Klipnjača povezuje klip i koljenasto vratilo, te prenosi silu koja djeluje na klip na koljenasto vratilo, pretvarajući povratno gibanje klipa u rotacijsko gibanje koljenastog vratila.
Kratak uvod
Sklop klipnjače sastoji se od tijela klipnjače, poklopca velikog kraja klipnjače, čahure malog kraja klipnjače, ljuske ležaja velikog kraja klipnjače i vijaka (ili vijaka) klipnjače. Grupa klipnjača nosi plinsku silu koju prenosi osovinica klipa, kao i sile ljuljanja i recipročne inercijske sile grupe klipa. Veličina i smjer tih sila povremeno variraju. Stoga je klipnjača izložena izmjeničnim opterećenjima kao što su pritisak i napetost. Klipnjača mora imati dovoljnu čvrstoću na zamor i konstrukcijsku krutost. Nedovoljna zamorna čvrstoća često dovodi do loma tijela klipnjača ili klipnjača, što dovodi do velikih nesreća s potpunim oštećenjem stroja. Ako je krutost nedovoljna, uzrokovat će deformaciju tijela klipnjače na savijanje i deformaciju velikog kraja klipnjače izvan zaobljenosti, što će rezultirati ekscentričnim trošenjem klipa, cilindra, ležaja i svornjaka radilice.
Strukturni sastav
Tijelo klipnjače sastoji se od tri dijela, a dio koji je povezan s osovinicom klipa naziva se mala glava klipnjače; Dio spojen na koljenasto vratilo naziva se veliki kraj klipnjače, a dio šipke koji povezuje mali i veliki kraj naziva se tijelo klipnjače.
Mala glava klipnjače uglavnom je kružna prstenasta struktura tankih stijenki. Kako bi se smanjilo trošenje osovinice klipa, brončana košuljica tankih stijenki utisnuta je u mali otvor na glavi. Izbušite ili izglodajte utore na maloj glavi i košuljici kako biste omogućili da kapljice ulja koje prskaju uđu u spojnu površinu između košuljice za podmazivanje i osovinice klipa.
Tijelo klipnjače je dugi član koji doživljava značajan stres tijekom rada. Kako bi se spriječilo savijanje i deformacija, tijelo šipke mora imati dovoljnu krutost. Iz tog razloga, većina tijela klipnjača automobilskih motora ima poprečni presjek u obliku slova I, koji može smanjiti masu dok zadržava dovoljnu krutost i čvrstoću. Motori s visokim ojačanjem također koriste poprečni presjek u obliku slova H. Neki motori koriste ubrizgavanje ulja klipnjače s malom glavom za hlađenje klipa, što zahtijeva bušenje prolazne rupe uzdužno u tijelu klipnjače. Kako bi se izbjegla koncentracija naprezanja, spoj između tijela klipnjače i malog i velikog kraja ima glatki prijelaz velikog kružnog luka.
Kako bi se smanjile vibracije motora, potrebno je ograničiti razliku mase svake klipnjače cilindra na minimalni raspon. Prilikom sastavljanja motora u tvornici, općenito se mjeri u gramima i grupira prema masi velikog i malog kraja klipnjače. Isti set klipnjača odabire se za isti motor.
Na motoru u obliku slova V, odgovarajući cilindri u lijevom i desnom stupcu dijele klipnjaču, a postoje tri vrste klipnjača: paralelne klipnjače, klipnjače u obliku vilice te glavne i pomoćne klipnjače
Glavni oblici oštećenja
Glavni oblici oštećenja klipnjača su zamorni lom i prekomjerna deformacija. Uobičajena mjesta loma uslijed zamora su tri područja visokog naprezanja na klipnjači. Radni uvjeti klipnjače zahtijevaju visoku čvrstoću i otpornost na zamor; Također zahtijeva dovoljnu krutost i žilavost. U tradicionalnim tehnikama obrade klipnjača općenito se koriste materijali kao što su čelik 45, 40Cr ili 40MnB kaljeni i poboljšani čelik, koji imaju veću tvrdoću. Stoga se koriste novi materijali za klipnjače koje proizvode njemačke automobilske tvrtke kao što je C70S6 visoko ugljični mikrolegirani nekaljeni i poboljšani čelik, kovani čelik serije SPLITASCO, kovani čelik FRACTIM i kovani čelik S53CV-FS (svi su to njemački DIN standardi). Iako legirani čelik ima visoku čvrstoću, osjetljiv je na koncentraciju naprezanja. Stoga treba postaviti stroge zahtjeve na oblik i prekomjerni kut klipnjače, a također treba obratiti pozornost na kvalitetu površinske obrade kako bi se poboljšala čvrstoća na zamor. U suprotnom, primjena visokočvrstog legiranog čelika možda neće postići očekivane rezultate.