengan jurnal in-line).

Perangkat KShM

Mekanisme engkol mencakup sejumlah besar bagian. Secara konvensional, mereka dapat dikaitkan dengan dua kategori: mereka yang melakukan gerakan dan mereka yang tetap di satu tempat sepanjang waktu. Beberapa melakukan berbagai jenis gerakan (translasi atau rotasi), sementara yang lain berfungsi sebagai bentuk di mana akumulasi energi atau dukungan yang diperlukan untuk elemen-elemen ini dipastikan.

Ini adalah fungsi yang dilakukan oleh semua elemen mekanisme engkol.

Blokir bak mesin

Tuang dari blok logam tahan lama (pada mobil hemat - besi tuang, dan pada mobil yang lebih mahal - aluminium atau paduan lainnya). Lubang dan saluran yang diperlukan dibuat di dalamnya. Cairan pendingin dan oli engine bersirkulasi melalui saluran. Lubang teknis memungkinkan elemen kunci motor dihubungkan ke satu struktur.

Lubang terbesar adalah silinder itu sendiri. Piston ditempatkan di dalamnya. Selain itu, desain blok memiliki dukungan untuk bantalan pendukung poros engkol. Mekanisme distribusi gas terletak di kepala silinder.

Penggunaan besi tuang atau paduan aluminium dikarenakan elemen ini harus tahan terhadap beban mekanik dan termal yang tinggi.

Di bagian bawah bak mesin ada bah, di mana oli terakumulasi setelah pelumasan semua elemen. Untuk mencegah tekanan gas yang berlebihan menumpuk di dalam rongga, struktur memiliki saluran ventilasi.

Ada mobil dengan bah basah atau kering. Dalam kasus pertama, minyak dikumpulkan di bah dan tetap di dalamnya. Elemen ini merupakan reservoir untuk pengumpulan dan penyimpanan minyak. Dalam kasus kedua, oli mengalir ke bah, tetapi pompa memompanya ke tangki terpisah. Desain ini akan mencegah hilangnya oli sepenuhnya selama kerusakan bah - hanya sebagian kecil pelumas yang akan bocor setelah mesin dimatikan.

Silinder

Silinder adalah elemen tetap lain dari motor. Sebenarnya, ini adalah lubang dengan geometri yang ketat (piston harus pas dengan sempurna). Mereka juga termasuk dalam kelompok silinder-piston. Namun, dalam mekanisme engkol, silinder berfungsi sebagai pemandu. Mereka menyediakan gerakan piston yang diverifikasi secara ketat.

Dimensi elemen ini bergantung pada karakteristik motor dan ukuran piston. Dinding di bagian atas struktur menghadap suhu maksimum yang dapat terjadi di mesin. Juga, dalam ruang bakar yang disebut (di atas ruang piston), ekspansi gas yang tajam terjadi setelah penyalaan VTS.

Untuk mencegah keausan yang berlebihan pada dinding silinder pada suhu tinggi (dalam beberapa kasus dapat naik tajam hingga 2 derajat) dan tekanan tinggi, mereka dilumasi. Lapisan tipis oli terbentuk di antara cincin-O dan silinder untuk mencegah kontak logam-ke-logam. Untuk mengurangi gaya gesekan, permukaan bagian dalam silinder diperlakukan dengan senyawa khusus dan dipoles hingga tingkat yang ideal (oleh karena itu, permukaannya disebut cermin).

Ada dua jenis silinder:

• Tipe kering. Silinder ini terutama digunakan pada mesin. Mereka adalah bagian dari blok dan terlihat seperti lubang yang dibuat di casing. Untuk mendinginkan logam, saluran dibuat di luar silinder untuk sirkulasi pendingin (jaket mesin pembakaran internal);
• Tipe basah. Dalam hal ini, silinder akan dibuat selongsongnya secara terpisah yang dimasukkan ke dalam lubang balok. Mereka disegel dengan andal sehingga getaran tambahan tidak terbentuk selama pengoperasian unit, akibatnya bagian KShM akan gagal terlalu cepat. Lapisan semacam itu bersentuhan dengan pendingin dari luar. Desain motor yang serupa lebih rentan terhadap perbaikan (misalnya, saat terbentuk goresan dalam, selongsong diganti begitu saja, dan tidak bosan dan lubang balok digiling selama penggunaan huruf besar pada motor).

Dalam mesin berbentuk V, silinder sering tidak ditempatkan secara simetris relatif satu sama lain. Ini karena satu batang penghubung melayani satu silinder, dan memiliki tempat terpisah di poros engkol. Namun, ada juga modifikasi dengan dua batang penghubung pada satu jurnal batang penghubung.

Blok silinder

Ini adalah bagian terbesar dari desain motor. Kepala silinder dipasang di bagian atas elemen ini, dan di antara mereka ada paking (mengapa diperlukan dan cara menentukan kerusakannya, baca dalam ulasan terpisah).

Relung dibuat di kepala silinder, yang membentuk rongga khusus. Di dalamnya, campuran bahan bakar udara terkompresi dinyalakan (sering disebut ruang bakar). Modifikasi motor berpendingin air akan dilengkapi head dengan saluran sirkulasi fluida.

Kerangka mesin

Semua bagian KShM yang tetap, terhubung dalam satu struktur, disebut kerangka. Bagian ini merasakan beban daya utama selama pengoperasian bagian mekanisme yang bergerak. Bergantung pada cara engine dipasang di kompartemen engine, rangka juga menyerap beban dari bodi atau rangka. Dalam proses perpindahannya, bagian ini juga terbentur pengaruh transmisi dan sasis mesin.

Untuk mencegah mesin pembakaran internal bergerak selama akselerasi, pengereman, atau manuver, rangka diikat dengan kuat ke bagian pendukung kendaraan. Untuk menghilangkan getaran pada sambungan, dudukan mesin yang terbuat dari karet digunakan. Bentuknya tergantung dari modifikasi mesinnya.

Saat alat berat dikendarai di jalan yang tidak rata, tubuh akan mengalami tekanan torsional. Untuk mencegah motor mengambil beban seperti itu, biasanya dipasang pada tiga titik.

Semua bagian lain dari mekanisme tersebut dapat dipindahkan.

Piston

Ini adalah bagian dari grup piston KShM. Bentuk piston juga bisa bermacam-macam, tapi yang terpenting adalah dibuat dalam bentuk kaca. Bagian atas piston disebut head dan bagian bawah disebut skirt.

Kepala piston adalah bagian yang paling tebal, karena menangani tekanan termal dan mekanis saat bahan bakar dinyalakan. Ujung elemen itu (bawah) dapat memiliki berbagai bentuk - datar, cembung, atau cekung. Bagian inilah yang membentuk dimensi ruang bakar. Modifikasi dengan lekukan berbagai bentuk sering ditemui. Semua jenis suku cadang ini bergantung pada model ICE, prinsip pasokan bahan bakar, dll.

Alur dibuat di sisi piston untuk pemasangan cincin-O. Di bawah alur ini ada ceruk untuk drainase minyak dari bagian tersebut. Rok paling sering berbentuk oval, dan bagian utamanya adalah pemandu yang mencegah piston terjepit akibat pemuaian termal.

Untuk mengimbangi gaya inersia, piston dibuat dari bahan paduan ringan. Berkat ini, mereka ringan. Bagian bawah bagian, serta dinding ruang bakar, mengalami suhu maksimum. Namun, bagian ini tidak didinginkan dengan sirkulasi pendingin di dalam jaket. Karena itu, elemen aluminium dapat mengalami pemuaian yang kuat.

Piston didinginkan oli untuk mencegah kejang. Pada banyak model mobil, pelumasan disuplai secara alami - kabut oli mengendap di permukaan dan mengalir kembali ke bah. Namun, ada mesin di mana oli disuplai di bawah tekanan, memberikan pembuangan panas yang lebih baik dari permukaan yang dipanaskan.

Cincin piston

Cincin piston menjalankan fungsinya tergantung pada bagian mana dari kepala piston yang dipasang:

• Kompresi - paling atas. Mereka menyediakan segel antara silinder dan dinding piston. Tujuannya adalah untuk mencegah gas dari ruang piston memasuki bak mesin. Untuk memudahkan pemasangan bagian, potongan dibuat di dalamnya;
• Pengikis oli - memastikan pembuangan oli berlebih dari dinding silinder, dan juga mencegah penetrasi pelumas ke dalam ruang piston. Ring ini memiliki alur khusus untuk memfasilitasi drainase oli ke alur drain piston.

Diameter cincin selalu lebih besar dari diameter silinder. Karena itu, mereka menyediakan segel di grup silinder-piston. Agar gas atau minyak tidak merembes melalui kunci, cincin ditempatkan di tempatnya dengan slot diimbangi relatif satu sama lain.

Bahan yang digunakan untuk membuat cincin tergantung pada aplikasinya. Jadi, elemen kompresi paling sering dibuat dari besi cor berkekuatan tinggi dan kandungan kotoran minimum, dan elemen pengikis oli terbuat dari baja paduan tinggi.

Pin piston

Bagian ini memungkinkan piston dipasang ke batang penghubung. Bentuknya seperti tabung berongga yang ditempatkan di bawah kepala piston di bos dan sekaligus melalui lubang di kepala batang penghubung. Untuk mencegah jari bergerak, itu diperbaiki dengan cincin penahan di kedua sisi.

Fiksasi ini memungkinkan pin berputar bebas, yang mengurangi resistensi terhadap gerakan piston. Ini juga mencegah pembentukan latihan hanya pada titik pemasangan di piston atau batang penghubung, yang secara signifikan memperpanjang masa kerja bagian tersebut.

Untuk mencegah keausan akibat gaya gesek, bagian tersebut terbuat dari baja. Dan untuk ketahanan yang lebih besar terhadap tekanan termal, pada awalnya dikeraskan.

Batang penghubung

Batang penghubung adalah batang tebal dengan tulang rusuk yang kaku. Di satu sisi, ia memiliki kepala piston (lubang tempat memasukkan pin piston), dan di sisi lain, kepala rajut. Elemen kedua dapat dilipat sehingga bagian tersebut dapat dilepas atau dipasang pada jurnal engkol poros engkol. Ini memiliki penutup yang dipasang ke kepala dengan baut, dan untuk mencegah keausan dini pada bagian, sisipan dengan lubang untuk pelumasan dipasang di dalamnya.

Busing kepala bawah disebut bantalan batang penghubung. Itu terbuat dari dua pelat baja dengan sulur melengkung untuk fiksasi di kepala.

Untuk mengurangi gaya gesekan bagian dalam kepala atas, busing perunggu ditekan ke dalamnya. Jika sudah aus, seluruh batang penghubung tidak perlu diganti. Busing memiliki lubang untuk suplai oli ke pin.

Ada beberapa modifikasi batang penghubung:

• Mesin bensin paling sering dilengkapi dengan batang penghubung dengan konektor kepala di sudut kanan ke sumbu batang penghubung;
• Mesin pembakaran internal diesel memiliki batang penghubung dengan konektor kepala miring;
• Mesin-V sering kali dilengkapi dengan batang penghubung ganda. Batang penghubung sekunder dari baris kedua dipasang ke yang utama dengan pin sesuai dengan prinsip yang sama seperti pada piston.

Poros engkol

Elemen ini terdiri dari beberapa engkol dengan pengaturan offset jurnal batang penghubung relatif terhadap sumbu jurnal utama. Sudah ada berbagai jenis poros engkol dan fiturnya review terpisah.

Tujuan bagian ini adalah untuk mengubah gerak translasi dari piston menjadi gerak rotasi. Pin engkol terhubung ke kepala batang penghubung bawah. Terdapat bantalan utama di dua tempat atau lebih pada poros engkol untuk mencegah getaran akibat putaran engkol yang tidak seimbang.

Kebanyakan poros engkol dilengkapi dengan pemberat untuk menyerap gaya sentrifugal pada bantalan utama. Bagian tersebut dibuat dengan cara dituang atau dibalik dari satu bagian kosong pada mesin bubut.

Sebuah katrol dipasang pada ujung poros engkol, yang menggerakkan mekanisme distribusi gas dan peralatan lainnya, seperti pompa, generator, dan penggerak AC. Ada flensa di betis. Sebuah roda gila terpasang padanya.

Roda gila

Bagian berbentuk cakram. Bentuk dan jenis flywheel yang berbeda dan perbedaannya juga dikhususkan artikel terpisah... Hal ini diperlukan untuk mengatasi tahanan kompresi dalam silinder saat piston melakukan langkah kompresi. Ini karena inersia dari cakram besi cor yang berputar.

Pelek roda gigi dipasang di ujung bagian. Gigi bendix starter terhubung dengannya pada saat mesin dinyalakan. Di sisi berlawanan dengan flensa, permukaan flywheel bersentuhan dengan pelat kopling keranjang transmisi. Gaya gesek maksimum antara elemen-elemen ini memastikan transmisi torsi ke poros kotak roda gigi.

Seperti yang Anda lihat, mekanisme engkol memiliki struktur yang kompleks, oleh karena itu perbaikan unit harus dilakukan secara eksklusif oleh para profesional. Untuk memperpanjang masa pakai mesin, sangat penting untuk mematuhi perawatan rutin mobil.

Selain itu, tonton video review tentang KShM:

Mekanisme engkol (KShM). Dasar

Pertanyaan dan Jawaban:

Bagian apa yang termasuk dalam mekanisme engkol? Bagian stasioner: blok silinder, kepala blok, liner silinder, liner dan bantalan utama. Bagian yang bergerak: piston dengan cincin, pin piston, batang penghubung, poros engkol dan roda gila.

Apa nama bagian KShM ini? Ini adalah mekanisme engkol. Ini mengubah gerakan bolak-balik piston di dalam silinder menjadi gerakan rotasi poros engkol.

Apa fungsi bagian-bagian tetap dari KShM? Bagian-bagian ini bertanggung jawab untuk memandu bagian yang bergerak secara akurat (misalnya, gerakan vertikal piston) dan memperbaikinya dengan aman untuk rotasi (misalnya, bantalan utama).