Dinge, die Sie über Pleuel wissen müssen

Eine Pleuelstange der auch Pleuel genannt wird ist einer der Hauptbestandteile eines Verbrennungsmotors. Obwohl es auch bei der Dampfmaschine verwendet wird, hat es bei Fahrzeugen große Bedeutung gefunden.

Eine Pleuelstange verbindet den Kolben mit der Kurbelwelle, was die Umwandlung der Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehung der Kurbelwelle unterstützt. Das Teil fungiert als Hebelarm und muss die Druck- und Zugkräfte vom Kolben übertragen und sich an beiden Enden drehen.

Heute werden wir uns mit der Definition, den Funktionen, dem Material, den Teilen, der Arbeitsweise und dem Diagramm von Pleuelstangen befassen.

Pleueldefinition

Ein Pleuel oder Pleuel wandelt die lineare Auf- und Abbewegung oder Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Kreisbewegung der Kurbelwelle um. Es erfährt während des Prozesses Zug-, Druck-, Biege- und Knickbewegungen.

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Pleuelmaterialien

Pleuel werden üblicherweise aus gegossenem Aluminiumlegierungsmaterial hergestellt, das dabei hilft, den während des Prozesses auftretenden Belastungen standzuhalten.

In der Massenproduktion wird die Pleuelstange normalerweise aus Stahl hergestellt. Für Hochleistungsanwendungen wird ein Barren verwendet, der aus einem massiven Barren herausgearbeitet und nicht gegossen oder geschmiedet wird.

Gusseisen kann jedoch für billigere Anwendungen mit geringer Leistung wie Motorroller verwendet werden.

Entwurf Nomenklatur

• A =Querschnittsfläche der Pleuelstange.
• L =Länge der Pleuelstange.
• C =Druckstreckgrenze.
• Wcr =lähmende oder knickende Last.
• Ixx =Trägheitsmoment des Schnitts um die x-Achse
• Iyy =Trägheitsmoment des Schnitts um die y-Achse bzw.
• Kxx =Trägheitsradius des Schnitts um die x-Achse
• Kyy =Trägheitsradius des Abschnitts um die y-Achse bzw.
• D =Kolbendurchmesser r =Kurbelradius

Pleuelteile

Die Pleuelteile in Verbrennungsmotoren bestehen aus großem Ende , Stab und kleines Ende .

Kolben sind mit dem kleinen Ende der Pleuelstange mit einem Kolbenbolzen oder Kolbenbolzen verbunden, der im Kolben schwenken kann. Dieser Stift bildet einen Drehpunkt zwischen dem Kolben und der Pleuelstange. Der Kolbenbolzen wird mit einer Federklammer oder einer Kolbenbolzensicherung gehalten.

Der große Endteil der Pleuelstange ist mit einem Gleitlager auf dem Kurbelzapfen montiert, was die Reibung verringert. Einige kleinere Motoren verwenden jedoch Lager, um die Notwendigkeit einer Pumpenschmierung zu vermeiden.

Im Allgemeinen ist am großen Ende der Pleuelstange ein Stiftloch durch das Lager gebohrt. Es ermöglicht, dass Schmieröl in die Druckseite der Zylinderwand gepumpt wird, um den Kolbenweg und die Kolbenringe zu schmieren.

An den Pleuelteilen schließlich kann sich die Pleuelstange an beiden Enden drehen, sodass sich der Winkel zwischen der Pleuelstange und dem Kolben ändern kann, wenn sich die Pleuelstange um die Kurbelwelle hin- und herbewegt.

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Funktionen des Pleuels

• Die Hauptfunktion einer Pleuelstange besteht darin, eine Verbindung zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle herzustellen, um Kraft zu übertragen.
• Die Pleuel helfen dabei, Schmieröl zu den Zylinderwänden und Kolbenbolzen oder Kolbenbolzen zu befördern.

Pleuelarten

Pleueltypen basieren auf dem Material, aus dem sie hergestellt sind. Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Pleueln aufgeführt, die auf dem Markt erhältlich sind:

Billet-Pleuel:

Die Knüppelpleuel werden aus einem Stück Stahl oder Aluminium gefräst. Es ist leichter, stärker und langlebiger als andere Arten von Pleueln. Billet-Pleuelstangen werden normalerweise für High-End-Lauffahrzeuge verwendet.

Das Produkt ist manchmal so konzipiert, dass es Spannungserhöhungen reduziert und sich der natürlichen Maserung des Knüppelmaterials anpasst.

Gussstange:

Gussstangen werden von den Herstellern bevorzugt, da sie in der Lage sind, die Last eines Serienmotors zu bewältigen. Die Produktionskosten sind geringer, können aber nicht in Hochleistungsanwendungen von über 450 bis 6.000 U/min verwendet werden.

Eine gegossene Pleuelstange hat eine deutliche Naht in der Mitte, die sie von der geschmiedeten Art unterscheidet.

Geschmiedeter Stab:

geschmiedete Pleuelstangen werden hergestellt, indem Körner aus ausgewähltem Material in die Form der Stange gezwungen werden. Das Material kann je nach den erforderlichen Eigenschaften eine Stahllegierung oder Aluminium sein.

Nun, Hersteller von geschmiedeten Stangen verwenden verschiedene Arten von Stahllegierungen, Chrom- und Nickellegierungen. Das Endprodukt wird nicht spröde gemacht. Nickel- oder Chromlegierungen erhöhen die Festigkeit einer Pleuelstange.

Pulvermetall:

Pleuel aus Pulvermetall ist auch eine geeignete Wahl für Hersteller. Es wird aus einer pulverförmigen Metallmischung hergestellt, die in eine Form gepresst und bei hohen Temperaturen erhitzt wird. Es schmilzt die Mischung in eine feste Form.

Möglicherweise ist eine leichte Bearbeitung erforderlich, aber das Produkt kommt im Grunde als fertiges Produkt aus der Form. Pulvermetallpleuel sind kostengünstiger herzustellen als Stahlpleuel und stärker als gegossene Pleuel.

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Probleme der Pleuelstange

Pleuel kann während der Arbeit Probleme haben. Dies liegt daran, dass es in der Brennkammer verschiedenen Belastungen ausgesetzt ist. Einige dieser Probleme können behoben werden, während andere einen vollständigen Austausch der Pleuelstange erfordern. Während des Betriebs wird die Pleuelstange gedehnt und gestaucht, was zum Bruch der Pleuelstange führen kann. Die gebrochene Stange kann den Motor vollständig beschädigen. Unten ist der Fehler, der an einer Pleuelstange auftritt:

Müdigkeit:

Dies ist der Hauptgrund, warum Pleuel brechen. Es tritt häufig bei älteren Motoren auf. Das Zusammendrücken und Dehnen der Stange während des Vorgangs erfolgt tausendfach in einer Minute. Dies führt schließlich zu einem Verschleiß des Teils, bis es schließlich bricht. Ölmangel und Schmutz im Motor können dieses Problem beschleunigen.

Bei neuen Motoren kann es auch zu einer Ermüdung der Verbindung kommen, wenn der Motor überholt wird. Nun, es passiert, wenn billige Teile oder die falschen verwendet werden.

Hydrolock:

Hydrolock wird verursacht, wenn Wasser in den Kolbenraum eindringt und zu einer Verformung der Pleuelstange führt. Dies tritt normalerweise auf, wenn das Fahrzeug durch eine überflutete Straße fährt.

Wenig Wasser im Zylinder kann Klopf- oder Klopfgeräusche verursachen, die leicht repariert werden können. Wenn sich jedoch viel Wasser im Zylinder befindet, ist der gesamte Platz für die Funkenzeit belegt, was dazu führen kann, dass sich die Zylinderstange verbiegt oder bricht.

Überdrehung:

Überdrehen ist ein Fehler, der bei neuen und Hochleistungsmotoren auftritt. Wenn der Drehzahlmesser rot anzeigt, bedeutet dies, dass der Zustand der Pleuelstange gefährdet ist. Denn bei hohen Drehzahlen nehmen die auf das Pleuel wirkenden Kräfte stark zu.

Stiftfehler:

Der Kolbenbolzen, der die Pleuelstange mit dem Kolben verbindet, verschleißt und verursacht einen Ausfall. Bei einigen Motoren führt dies zu einem katastrophalen Motorausfall. Dies ist der Fall, wenn die Pleuelstange den Motorblock berührt oder wenn die Kurbelwelle verbogen ist.

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Bei einigen Motoren führt dies zu Leistungsverlust. Wenn dies der Fall ist, bedeutet dies, dass der Motor sofort nach dem Bruch des Stifts abgestellt wurde. Es besteht die Möglichkeit, dass der Motor gerettet wird, sonst droht ein Totalausfall.

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