Мотовилката свързва буталото и коляновия вал и предава силата, действаща върху буталото към коляновия вал, превръщайки възвратно-постъпателното движение на буталото във въртеливо движение на коляновия вал.
Кратко представяне
Сглобката на мотовилката се състои от тяло на мотовилката, капачка на големия край на мотовилката, втулка на малкия край на мотовилката, лагерна обвивка на големия край на мотовилката и болтове (или винтове) на мотовилката. Биелната група носи газовата сила, предавана от буталния болт, както и люлеещите се и възвратно-постъпателните инерционни сили на буталната група. Големината и посоката на тези сили се променят периодично. Поради това свързващият прът е подложен на редуващи се натоварвания като натиск и опън. Свързващият прът трябва да има достатъчна якост на умора и структурна твърдост. Недостатъчната якост на умора често води до счупване на телата на свързващите пръти или болтовете на свързващите пръти, което води до големи аварии с пълна повреда на машината. Ако твърдостта е недостатъчна, това ще доведе до деформация на огъване на тялото на пръта и деформация извън заоблеността на големия край на свързващия прът, което води до ексцентрично износване на буталото, цилиндъра, лагера и коляновия щифт.
Структурен състав
Тялото на свързващия прът се състои от три части, а частта, свързана с буталния щифт, се нарича малка глава на свързващия прът; Частта, свързана с коляновия вал, се нарича голям край на свързващия прът, а частта на пръта, свързваща малкия край и големия край, се нарича тяло на свързващия прът.
Малката глава на свързващия прът е предимно тънкостенна кръгла пръстеновидна структура. За да се намали износването на буталния щифт, в малкия отвор на главата е притисната тънкостенна бронзова втулка. Пробийте или фрезовайте жлебове върху малката глава и втулката, за да позволите на пръскащи се капчици масло да навлязат в свързващата повърхност между смазващата втулка и буталния щифт.
Тялото на свързващия прът е дълъг елемент, който изпитва значително напрежение по време на работа. За да се предотврати огъване и деформация, тялото на пръта трябва да има достатъчна твърдост. Поради тази причина повечето от телата на свързващите пръти на автомобилните двигатели приемат I-образно напречно сечение, което може да сведе до минимум масата, като същевременно поддържа достатъчна твърдост и здравина. Двигателите с високо усилване също използват Н-образно напречно сечение. Някои двигатели използват инжектиране на масло с малка глава на мотовилката за охлаждане на буталото, което изисква пробиване на проходен отвор надлъжно в тялото на пръта. За да се избегне концентрацията на напрежението, връзката между тялото на мотовилката и малкия и големия край приема плавен преход с голяма кръгова дъга.
За да се намалят вибрациите на двигателя, е необходимо да се ограничи масовата разлика на всеки биелен прът на цилиндъра до минималния диапазон. Когато се сглобява двигателят във фабриката, той обикновено се измерва в грамове и се групира според масата на големия и малкия край на мотовилката. Същият комплект биели е избран за същия двигател.
При V-образен двигател съответните цилиндри в лявата и дясната колона споделят колянов щифт и има три типа свързващи пръти: успоредни свързващи пръти, свързващи пръти във формата на вилка и главни и спомагателни свързващи пръти
Основни форми на увреждане
Основните форми на увреждане на свързващите пръти са счупване от умора и прекомерна деформация. Обичайните места на счупване от умора са три зони с голямо напрежение върху мотовилката. Условията на работа на мотовилката изискват висока якост и устойчивост на умора; Той също така изисква достатъчна твърдост и издръжливост. В традиционните техники за обработка на свързващи пръти обикновено се използват материали като стомана 45, 40Cr или 40MnB закалена и темперирана стомана, които имат по-висока твърдост. Поради това се използват нови материали за свързващи пръти, произведени от немски автомобилни компании като C70S6 високовъглеродна микролегирана незакалена и темперирана стомана, кована стомана от серия SPLITASCO, кована стомана FRACTIM и кована стомана S53CV-FS (всички от които са немски стандарти DIN). Въпреки че легираната стомана има висока якост, тя е чувствителна към концентрация на напрежение. Поради това трябва да се поставят строги изисквания към формата и прекомерното филе на свързващия прът и трябва да се обърне внимание и на качеството на обработка на повърхността, за да се подобри якостта на умора. В противен случай прилагането на високоякостна легирана стомана може да не постигне очакваните резултати.