Ojnice motoru: Čím vším jsou namáhány a jaká je jejich funkce?

Connecting rods
Pod kapotou
Publikováno
Článek přeložen s pomocí AI z originálu (zdroj: autoride.sk)

Ojnice motoru jsou mechanické části, které spojují písty s klikovou hřídelí a zabezpečují přenos sil mezi písty a klikovou hřídelí. Jedná část ojnice je připevněna k pístu, zatímco druhá je upevněna na klikovém hřídeli.

V tomto článku si posvítíme na funkci ojnic v motoru i na to, jaké nároky jsou na ně kladeny. Kromě toho ve zkratce probereme jejich konstrukci a zmíníme nejčastěji možná poškození ojnic a jejich řešení.

Obsah

Funkce ojnic v motoru

Ojnice převádějí přímočarý vratný pohyb pístů, na otáčivý pohyb klikového hřídele. Jak již bylo řečeno, ojnice spojují písty s klikovou hřídelí. Jedna část ojnice je připevněna k pístu, zatímco druhá je upevněna na klikovém hřídeli.

Ojnice motoru jsou jednou z nejvíce namáhaných součástek, proto bývají vyrobeny z kované oceli nebo velmi pevných a zároveň lehkých slitin. Materiály, ze kterých se ojnice vyrábějí, se však liší podle typu motoru.

Jaké nároky jsou kladeny na ojnice?

Ojnice tedy musí vykazovat vysokou pracovní odolnost, protože během životnosti spalovacího motoru provedou několik desítek až stovek milionů zdvihů. Výjimkou jsou však ojnice, které se využívají v motosportu. U těchto ojnic jsou požadavky na životnost minimální.

Ojnice využívané v motosportu jsou vyrobeny z hliníkové nebo titanové slitiny. Výhodou ojnic z hliníkové slitiny je jejich nižší hmotnost, díky čemuž jsou sníženy setrvačné síly a tak lze dosáhnout vyšších otáček motoru.

Nevýhodou je však nízká životnost takových ojnic. Titanové slitiny zase kombinují pevnost a nízkou hmotnost, ale tento materiál je velmi drahý a citlivý na povrchové poškození.

Ojnice pístového spalovacího motoru jsou namáhány:

  • vysokými teplotami

  • vysokým tlakem

  • setrvačnými silami vlastní hmotnosti

  • setrvačnými silami pístů, které rostou spolu s narůstajícími otáčkami motoru

Ojnice motoru se skládají z:

Typical design of engine connecting rod

1. Oko ojnice

Slouží k upevnění ojnice k pístu, přesněji k pístnímu čepu. Mezi okem ojnice a pístním čepem se nachází pouzdro, které plní funkci kluzného ložiska. Rozměry oka jsou závislé na rozměrech pístního čepu.

2. Dřík ojnice

Spojuje oko ojnice s hlavou ojnice, může se na něm nacházet kanálek, který slouží k mazání pístového čepu nebo k případnému chlazení dna pístu pomocí motorového oleje. Tvar profilu dříku zavisí na typu motoru a materiálu, ze kterého je ojnice vyrobena.

V současnosti se nejčastěji používá tvar profilu dříku I. Tento profil se snadno vyrábí a je tuhý, ale zároveň i lehký. Tvar profilu H nebo křížový profil dříku se využívá zejména u závodních a vysokovýkonných motorů.

3. Hlava ojnice

Hlava ojnice je připevněna ke klikové hřídeli. Pokud se hlava ojnice skládá ze dvou částí, spojení těchto částí je zajištěno pomocí ojničního šroubu. Rozměr hlavy ojnice zavisí na rozměrech klikového hřídele a tedy průměru a délky klikového čepu.

U většiny čtyřtaktních motorů je hlava ojnice dělená, u dvoutaktních zase z jednoho kusu.

4. Šroub ojnice

Pokud má ojnice dělenou hlavu, jsou tyto dvě části spojeny pomocí ojničního šroubu.

5. Pouzdro ojnice

Pouzdro oka ojnice plní funkci kluzného ložiska. Nejčastěji se používá bronzové pouzdro, které je zalisováno do oka ojnice.

Konstrukce ojnice motoru

Konstrukce ojnic se může lišit v závislosti na typu a účelu využití, například.

  • Jednoduchá s uzavřenou hlavou - používá se u malých, nejčastěji motocyklových motorů

  • Jednoduchá s rozdělenou hlavou - používá se u automobilových motorů a může být rozdělena kolmo nebo šikmo

  • Jednoduchá s oddělenou hlavou - celá hlava ojnice je spojena s dříkem pomocí šroubů, používá se u lodních motorů

  • Rozvidlená - využívá se u vidlicových motorů. V tomto případě je na jednom společném klikovém čepu umístěna rozvidlená ojnice a v mezeře mezi rozvidlením úzká ojnice.

Ojnice s dělenou hlavou

Při konstrukci ojnice s dělenou hlavou je třeba zajistit, aby byly dvě části hlavy spojeny do přesné polohy. Tyto dvě části ojnice se vytvářejí již při výrobě a bývají očíslovány tak, aby při montáži ojnice nedošlo k jejich záměně.

Jedním ze způsobů jak zajistit přesnou polohu dvou částí hlavy je výroba ojnice v jednom kuse, s následným rozlomením ojnice v dělící rovině. Nepravidelná lomová plocha zajistí, že při montáži dosednou tyto dvě části přesně do takové polohy, v jaké byl lom vytvořen.

Možná poškození ojnice a řešení

Aluminum connecting rod for 4-stroke engine, fatigue breakage and subsequent impact with the crankshaft.
  1. Trhliny a různá poškození ojnice - Pokud se na ojnici nacházejí trhliny, je nutná její výměna.

  2. Vůle pístu v pouzdru oka ojnice - Při opravě se vymění pouzdro oka ojnice a starý píst se nahradí novým.

  3. Kontrola úhlu a zkroucení ojnice - Pokud je ojnice ohnutá nebo pokroucená, je třeba ji vyrovnat použitím páky nebo lisu.

Video zobrazující kování ojnic