Motor – teorie (2. ?ást)

 

V této ?ásti nejprve teoreticky rozeberu mechanické ztráty a poté se budu v?novat jednotlivým díl?m motoru z hlediska jejich konstrukce.

 

 

Mechanická ú?innost:

 

Každý mechanický stroj má svoji ú?innost. Snahou každého konstruktéra je p?ijít s takovým ?ešením, které má co nejmenší mechanické ztráty. P?i nadm?rných ztrátách vzr?stá pot?eba dodávky v?tší energie na provoz takového za?ízení, v p?ípad? spalovacích motor? klesá dosažitelný výkon a vzr?stá spot?eba paliva. Ovšem každá snaha má své meze, t?ení se nikdy úpln? nezbavíme. Spalovací motor je tepelný stroj a jeho konstrukce je po?ítána na provoz p?i ur?ité teplot?, dnes nej?ast?ji okolo 90° C. Nejlepší vlastnosti má motor p?i teplot? 120° C, ovšem zatím nemáme p?ijateln? levné oleje, které by tuto teplotu snášely. Udržovat teplotu chladící kapaliny na hodnot? okolo 120° C znamená zvýšení tlaku v chladící soustav? aby nedošlo k jejímu varu. P?i varu se vytvá?í parní bubliny, které zna?n? omezují p?estup tepla se st?n do kapaliny, dochází k místnímu p?eh?ívání materiálu, který se v tom míst? tepeln? více roztáhne a narušuje tvar sou?ásti se všemi negativními d?sledky. Systém se zavzduš?uje, chladicí kapalina špatn? cirkuluje. To dále komplikuje možnost použití tak vysoké teploty v provozu, protože se zna?n? zvýší nároky na t?snost soustavy. (Motory Mercedes - Benz pro F1 této vlastnosti využily, provozní teplota je 125° C a p?i první sezón? nasazení v McLarenech byly nep?ekonatelné jak výkonem, tak spot?ebou.) Všechny zde uvedené hodnoty platí pro motor zah?átý na provozní teplotu.

 

Vnit?ní ztráty m?žeme rozd?lit na ?ist? mechanické a hydraulické. Spalovací motory, které mají základ ve vratném p?ímo?arém pohybu pístu ve válci, nejsou z hlediska mechanických ztrát nejlepší konstrukcí, rota?ní systémy jsou na tom výrazn? lépe. Mechanické ztráty jsou závislé na zat?žujících silách, sou?initeli t?ení a t?ecí ploše. T?ecí ztráty jsou závislé na pom?ru maximálního a st?edního efektivního tlaku – ?ím je rozdíl menší, tím lepší ú?innosti dosáhneme. P?i zvýšení kompresního pom?ru se tento rozdíl zv?tší a p?estože se zlepší tepelná ú?innost, mechanická se zhorší (vzpome?te na odstavec o kompresním pom?ru v 1. ?ásti). Se zv?tšujícím se tlakem ve válci se zvýší tlak, který vnikne do prostoru pod prvním pístním kroužkem a p?itla?í ho ke st?n? válce. Druhý kroužek má tento tlak již asi t?etinový a t?etí je jen vlastní pružností p?itla?ován ke st?n? válce a tak jeho ztráty nejsou vysoké. Pokud porovnáme t?ení motoru normáln? spalujícího a motoru pohán?ného cizím zdrojem, zjistíme, že p?ítlak prvního kroužku je v prvním p?ípad? asi o 10 kPa v?tší (u vzn?tového až o 17 kPa) a protože tyto ztráty rostou rychleji než st?ední efektivní tlak, mechanická ú?innost se zhoršuje. Nejv?tším „spot?ebitelem“ výkonu v motoru jsou písty. Plocha plášt? pístu, nedostate?né mazání a jeho hmotnost p?i posuvném pohybu zvyšují ztráty ze všech ?ástí motoru nejvíce. Píst je p?i svém pohybu p?itla?ován pohybem ojnice ke st?n? válce, k této síle se p?idává ješt? tlak plyn? ve válci. Pokud si p?edstavíme pohyb ojnice, je nám jasné, že ojnice musí mít ur?itou minimální délku, jinak se odpor mechanismu nep?ípustn? zvýší. Délka ojnice podle všech zjišt?ní by nem?la klesnout pod 3,2 x r (r = polovina zdvihu), do této hodnoty jsou ztráty t?ením pístu p?ijatelné. M??ením se zjistilo, že píst se podílí na ztrátách asi 37% a pístní kroužky asi 13%, takže dohromady 50% ztrát už zná své nositele. Pokud budeme odebírat jen ?áste?ný výkon, ztráty t?ením pístu se sice zmenší, ale jen málo a tak se mechanická ú?innost zhorší (nebráno v potaz zvýšení hydraulických ztrát). Takže pokud máme možnost, osadíme motor speciálními kovanými písty (jen se dv?ma úzkými kroužky) s nízkou hmotností a malou sty?nou plochou plášt? pro snížení t?ecí plochy a snížení odst?edivých hmotností. Uv?domte si, že hmota pístu urychlená v první fázi dráhy ve válci má snahu pokra?ovat v pohybu stejným sm?rem a táhne za sebou klikový h?ídel, ?ímž brzdí jeho pohyb. V ur?itých otá?kách se tlak plynu ve spalovacím prostoru vyrovná s odst?edivou silou pístu a ztráta se zmenší. ?ím vyšší otá?ky, tím v?tší ztráty, takže pro dosažení vysokých otá?ek musíme použít co nejnižší hmotnosti posuvných ?ástí. Pro každé otá?ky je nutná ur?itá maximální hmotnost posuvných ?ástí a pro další zvyšování otá?ek musíme dále na hmotnosti ubrat, jinak sice m?žeme otá?ek dosáhnout, ale bez nár?stu výkonu, vše se ztratí na mechanických odporech. Odleh?ení pístu se ale vyplatí i v nízkých otá?kách, každopádn? se zlepší m?rná spot?eba paliva. Každé odleh?ení má ale své meze, odebráním materiálu se v inkriminovaném míst? sníží pevnost, pozor, aby se vám píst ve vysokých otá?kách neroztrhl.

Dalším významným odb?ratelem výkonu je klikový h?ídel. Zpravidla bývá uložen v kluzných ložiskách a tak má o n?co vyšší ztráty, než pokud by se použila ložiska valivá. Kluzná ložiska jsou výrobn? levná, tichá v provozu a dob?e se s nimi uložení klikového h?ídele ?eší, ale pro sv?j provoz pot?ebují ur?ité minimální otá?ky (proto pozor na p?íliš malé hodnoty otá?ek volnob?hu, klika se nedostate?n? maže; krom? toho olejové ?erpadlo dodává málo oleje). Princip valivých otá?ek je ten, že p?i pohybu ?epu v ložisku (pánvi) se vytvo?í pomocí hydrodynamického tlaku kluzná vrstva oleje, která odd?luje ob? ?ásti od sebe. V ideálním p?ípad? dojde k trvalému vznosu ?epu v pánvi a vlastní mechanické t?ení tak úpln? zanikne, ztráty jsou zp?sobovány jen viskozitou oleje (platí hlavn? pro ?ist? rotující ?ásti, jako turbíny atd.). Z tohoto pohledu má kluzné uložení neomezenou životnost, pokud je mazáno ?istým olejem bez ne?istot. Nejv?tší t?ení nastává hlavn? p?i rozb?hu, podle rychlosti rozb?hu se vytvo?í kluzná vrstva s menším nebo v?tším zpožd?ním. S tímto musí být po?ítáno p?i návrhu složení výstelky pánve, aby i v t?chto mezních stavech materiál sám o sob? m?l dostate?n? nízké t?ení. Nejv?tším nep?ítelem kluzného uložení jsou nízké otá?ky a kývavý pohyb, kdy se již z principu hydrodynamická vrstva nem?že vytvo?it. Proto je vhodné pro uložení vahadel, pístních ?ep?, rozvodových kol atd. použít ložiska valivá. Kluzná ložiska dnes vykazují zna?nou životnost (n?kolikrát vyšší než valivá) a jejich výhoda je také v tom, že umož?ují provoz i ve zna?n? opot?ebovaném stavu. Z hlediska ztrát t?ením jsou na tom ale o n?co h??e. P?edstavte si síly na klikovém h?ídeli vznikající za provozu motoru a je vám jasné, že prom?nlivé p?sobení tlak? a odst?edivých sil neumož?uje ideální rotaci ?ep? v pánvi, vrstva oleje je narušována a tím se t?ení zvyšuje. Protože s uložením klikového h?ídele asi sami nic neud?láme, budeme se aspo? snažit mít v motoru kvalitní a ?istý olej. Maximáln? m?žeme pro vysoké otá?ky p?ebrousit ?epy tak, aby se zv?tšila p?vodní v?le na hodnotu 0,04 mm, sníží se odpory, ale i životnost. Uložení kliky na valivých ložiskách je komplikované, klikový h?ídel musí být d?lený (nemusí, ale výroba speciáln? upravených valivých ložisek je neskute?n? drahá). Uložení klikového h?ídele u dvoudobých motor? se p?ednostn? ?eší jako valivé, protože mazání mastnou sm?sí není pro kluzná ložiska nejvhodn?jší (proto se u víceválcových dvoutakt?, kde se používá ned?lený klikový h?ídel, používá u p?evodovky volnob?žka, aby se p?i provozu motor ?asto odleh?oval z d?vodu obnovení mazání kluzných ložisek). Ojnice bývá (není to pravidlem, u sériových motor? se používají pouzdra a pánve) uložena na obou koncích na jehlových ložiskách, protože zde není tlakové mazání, které by dopravilo olej na obtížn? p?ístupné místa ojni?ního a zvláš? pístního ?epu. Oko s pístním ?epem navíc koná kývavý pohyb, který není pro použití kluzného uložení v?bec ideální. Ztráty klikového h?ídele v?etn? ví?ení se pohybují n?kde na 16 - 20%, pokud je teplota motoru v p?edepsaných mezích. Se snižující se teplotou se m?ní v?le a viskozita oleje a ztráty rostou. Ztráty v rozvodu se pohybují okolo 11%, z toho ztráty v pohonu va?kového h?ídele p?evyšují. Ztráty hydraulické (vým?na obsahu válce p?i pln? otev?ené škrtící klapce) jsou asi 16% a zbytek spot?ebují olejové, vodní a palivové ?erpadlo. Toto procentuální rozd?lení platí obecn?, v r?zných konstrukcích se p?esné hodnoty mohou odlišovat. Nejvíce se to projeví u po?tu uložení klikového h?ídele, p?tkrát uložená klika u ?ty?válce je z hlediska ztrát mén? výhodná než klika uložená t?ikrát.

Zvláštním problémem jsou ztráty p?i ví?ení vzduchu s olejem v klikové sk?íni. U ?ty?válce se vždy dva a dva písty pohybují v protism?ru a tak nedochází ke stla?ování vzduchu, které by zvyšovalo ztráty. Všeobecn? to platí pro všechny ?adové motory. Jiná situace nastává u vidlicových motor? a hlavn? závodních motor? s tunelovými sk?ín?mi p?i rozev?ení ?ad válc? 90°. Pohyb píst? jedné dvojice nastává s malým fázovým zpožd?ním a tak zde k „pumpování“ dochází. Proudící vzduch strhává kapi?ky oleje a p?i tak velkém stla?ení b?žné filtra?ní vložky, které odlu?ovaly olej ze vzduchu, umíst?né v odvzduš?ovacím otvoru, ztrácely ú?innost. Tyto problémy mají motocyklové dvouválcové motory s válci do V, zde se proto používaly zp?tné ventily, pomocí nich se dosáhlo podtlaku v klikové sk?íni a krom? snížení ztrát ví?ením (?ídký vzduch má menší odpor) se zamezily ztráty oleje net?snostmi ve spárách klikové sk?ín?. Popsané dvojice jsou u osmiválce ?ty?i a tak se musí jednotlivé prostory pod dvojicemi válc? spolu propojit velmi velkými otvory, aby mohl vzduch proudit s minimálním odporem a nestla?oval se. Krom? t?chto pumpovních ztrát se projevuje také ztráta z ví?ení vzduchu s olejem ve sm?ru otá?ení klikového h?ídele. Vzduch s olejem má ur?itou hustotu a hmotnost, která se musí p?i zm?n? otá?ek urychlovat. Je proto nutné upravit tvar spodní sk?ín? tak, aby kladl co nejmenší odpor pohybu rotujícího vzduchu, takže se všeobecn? u závodních motor? používá tunelová sk?í? (válcového tvaru). Hmotnost oleje je vyšší než vzduchu a tak je snaha olejovou nápl? p?emístit mimo klikovou sk?í?, aby se rozst?ikovaná olejová nápl? nezú?ast?ovala ví?ení. Tomuto provedení se ?íká „suchá kliková sk?í?“, m?ly ji i tovární škodovky. P?i mazání motoru olej stéká zp?t do klikové sk?ín?, odkud je odsáván jedním nebo dv?ma ?erpadly do odd?lené nádoby. Technicky zvládnout suchou sk?í? není v?bec jednoduché, p?i od?erpávání oleje se nasává i vzduch, olej vytvá?í mlhu, která se musí n?kde odfiltrovat, pro mazání motoru s výjimkou válc? je olejová mlha nepoužitelná. Olej sice odst?edivou silou p?i rotaci v tunelové sk?íni ulpívá na st?nách a odtud má snahu stékat dol?, ale rotující vzduch mu v stékání ?áste?n? brání. Umístit sb?rné kanálky na správná místa chce také dost zkušeností. P?es všechny tyto problémy je zisk natolik zajímavý, že se provedení se suchou sk?íní pro vysoké otá?ky vyplatí použít.

 

Mechanická ú?innost není konstantní veli?ina. Musíme si uv?domit, že v p?ípad? vysokých otá?ek je vždy výrazn? menší, protože ztráty rostou s druhou mocninou otá?ek. P?i zm?n? otá?ek sm?rem dol? se sice ur?ité veli?iny, p?sobící na velikost ztrát, zmenší, ale jiné veli?iny se mohou zv?tšit a podle jejich pom?ru dojde k mí?e zlepšení mechanické ú?innosti. Každopádn? nejvíce prom?nlivou veli?inou jsou hydraulické ztráty p?i vým?n? obsahu válc?. Jakékoli seškrcení sacího potrubí zna?n? zvýší hydraulické ztráty a tak provoz s ?áste?ným výkonem sníží mechanickou ú?innost vždy i když poklesnou ztráty t?ením díky poklesu spalovacích tlak?. Tento jev také ?áste?n? vysv?tluje nízkou spot?ebu paliva vzn?tových motor?, které žádné škrcení v sání nemají, a to i p?i menší výh?evnosti nafty proti benzínu.

 

 

Klikový h?ídel:

 

Klikový h?ídel p?evádí posuvný pohyb pístu na otá?ivý. Na jedné stran? nep?evádí pohyb pístu ideáln?, kompresní a expanzní zdvih je z pohledu úhlové vzdálenosti stejný. Na stran? druhé zabezpe?uje p?ijateln? pozvolný nár?st to?ivého momentu p?i expanzním zdvihu a tak nejsou h?ídele p?evodovky p?íliš namáhány rázy ze spalování. Na stla?ení sm?si se díky prom?nlivému p?evodu pohybu pístu spot?ebuje p?ijatelná energie. Pokud chcete, vezm?te do ruky tužku, kružítko a úhlom?r a zkuste si graficky zobrazit pr?b?h pohybu pístu v??i otá?ení klikového h?ídele a dojdete k jedné zajímavé v?ci – v HÚ je k zastavení a rozb?hu pístu nutná kratší doba než v DÚ. Je to dáno kone?nou délkou ojnice a tento jev zp?sobuje vibrace motoru. (P?esné matematické odvození nepat?í pro svou rozsáhlost do tohoto ?lánku.) Každopádn? zatím nikdo jiný s ni?ím lepším nep?išel, použití šikmé desky a uspo?ádání válc? do ?tverce se neujalo pro ur?ité zvláštnosti, které omezují rozsah použití.

Uspo?ádání jednotlivých klik je dáno ú?elem použití. Záleží na po?tu a uspo?ádání válc? (?adový, vidlicový, do W, plochý, hv?zdicový atd.). Uspo?ádání válc? se vždy ?eší tak, aby se dosáhlo co nejlepšího vyvážení. Nejd?íve si popíšeme vyvážení jednoválcového motoru, od n?ho jsou všechna uspo?ádání odvozena.

V každém pístovém stroji p?sobí dva druhy sil. Jedny síly jsou od tlaku plyn? ve válci a druhé jsou setrva?né síly vyvolané ú?inkem pohybujících se hmotností ?ástí klikového mechanizmu. Uv?domíme-li si, že tlak plyn? p?sobí všemi sm?ry, tak je nám jasné, že tlak má snahu nejenom to?it klikovým h?ídelem, ale i to?it válci v obráceném sm?ru. Klopící a užite?ný moment má tedy stejnou velikost. Proto musíme motor ?ádn? upevnit, aby se nestalo to, že auto bude stát a motor se nám uvnit? bude to?it okolo klikové h?ídele. (Možná vám to p?ipadá sm?šné, ale každý pilot jednomotorového letadla s t?mito silami musí po?ítat a ví, co to obnáší.)

U jednoválcového motoru se vyvažují:

 

1.       setrva?ná síla rota?ních hmotností

2.       setrva?né síly prvního ?ádu posuvných hmotností

3.       setrva?né síly druhého ?ádu posuvných hmotností

 

Bod 1. – tato síla je vyvolána prostou rotací motoru a dá se úpln? vyvážit vývažkem na protilehlém rameni kliky. Pokud bychom toto neud?lali, výsledkem by bylo n?co podobného milovaným pra?kám Tatramat p?i ždímání. Tato síla se vyvažuje vždy p?ednostn? p?ed ostatními. Jde vlastn? o statické vyvážení.

Bod 2. – síly prvního ?ádu posuvných hmotností vznikají z pohybu pístu ve válci a v p?ípad? použití vývažku na klice o hmotnosti poloviny vznikající síly je možné je vyvážit rotujícím závažím o téže hmotnosti, které se bude otá?et stejnými otá?kami v opa?ném sm?ru.

Bod 3. – síly druhého ?ádu posuvných hmotností, které vznikají již výše zmín?nou anomálií v pr?b?hu pohybu pístu, mají dvojnásobnou frekvenci než síly prvního ?ádu a dají se odstranit pouze posuvnými hmotami v obráceném sm?ru p?sobení. V praxi se toto ?eší dv?ma vyvažovacími h?ídeli, které se otá?ejí v??i sob? v protifázi (v obráceném sm?ru) dvojnásobnými otá?kami, než má motor. (Takhle se elegantn? našvindluje posuvný pohyb.)  Vzhledem k tomu, že tyto síly jsou menší než první dv?, v praxi se v?tšinou zanedbávají.

(Síly vyšších ?ád? jsou velmi malé a v praxi se jimi nikdo nezabývá.)

 

Úplné vyvážení jednoválcového motoru nemá praktický význam, protože se tím ztratí jednoduchost a zvýší se mechanické ztráty. Protože ?innost jednoválcového ?ty?dobého motoru zat?žuje spojku a p?evodovku velkými rázy, používají se motory víceválcové, kde se ur?itým uspo?ádáním dosáhne toho, že se v?tšina vznikajících sil vzájemn? vyruší a tak se dosáhne automatického vyvážení. Jenže u víceválcových motor? vstupují do hry momenty od setrva?ných sil rota?ních a posuvných hmotností, tzn. kmity, které jsou kolmé na osu otá?ení a vznikají vzájemným „taháním“ ojnic za ramena kliky. V praxi se tedy sleduje šest veli?in:

 

1.       setrva?ná síla rota?ních hmotností

2.       setrva?né síly prvního ?ádu posuvných hmotností

3.       setrva?né síly druhého ?ádu posuvných hmotností

4.       moment setrva?ných sil rota?ních a posuvných hmotností

5.       moment setrva?ných sil prvního ?ádu

6.       moment setrva?ných sil druhého ?ádu

 

Tyto síly a momenty se p?enášejí do uložení motoru a zp?sobují r?zné vibrace.  

 

Síly jsme si již popsali. Momenty mají zajímavou vlastnost – pokud je uspo?ádání klikového h?ídele symetrické k t?žištní rovin? a jsou-li síly u všech ústrojí stejn? velké, momenty se navzájem vyruší. Pokud se toho nedosáhne p?ímo, dají se momenty v?tšinou vyvážit vývažky na h?ídeli.

Vyvažování ?ty?dobých motor? jde kupodivu lépe než u motor? dvoudobých. Úplného samo?inného vyvážení se dosáhne až u dvanáctiválce, zatímco u ?ty?dobého motor? sta?í válc? šest. Dvoudobé motory mají problémy hlavn? s momenty.

Zvláštním p?ípadem je vyvažování dvojice válc? s uspo?ádáním do V 90° (ob? ojnice jsou na jednom ojni?ním ?epu). Síly 1. ?ádu vyvolané posuvnými hmotami se skládají v jednu složku s konstantní velikostí, která se otá?í stejn? rychle jako klikový h?ídel. Na vyvážení sta?í vývažky na h?ídeli. Pokud uspo?ádáme osmiválec tak, že je klika zalomena po 90°, vše se samo?inn? vyváží a zbylé momenty 1. ?ádu se vyváží pouze dv?ma vývažky na koncích h?ídele. Platí i pro uspo?ádání s pobo?nou ojnicí (ojnice druhého válce není uchycena p?ímo na ojni?ním ?epu, ale chápe se ?epu vytvo?eného na ojnici spole?n? pracující dvojice, válce mohou být umíst?ny v ose). Tohoto p?íznivého jevu se využívá pro konstrukci osmiválcových motor?, uspo?ádání do V je výhodn?jší než ?adové.

 

Pro zajímavost uvedu n?kolik p?íklad? uspo?ádání motor? a jejich vyvážení:

 

?adové motory:

·          jednoválce dvoudobé a ?ty?dobé jsou na tom stejn?, vyvážení jsem už popsal

·          dvouválec ?ty?dobý je na tom špatn?, vše je dvakrát v?tší než u jednoválce; pokud má písty po 180°, tak vyvážení odpovídá dvoudobému – má nevyvážené síly 2. ?ádu a momenty od sil a momenty 1. ?ádu

·          t?íválec p?i zalomení kliky po 120° má nevyvážené všechny momenty (?ty? i dvoudobý stejn?)

·          ?ty?dobý ?ty?válec (klika po 180°) má nevyvážené síly 2. ?ádu a to 4x více než jednoválec! Dvoudobý (klika po 90°) má nevyvážené všechny momenty

·          p?tiválec ?ty? i dvoudobý má nevyvážené všechny momenty, z toho momenty 2. ?ádu znateln?

·          šesti, osmi, deseti a dvanáctiválec ?ty?dobý je vyvážen úpln?, devítiválec má nepatrn? „rozhozené“ momenty 2. ?ádu

·          dvoudobý šesti, sedmi, osmi, devíti, deseti, jedenáctiválec má vždy problémy s momenty, dvanáctiválec je vyvážen úpln?

 

motory do V (správná terminologie je V-motor):

·          úplné samo?inné vyvážení mají až dvanácti a šestnáctiválce

·          menší po?ty válc? mají problémy s momenty, u osmiválce se dají vyvážit na klice

·          dvouválec má problémy se silami z rota?ních hmotností

·          dvoudobý plochý dvouválec má nevyvážené síly z rota?ních hmotností

·          dvoudobý ?ty?válec 90° má nevyvážené síly 2. ?ádu, momenty lze na klice vyvážit

·          dvoudobé šesti, osmi, dvanácti a šestnáctiválce mají problémy s momenty

Problémy s momenty nebývají u víceválc? zase tak velké, v?tšinou jsou hodnoty moment? malé a v praxi se zanedbávají. V mnoha p?ípadech sta?í zm?nit úhel jednotlivých ?ad válc? a úplného vyvážení se dosáhne. Vyvažovací h?ídele se používají p?evážn? u t?í a ?ty?válc?, u vyšších po?t? válc? jich není zapot?ebí, nevyvážené momenty nebývají vysoké. ?ty?dobé dvouválce se v ?adovém provedení nepoužívají, u plochých motor? (správn? V-motor 180°) je vyvážení výrazn? lepší, písty se pohybují proti sob?.

 

Zvláštním p?ípadem pro vyvážení jsou motory hv?zdicové. Tyto motory se kdysi používaly u letadel, kde se využívala jejich krátká stavební délka. Po?et válc? je vždy lichý a všechny ojnice se chápou jednoho klikového ?epu, nebo jsou ?ešeny jako pobo?né. Momenty zde nevznikají a všechny síly se vyváží vývažkem na klikovém h?ídeli.

 

                Celé to povídání o vyvážení m?lo jeden ú?el – popsat síly, které zp?sobují vibrace, které se p?enáší p?es uložení do karosérie. Vyvážení motoru je vlastn? vyvážení navenek, vnit?ní síly z?stávají a namáhání materiálu v tahu p?íliš neklesne. ?ím menší pé?i vyvážení v?nujeme, tím více musíme použít tlumících materiál? v uložení motoru do karosérie (silentbloky s hydraulickým tlumením). Každé tlumení ale odebírá výkon motoru, proto se u závodních motor? používá uložení „natvrdo“ bez ohledu na cokoliv, výkon je prvo?adý. Tzv. úpln? vyvážené motory jednak nezp?sobují vibrace a nezvyšují tedy hluk ve vozidle. Krom? toho se „zadarmo“ získá n?jaký výkon. Jen pro p?edstavu – u automobil? se používalo maximáln? 16 válc?, nej?ast?ji dvanáctiválcový V-motor 60°, p?i uložení motoru vzadu 180°. Perli?kou Volkswagenu je osmnáctiválcový motor se t?emi ?adami válc?. V mezivále?né dob? bylo postaveno n?kolik ?ty?iadvacetiválc?. Takové motory zna?n? velkých objem? (p?es 20 dm³) se používaly b?žn? u letadel, nejv?tší po?et byl 42 válc? (pouze jeden typ).

 

Nás všechny zajímá hlavn? ?ty?válcové uspo?ádání. Problémy s vyvážením sil 2. ?ádu se pro zjednodušení ne?eší. Tyto síly se p?enášejí do karosérie a zvyšují hluk v kabin?. Vyšší kategorie vozidel používají u ?ty?válc? vyvažovací h?ídele. Musí být dva ve správném postavení a otá?ejí se dvojnásobnou rychlosti klikového h?ídele proti sob?. Pohon bývá oboustranným ozubeným ?emenem. V tomto p?ípad? se potla?í vibrace za ú?elem v?tšího výkonového zisku a hlavn? snížení hluku.

 

Problém hluku u Š 1000 – 120 není jen v umíst?ní motoru vzadu. Motor je pevn? spojen s p?evodovkou a p?evodovka tvo?í nosnou ?ást zadních poloos, pro dosažení definované geometrie zadní nápravy za provozu musí být tuhost uložení p?evodovky velká a tím se omezí tlumení vibrací motoru, které se p?enášejí do karosérie více, než u jiného typu uložení. P?i sou?asn? p?sobící rezonanci karosérie s rezonancí pohán?cí soustavy (skute?n? se n?která vozidla ve výrob? z tohoto pohledu p?íliš nepovedla) je hluk zna?ný a má navíc nep?íjemný charakter. V hlukovém spektru p?evažuje rezonan?ní ?ást, akustická je z?etelná až ve vysokých otá?kách. Velkým pokrokem bylo použití zadní vle?ené nápravy, kde se ?eší tuhost uložení ramen pomocí dalšího šikmo uloženého ramena. P?evodovka již není nosnou ?ástí nápravy a proto m?že být uložena na m?kkém l?žku (které bylo od roku 1987 ješt? více zm?k?eno). Rezonan?ní kmito?et karosérie se tím výrazn? vzdálil od rezonan?ního kmito?tu pohán?cí soustavy, hluk ve vozidle je jednak menší a navíc má p?íjemn?jší charakter. Dalším m??ením se vytipovala místa nejv?tšího vytvá?ení hluku a byla nap?íklad nava?ena závaží do p?í?ky motoru (u kyvadlové nápravy dv? a u vle?ené jedno), zm?n?ny místa a po?ty bodových svar?, na podlahy a zadní plato se natavovala bitumenová vrstva (známý to „asfalt“ pod koberci). Vše za ú?elem v?tšího útlumu hluku a zm?n?ní rezonan?ního kmito?tu karosérie. Pokud jste n?kdy jeli s „užovkou“ a poté s posledními stot?icítkami, jist? jste zaznamenali slušný rozdíl. Motory uložené vp?edu jak podéln?, tak p?í?n? jsou na tom s uložením podobn? jako stot?icítka, pohán?ná p?ední nebo zadní náprava je uložena samostatn? a pohán?cí ústrojí m?že být uloženo m?kce nebo i s hydraulickým tlumením. Hluk motoru je p?evážn? akustického charakteru a dá se dob?e potla?it nalepením dostate?ného množství tlumících hmot na st?ny motorového prostoru. N?kdy se povede špatn? zvolit pro ur?itý typ motoru místa pro silentbloky a vibrace se nadm?rn? p?enášejí do karosérie. Jiný typ motoru ale hlu?ný není (nap?. Moskvi? 408 a 412). Zde pom?že posunutí n?kterého – v?tšinou sta?í posunout jen jeden – silentbloku na jiné místo v karosérii a najednou je vše výrazn? tišší. 

Nejvíce se omezí p?enos hluku uložením motoru do pomocného rámu, který je pružn? (s jinou vlastní frekvencí) uložen do karosérie. Vzorovou ukázkou je uložení motor? Rolls – Royce.

 

Klikový h?ídel musí být pevný a tuhý. Tuhost se dosáhne krátkou délkou a velkým p?ekrytím klikových a ojni?ních ?ep?. Nedostate?ná tuhost vede k pr?hyb?m h?ídele a tím se snižuje životnost kluzných ložisek, protože pro jejich životnost je nejd?ležit?jší rovinnost polohy ?ep? v??i pánvi. Pr?hyby jsou sice ?ádov? v tisícinách milimetru, ale i to sta?í. Pokud se n?komu toto tvrzení nezdá, u škodovky na píst p?sobí p?i nejvyšším tlaku síla p?es 1,6 tuny a taková síla k pr?hyb?m h?ídele zcela jist? vede. Každopádn? deforma?ní výchylka h?ídele musí být vždy menší než je v?le ?epu v ložisku, jinak dochází ke koncentraci nap?tí na okrajích ?ep? a vydírání ložisek. Za provozu dochází nejenom k prohýbání, ale i torzním kmit?m h?ídele z p?sobení prom?nlivých tlak? jednotlivých spalovacích cykl?. Výkmit konc? h?ídele navzájem m?že dosahovat maximáln? 4°. ?ím je h?ídel delší a nebo má v?tší zdvih, tím jsou torzní kmity výrazn?jší a je nutné použít tlumi?e torzních kmit?, který se umis?uje na konec h?ídele. Tlumi? sice neodstraní kroucení vlastního h?ídele, ale „srovná“ úhlovou výchylku pro h?ídele p?evodovky nebo pohon p?íslušenství. Z tohoto hlediska jsou na tom lépe V – motory, kde p?es velký po?et válc? vychází délka h?ídele krátká. Dob?e se dá ješt? zvládnout ?adový šestiválec, ?adové osmiválce se již ?eší jako složené ?ty?válce a výkon se odebírá uprost?ed motoru ozubeným p?evodem. Torzní kmity zp?sobují lomy h?ídel? p?evodovek a praskání ozubených soukolí náhonu p?íslušenství a rozvodu. Pokud se nepoda?í dostat torzní kmity do rozumných mezí, výkon nebo pohon p?íslušenství se odebírá z uzlu torzních kmit?, který se nachází uprost?ed klikového h?ídele. Nejlepší provedení klikového h?ídele je uložení za každým zalomením, co nejv?tší pr?m?r ?ep? a tím dosažení jejich velkého p?ekrytí, vytvarování ramen do skoro elipsovitého tvaru, který dob?e zachytává síly z p?sobení tlak?. Takový h?ídel se používá pro p?epl?ované motory, jeho torze a pr?hyby jsou minimální. Pro vysokou hmotnost, která snižuje torzní tuhost (klesá frekvence vlastních kmit?), se h?ídel odleh?uje, hlavn? ojni?ní ?epy jsou duté. Jeho výroba je náro?ná na p?esnost odlití, protože se dutiny v ?epech pro jejich fyzické p?ekrytí velmi obtížn? vyrábí obráb?ním. Protože se pomocí vývrt? v ramenech klik a ?epech ?eší mazání ojni?ních a pístních ?ep?, dutiny se uzavírají plechovými zátkami, nebo se pro vedení oleje použijí zalisované trubi?ky. Pr?m?r klikového ?epu m?že mít svým zp?sobem libovolnou velikost sm?rem nahoru (u velkých pr?m?r? se zmenšuje ší?ka, aby t?ecí plocha z?stala zachována). Pr?m?r ?epu ojni?ního se volí v?tšinou tak, aby ojnice d?lená kolmo ke své ose prošla vrtáním válce. Pokud vychází pr?m?r v?tší, musí se d?lit ojnice šikmo (nap?. Fiat 125p). 

   

Klikový h?ídel se nej?ast?ji vyrábí odléváním z jednoho kusu. Pro zvýšení pevnosti a houževnatosti se vyrábí h?ídele také kováním v zápustce. Pro motory malých výkon? se používá pouze levná litina. Odlévané h?ídele se vyzna?ují tím, že jejich pevnost v únav? je asi o 30% menší, proto bývají v?tšinou uloženy za každým zalomením, mají v?tší p?ekrytí ?ep?. Ale jako celek mají pevnost v únav? p?íznivou (z d?vodu menší pevnosti litiny se vyráb?jí fyzicky mohutn?jší), v?tší ohybovou tuhost, p?i obráb?ní je menší odpad a jsou levn?jší než kované. Klikové h?ídele uložené za každým druhým zalomením se vyráb?jí hlavn? jako výkovky, lité jen u malých motor?. Jejich nevýhodou je v?tší odpad p?i obráb?ní a v?tší zmetkovitost, protože se h??e kontroluje kvalita výrobku. ?epy se brousí na speciálních bruskách, které umož?ují excentrický pohyb h?ídele p?i broušení ojni?ních ?ep?. Nejkriti?t?jším místem klikových h?ídel? jsou p?echody z ?ep? do ramen. Tato místa se zpev?ují vále?kováním u litých h?ídel?, kuli?kování se používá u ostatních typ?. Tvar p?echodu z ?epu do ramena má také velký vliv na únavovou pevnost a provedení tvaru p?echodu se musí v?novat náležitá pé?e, jinak v tomto míst? h?ídele praskají. Mazací otvory také nep?ízniv? p?sobí na únavovou pevnost, jejich provedení je také nutno kontrolovat. Vyúst?ní mazacích otvor? na povrch ?epu se zhut?uje kuli?kováním. Vývažky se bu? p?ímo odlévají s h?ídelem, nebo se použije vývažk? odd?lených, které se p?išroubují nebo p?ipevní ?epem.

R?zných provedení a tvar? klikových h?ídel? za ú?elem jejich použití jsou tisíce a nedá se jednozna?n? ?íci, které provedení je nejlepší. Zcela jist? pro nejvyšší namáhání je vhodné použití kovaných h?ídel? z kvalitní oceli t?ídy 14, 15, a 16. Kovaný h?ídel mohu použít vždy u jakéhokoliv motoru, ale zde v?tšinou rozhoduje cena p?i sériové výrob?, která je u odlévaných h?ídel? nižší. Velký pokrok slévárenské technologie v posledních asi 25 letech umož?uje výrobu velmi kvalitních litých klikových h?ídel?, které postupn? vytla?ují h?ídele kované i u motor? v?tších objem?. Dnes se p?echází z kujné litiny na používání kalené a popoušt?né tvárné litiny, která se snadn?ji kalí než ocel, pokud je zapot?ebí zpevnit povrch ?ep?. Zatím poslední etapou výroby litých h?ídel? je výroba h?ídel? z ocelolitiny, která se po odlití r?zn? žíhají, kalí, popoušt?jí atd. Pevnostní vlastnosti jsou lepší než u litiny tvárné.

Technické hodnocení konstrukce klikového h?ídele je zna?n? rozsáhlé a jeho hlavními parametry jsou ohybové namáhání, torzní tuhost, koncentrace nap?tí atd. P?i zvyšování hodnoty jednoho parametru klesá hodnota druhého atd., takže pokud chceme dosáhnout lepších celkových parametr?, musíme použít kvalitn?jší materiál. Z praxe je známé, že h?ídel uložený za každým zalomením je pro motor do velikosti asi 1,5 dm³ asi o 1,5 kg leh?í než h?ídel uložený za každým druhým zalomením, který má jinak stejné parametry. Pro uložení za každým druhým zalomením hovo?í menší po?et ložisek a tím menší t?ecí ztráty. Pro sériové motory do objemu 1,6 dm³ a výkonu cca 70 kW není mezi nimi žádný rozdíl, dosažené pevnostní parametry a další vlastnosti jsou stejné. Pokud chci používat p?epl?ování, je uložení za každým druhým zalomením nevhodné, p?epl?ovat se dá jen malým p?etlakem (do 40 kPa). Také trvalý provoz motoru p?i plném kompresním pom?ru (vzn?tové motory) vyžaduje uložení za každým zalomením. Pokud chcete namítnout, že t?ikrát uložené klikové h?ídele praskají, máte pravdu, ale p?tkrát uložené taky, sta?í se zeptat v „žiguli“ servisu. Praskání h?ídel? jde v drtivé v?tšin? na vrub vadám materiálu, r?zné povrchové vady zp?sobují snížení vrubové houževnatosti a když si spo?ítáme, kolik zat?žovacích cykl? klika nap?. za 50 000 km ud?lá, tak se nesmíme zlomení divit (stalo se mi to také a p?itom výkon byl zvýšen jen o 5 kW). Také pokud p?íliš zv?tšíme vrtání válce, zvýší se celkový tlak na píst a klikový h?ídel je ohybov? více namáhán, zvláš? pokud ješt? provedeme další úpravy pro zvýšení výkonu.

Znovu opakuji – pokud jde o sériový motor, není v po?tu uložení klikového h?ídele rozdíl, pokud je klikový h?ídel a uložení správn? navrženo. T?ikrát uložený h?ídel má menší t?ecí ztráty a ušet?í se dv? ložiska. Totéž platí i o použitém rozvodu – u dvouventilového provedení je OHV i OHC rovnocenné, ale to už jsem popsal v první ?ásti.

D?lené klikové h?ídele se používají p?i použití valivých ložisek. Jejich sériová výroba je drahá, protože se v?tšinou celé vyráb?jí obráb?ním. Nejv?tším problémem je spojení jednotlivých díl? k sob?, jednotlivé díly se v??i sob? za provozu nesmí pooto?it. B?žné nalisování není nejvhodn?jší, protože se p?edpokládá ?ast?jší demontáž za ú?elem vým?ny ložisek a každé nalisování a vylisování zmenšuje p?edepsaný p?esah díl?. Nalisovávání se používá p?evážn? u motocyklových motor?. ?asto se používá ?elní Hirthovo ozubení, které je ale výrobn? drahé. Tatra u svých vzn?tových motor? použila konstrukci d?leného h?ídele uloženého na vále?kových ložiskách. H?ídel se skládá z identických díl?, ojni?ní ?ep s rameny a ší?kov? polovi?ními hlavními ?epy, které mají velmi velký pr?m?r, tyto jsou k sob? (p?es hlavní ?epy) sešroubovány n?kolika šrouby uvnit? t?chto ložisek. Podle toho, jak se sestaví jednotlivé ?ástí, se m?že smontovat libovolný po?et válcových jednotek. (P?vodní konstrukce vzduchem chlazených motor? byla stavebnicová, kompletní válcové jednotky se spolu sešroubovaly, doplnily va?kovým h?ídelem a potrubími a tak se vy?ešila stavba r?zn? velkých motor? s minimálními náklady. Tímto zp?sobem bylo možné vyrobit motory jak ?adové, tak vidlicové.) Velmi vtipné, ale pro velký pr?m?r ložisek se nedá dosáhnout vysokých otá?ek (tak velká ložiska se nemohou díky hmotnosti valivých element? to?it moc rychle), ovšem pro nízkootá?kové „nákla?áky“ bohat? dosta?ující. Ovšem výroba d?leného h?ídele je jediná dostupná v „domácích“ podmínkách, pokud chceme nahradit p?vodní h?ídel h?ídelem s v?tším zdvihem. Platí i pro t?ikrát uloženou kliku u ?ty?válce, dob?e si prohlédn?te tvar klikového h?ídele u Fabie 1,4 MPI, rameno mezi sousedními válci není šikmé a „z dálky“ klikový h?ídel vypadá jako p?tkrát uložený.  

 

Uložení h?ídele v motoru se vytvo?í jako mírn? asymetrické v??i ose válce, osa klikového h?ídele se posune o 0,5 – 1 mm na stranu výfukového zdvihu (z pohledu od prvního válce vlevo). (U vzn?tových motor? o 0,5 – 2,5 mm, ale na druhou stranu! Zde se ješt? bere z?etel na tvar a umíst?ní spalovacího prostoru.) Mírn? se tím naruší pr?b?hy vyvažovaných sil a i zdvih pístu není stejný se zdvihem klikového h?ídele (zdvih pístu se nepatrn? zv?tší), ale z logiky tohoto uspo?ádání se tímto jednak zamezí klopení píst? v úvratích (píst je tla?en výslednicí sil po?ád k jedné stran?), které snižuje životnost válcových jednotek, jednak se sníží t?ecí ztráty, protože píst p?i expanzním zdvihu není tak moc vyklon?n od osy válce. Chod motoru je pravideln?jší a tišší.

 

Pokud se chcete zabývat úpravou klikového h?ídele pro zvýšení výkonu, každopádn? p?ednostn? použijte nový klikový h?ídel originálního rozm?ru, p?ebroušené kliky mají menší pevnost, která sice pro sériové provedení ni?emu nevadí, ale zde je d?ležitý každý fous. U p?ebrušované kliky je nebezpe?í únavy materiálu, kolikrát nevíte kolik toho nab?hala p?ed vámi. Doporu?uje se malé p?ebroušení na celkovou v?li ?ep? v pánvi 0,04 mm. Již zmín?né povrchové vady (prasklinky vlasového charakteru okem neviditelné) je bezpodmíne?n? nutné odstranit obroušením a vylešt?ním. Je to sice hrozná práce, ale vlasová prasklinka se s radostí dokáže v provozu dále rozši?ovat a po ?ase zp?sobí lom. Pokud vrchní vrstvu obrousíme a vyleštíme, i p?esto že jsme o n?co zmenšili pr?m?r ramen, vrubová houževnatost se výrazn? zvýší a klika vydrží n?kolikrát víc. (Profesionáln? upravené h?ídele se lesknou jako zrcadlo.) Vylešt?ní ramen sníží i odpory ví?ením vzduchu v klikové sk?íni, sice ne o moc, ale bu?me rádi aspo? za to, nic nás to nestojí. Pokud budeme snižovat hmotnost pístu a ojnice, m?žeme nepatrn? ubrat materiálu na vývažcích. Zde bych cht?l upozornit, že se motory v praxi nevyvažují úpln? p?esn?, vývažek vychází dost t?žký a každé zvýšení hmotnosti snižuje vlastní kmity h?ídele a tím tuhost. Vývažky se tedy použijí jen tak velké, aby odleh?ily zatížení ložisek na p?ijatelnou mez. Odleh?ením pístu s ojnicí se v?tšinou vyvážení zlepší. Proto s obrušováním hmoty vývažku opatrn?. Po úprav? by se m?l celý komplet s upraveným setrva?níkem a ?emenicí nechat vyvážit.

 

Jestli n?koho z vás napadlo vyrobit si d?lený klikový h?ídel pro zvýšení zdvihu (možná ho to vyjde levn?ji než kupovat za 15 000 K? z Fabie), nesmí zapomenout na to, že musí mít kratší ojnice a nebo píst s posunutým okem sm?rem ke dnu, jinak vám bude píst vybíhat ven z válce o polovinu rozdílu zdvihu. Ojnici bych už kratší nepoužíval, už te? je na spodní hranici délky. Jednodušší zp?sob je použít jiné písty, dají se sehnat na Fa (nebo do Š 130) s vrtáním 77 (78) mm a o 3 mm posunutým okem, z ?ehož vychází zdvih 78 mm a celkový objem 1453 (1491) cm³. Na p?vodní Š 105 – 120 jsem takové písty nikde nevid?l, možná vyzkoušet n?co ze zahrani?ních aut podobného vrtání. Už mezi ?adou Š 100 - 110 a ?adou Š 105 - 130 se o 2 mm oko posunovalo, p?vodní písty m?ly 4 kroužky. Další alternativou je vyrobit vyšší vložky a vložit mezi blok a hlavu mezikus (strojn? od?íznout vrchní ?ást ze starého bloku) a provést další úpravy (delší šrouby hlavy atd.). Ovšem to už fantazíruji. Každopádn? výroba d?leného klikového h?ídele kompletním obráb?ním má tu výhodu, že nemusíme provád?t statické vyvažování, pokud správn? zvolíme hmotnost vývažk? a obráb?ní tvarov? stejných díl? provedeme spole?n? (všechna ramena obrábíme sou?asn? tzv. na jedno upnutí atd.). Protože jsou všechny rozm?ry identické, je i hmotnost jednotlivých díl? stejná. U kovaných nebo odlévaných h?ídel? se v praxi nedosahuje vlivem tolerancí jader formy atd. takové p?esnosti a vyvažování je nezbytností.

Malé zv?tšení zdvihu lze realizovat bez obav nava?ením materiálu na vn?jší poloviny ojni?ních ?ep? a jejich asymetrickým obroušením. Po nava?ení je nutné vyžíhání, které odstraní pnutí ?epu v p?echodu do ramen, proto tuto úpravu nechte provést specializovanou firmu, která má s tepelným zpracováním ocelí zkušenosti a je na to vybavena. Je zapot?ebí zkontrolovat vyúst?ní mazacích kanál? a p?ed finálním broušením pomocí kuli?ky a kladiva zhutnit vyúst?ní na povrch ?epu. Pokud nepatrn? obrousíme dno pístu (max. 0,5 mm) a vytvo?íme malou prohlube? v hlav? válc?, lze takto bez dalších úprav zv?tšit zdvih asi o 2 – 3 mm. Potom pozor na použití ostré va?ky s velkým p?ekrytím ventil? v HÚ, aby nedocházelo k narážení ventil? do pístu. Pom?že vybroušení prohlubní ve dn? pístu, podobn? jako to má Š 130. Každopádn? se zvýší kompresní pom?r, s tím je nutno po?ítat. Toto ?ešení je asi nejsch?dn?jší ?ešení z hlediska financí, i když se objem motoru p?íliš nezvýší.

 

 

Setrva?ník a ?emenice:

 

Setrva?ník má za úkol vyrovnávat nepravidelnosti chodu pístového motoru, který z principu funkce nemá a ani nem?že mít konstantní úhlovou rychlost. Nejv?tší problém zp?sobuje jednoválcové ?ty?dobé provedení, kdy pouze jeden ze ?ty? zdvih? koná práci. Zde má setrva?ník zna?nou hmotnost. ?ím v?tší po?et válc? použijeme, tím je pot?eba setrva?nosti menší a setrva?ník je malý a lehký. U dvanácti a vyššího po?tu válc? je pot?eba setrva?níku tém?? nulová, zastoupí ho hmotnost klikového h?ídele, používá se jen z d?vodu získání t?ecí plochy pro spojku a upevn?ní ozubeného v?nce pro spoušt??. P?i výpo?tu hmotnosti setrva?níku pro sériová vozidla se p?ihlíží k tomu, aby energie akumulovaná do setrva?níku (p?i volnob?žných otá?kách) umožnila rozjezd vozidla na rovin? bez manipulace s akcelerátorem. Setrva?ník vychází sice t?žší než je nezbytn? nutné, ale uleh?uje rozjezd vozidla mén? zkušeným ?idi??m a zlepšuje chování vozu p?i popojížd?ní v kolon?, sta?í pouze práce se spojkou bez p?idávání plynu (m?žete si sami vyzkoušet rozjezd vozidla na volnob?h pouze s citlivým ovládáním spojky). Setrva?ník ?áste?n? p?sobí také jako tlumi? torzních kmit?, platí v menší mí?e i pro ?emenici. Na druhé stran? nadbyte?n? velká hmotnost setrva?níku omezuje akceleraci motoru. P?i akceleraci se do setrva?né hmoty naakumuluje mnoho energie, která se p?i deceleraci nevratn? ztratí. Nejlepší by bylo setrva?ník v?bec nepoužít.

Setrva?ník má tvar kruhové desky s vybráním pro umíst?ní spojky a vyrábí se p?evážn? z litiny, pro otá?ky nad 7 000 min^-1 z oceli. Odlitek se celý obrábí a následn? nejd?íve samostatn? a potom spolu s klikovým h?ídelem vyvažuje. Proto se p?i demontáži ozna?uje vzájemná poloha, aby se vyvážení neporušilo. Setrva?ník se ke klikovému h?ídeli p?ipev?uje pevnostními šrouby a velkým dotahovacím momentem, aby se dosáhlo maximálního t?ení mezi dosedacími plochami setrva?níku a klikového h?ídele. P?enos výkonu musí být t?ením, protože p?i p?enosu materiálem šroub?, které jsou namáhány na st?ih, by brzy došlo k jejich ust?ižení ze st?ídavého namáhání materiálu. Pokud jsou šrouby utaženy p?edepsaným momentem, jejich namáhání je pouze statické tahem. Na vn?jším obvodu je za tepla nalisován ozubený v?nec, který slouží pro spoušt?ní motoru pomocí elektrického spoušt??e. Do jeho zub? zapadá – p?evod mezi spoušt??em a v?ncem je asi 1:12 – pastorek s volnob?žkou spoušt??e. Dosedací plocha pro lamelu spojky bývá broušena a má p?edepsanou axiální „házivost“ asi 0,05 – 0,07 mm.  Pokud je házivost v?tší, spojka p?i zapínání cuká a normální rozjezd vozidla je obtížný, také se sníží životnost lamely.

P?i montáži setrva?níku dbáme na ?istotu dosedacích ploch. Dosedací plocha pro p?ipevn?ní ke klikovému h?ídeli musí být ?istá a hladká, aby jednak setrva?ník axiáln? neházel a pro dosažení co nejv?tší sty?né plochy. Dosedací plocha lamely musí být navíc zbavená mastnoty, jinak spojka prokluzuje. Odmašt?n by m?l být celý setrva?ník, jinak se ?asem mastnota na dosedací plochu dostane. Pokud provedeme obroušení dosedací plochy pro lamelu spojky, musíme o tutéž hodnotu obrousit i plochu pro upevn?ní p?ítla?ného talí?e spojky. Zahloubení musí z?stat stejné, u škodovek a Favorita je tato hodnota 25,5 mm.

P?i snižování hmotnosti setrva?níku p?i sportovních úpravách motoru si musíme uv?domit, že existuje n?jaká minimální p?ijatelná hmotnost, která se u škodovek – podle úpravc? – pohybuje na hranici 7,0 kg. Pokud p?jdeme pod tuto hranici, jsou problémy s volnob?hem, rovnom?rností chodu a n?kdy také s vyvážením. Nikdy jsem to nevážil a tak se k této hodnot? nevyjad?uji. Ur?itou pom?ckou je fakt, že setrva?né síly rostou s druhou mocninou rychlosti a tak je možné použít setrva?ník takového provedení, kdy je v?tšina hmoty na jeho obvodu – rychlost je zde vysoká a sta?í menší hmotnost pro stejný efekt. Ovšem to znamená mén? materiálu v místech, které mají vliv na pevnost p?ipevn?ní obvodové ?ásti setrva?níku a tak je lepší použít pevn?jší ocel místo litiny. Pokud nehodláme motor vytá?et p?es 6 000 ot/min, protože nám jde jen o snížení spot?eby a v?tší akceleraci bez snahy o extrémní zvýšení výkonu, litina vyhoví. Pokud jsem se díval do r?zných „tuningových“ knížek, odleh?ení je v?tšinou ?ešeno odsoustružením na obvodu a ubráním materiálu pod dolním pr?m?rem obložení lamely, je to sice jednoduché na výrobu, ale odebírá se hmotnost na obvodu, kde by spíše m?la z?stat. Kdysi jsme setrva?ník upravili do tvaru louko?ového kola. Vždy v míst? upev?ovacího šroubu se sm?rem k obvodu ponechala „louko?“ a ší?ce asi 20 mm. Loukot? jsou nutné z hlediska vlastní tuhosti, jinak se m?že setrva?ník zkroutit. Materiál mezi loukot?mi se odfrézoval do takové hloubky, že z?stala dosedací plocha pro lamelu silná asi 3 mm, místo mimo obložení lamely bylo odfrézováno úpln?. Dále se odebral materiál mezi upev?ovacími šrouby pro p?ítla?ný talí? a tak se hmota nejvíce soust?edila na vn?jším obvodu. P?esnou hmotností nemohu sloužit, nešlo o škodovku a upravený setrva?ník ani nebylo na ?em zvážit.

 

?emenice má dva úkoly. Uzavírá jednu stranu klikového h?ídele, kde svou hmotností ?áste?n? snižuje torzní kmity a slouží k pohony p?íslušenství, u kterého nezáleží na p?esné poloze v??i klikovému h?ídeli, jako jsou r?zná ?erpadla a alternátor. Odleh?it ji lze také, i když p?ínos nižší hmotnosti není zvláš? výrazný. Odb?r materiálu se d?lá v místech, kde je hlava upev?ovacího šroubu. ?emenice se vyrábí p?evážn? z litiny, jen u vysokovýkonných závodních motor? se z d?vodu úspory hmotnosti používají lehké slitiny. Ob?as se objeví i složené konstrukce z lisovaných plechových ?ástí, které mohou být v p?ípad? použití stejných díl? pro pohon dalšího p?íslušenství výrobn? levn?jší. Tyto bývají dostate?n? lehké a ani vlastn? neumož?ují odb?r materiálu. ?emenice bývají nasunuty s nepatrnou v?lí na prodloužený konec klikového h?ídele a proti pooto?ení zajišt?ny perem. Axiálním utažením v?tšinou vymezuje axiální v?li klikového h?ídele, na vn?jší obvod válcové ?ásti dosedá t?snící gufero. Na nejv?tším pr?m?ru bývá zna?ka pro ur?ení HÚ 1. válce. O tvaru a po?tu drážek jsem se zmínil v ?lánku o alternátorech.

?emenice pat?í k neporuchovým sou?ástem motoru, nemá se na ní co pokazit. Jediná v?c, která m?že zp?sobit problémy, je nadm?rná radiální v?le mezi ?emenicí a klikovým h?ídelem. ?emenice se musí nasazovat a stahovat za vynaložení ur?ité síly, velmi lehké sejmutí zna?í velkou v?li. A? utáhnete šroub sebevíc, dojde velmi brzy k vytvo?ení malé v?le, ?emenice za?ne na klikovém h?ídeli „šmajdat“ a vytvo?í ?erpací ú?inek pro p?ítomný olej, který se za provozu motoru za?ne tla?it ven. Pokud máte po?ád olej uvnit? ?emenice a nevíte pro?, tak je to tento p?ípad. N?kdy je šišatý otvor v ?emenici a sta?í ji vym?nit. Pokud je vada ve tvaru zakon?ení klikového h?ídele, jde o v?tší problém. Zcela jist? pom?že vým?na klikového h?ídelel za bezvadný, ale je to drahé a pracné. Tento problém ?eším zalepením Alduritem nebo podobným zahrani?ním p?ípravkem a preventivní vým?nou gufera.

Tak to bychom m?li klikový mechanizmus. Pokud provedete n?jakou z výše uvedených úprav na klikovém mechanizmu, je vhodné nechat celou smontovanou sestavu v?etn? p?ítla?ného talí?e (bez lamely) a ozubeného kola pohonu rozvodu vyvážit u specializované firmy (hledejte nejbližší ve Zlatých stránkách). Úpravy v?tšinou naruší p?vodní vyvážení a motor m?že v provozu zna?n? vibrovat. Krom? vibrací se nadm?rn? namáhají ur?ité ?ásti motoru (hlavn? ložiska) a m?že dojít velmi rychle k jejich havárii.

P?edchozí díl.

Autor článku: CJ (Ji?í ?ech)
E-mail: jicech@quick.cz