Sworzeń tłokowy silnika

Firma BIGUO (KS) Auto Parts Industries została założona w 1990 roku. Stała się niezawodnym, silnym producentem na rynku międzynarodowym w dziedzinie sworzni tłokowych, tulei cylindrowych i tulei pod marką „BIGUO”. Teraz jesteśmy dostawcami OEM dla fabryk silników w Azji i na Bliskim Wschodzie. Współpracowaliśmy z trzema znanymi międzynarodowymi grupami części samochodowych.

Nasza fabryka
Firma BIGUO (KS) Auto Parts Industries została założona w 1990 roku. Stała się niezawodnym, silnym producentem na rynku międzynarodowym w dziedzinie sworzni tłokowych, tulei cylindrowych i tulei pod marką „BIGUO”. BIGUO Auto Parts Industries zajmuje powierzchnię 15000 SQ. stopy grunty dobrze wyposażone w maszyny i urządzenia odlewnicze oraz obróbcze.

Nasz produkt
Zajmowaliśmy się produkcją sworzni tłokowych oraz tulei i tulei cylindrowych do wszystkich typów silników stosowanych w samochodach, ciągnikach, sprężarkach, silnikach zaburtowych, generatorach, wózkach widłowych, maszynach do robót ziemnych i silnikach Diesla.

Kontrola jakości
W Biguo Auto Parts Industries staramy się dostarczać produkty dobrej jakości po konkurencyjnych cenach na zidentyfikowanych rynkach światowych i zapewniać satysfakcję klientów poprzez konsekwentne przestrzeganie określonych wymagań, ciągłe doskonalenie procesów, zaangażowanie personelu na wszystkich poziomach i unowocześnienie technologii.

Rynek produkcyjny
Od 25 lat BIGUO Auto Parts Ind. produkuje i eksportuje sworznie tłokowe oraz tuleje cylindrowe i tuleje wszystkich typów silników i pojazdów i jest akceptowane na rynku krajowym, a także w Europie, Ameryce, Azji, na Bliskim Wschodzie i w Afryce dzięki osiągnięciu międzynarodowych osiągnięć standardową jakość oraz wdrożenie profesjonalnego systemu marketingu i zarządzania.

Sworzeń tłokowy silnika jest cylindrycznym sworzniem zamontowanym na płaszczu tłoka, a jego środkowa część przechodzi przez mały otwór w główce korbowodu, który służy do połączenia tłoka z korbowodem i przenoszenia siły gazowej z tłoka do korbowodu. Aby zmniejszyć ciężar, sworzeń tłokowy jest zwykle wykonany z wysokiej jakości stali stopowej i wykonany w formie pustej. Sworzeń tłokowy służy do łączenia tłoka z korbowodem i przenoszenia siły, której poddawany jest tłok na korbowód i odwrotnie. Sworzeń tłokowy poddawany jest dużym cyklicznym obciążeniom udarowym w warunkach wysokiej temperatury i trudno jest wytworzyć film smarny, ponieważ sworzeń tłokowy nie waha się pod dużym kątem w otworze sworznia, co powoduje złe warunki smarowania.

Dodatkowym stanem pracy sworznia tłokowego, wynikającym z konstrukcji połączenia tłoka z korbowodem, jest ugięcie sworznia tłokowego pod wpływem sił działających na korbowód. Autorzy ww. pracy badali stany zniszczenia sworzni tłokowych osadzonych w piastach tłokowych za pomocą złącza przegubowego oraz w małym końcu korbowodu za pomocą połączenia termokompresyjnego. W ten sposób powstaje obrotowy moment zginający, który w połączeniu z mikrowibracjami przyczynia się do powstania dodatkowych uszkodzeń lub zużycia, a w przypadku niedostatecznego smarowania nawet zatarcia. Zatarcia nie zostały dotychczas w pełni rozpoznane, ze względu na dużą liczbę czynników powodujących to zużycie. Wystąpienie tego typu zużycia doprowadziłoby do katastrofalnych skutków powodujących uszkodzenie całego zespołu. Innymi czynnikami wpływającymi na zużycie mogą być procesy towarzyszące obróbce technologicznej sworznia tłokowego. Podczas obróbki na obrabianym odcinku sworznia tłokowego powstają naprężenia własne na skutek odkształceń termoplastycznych i zmian fazowych w warstwie cementowej zewnętrznej powierzchni sworznia tłokowego, które mogą również niekorzystnie wpływać na późniejszą pracę sworzni tłokowych.

Biorąc pod uwagę opisane powyżej warunki pracy, nowoczesne silniki wyposażone są w sworznie tłokowe, które charakteryzują się dużą sztywnością, odpornością na zużycie zmęczeniowe i eksploatacyjne. W tym celu jako materiał konstrukcyjny wykorzystuje się dobrej jakości stal węglową lub stal stopową do nawęglania. W przypadku silników z układem doładowania stosuje się natomiast stal węglową do azotowania. W związku z koniecznością ograniczenia masy elementów zespołu wału korbowego, tłoków i korbowodów poruszających się ruchem posuwisto-zwrotnym oraz w celu uzyskania warunków zrównoważonych podejmuje się próby zmniejszenia masy sworznia tłokowego. Sworznie tłokowe przyjmują zatem kształt grubościennej rury o średnicy i grubości ścianki zgodnej z normami. Rury takie produkowane są metodą drążenia zgodnie z zasadami wymiarowania, tj. długość sworznia wynosi 0,8–0,9 średnicy tłoka, a średnica zewnętrzna wynosi 0,3– 0,4 średnicy tłoka. Taki stosunek wymiarów umożliwia minimalizację nacisków jednostkowych na piastę tłoka. Oprócz odpowiedniej masy i wymiarów, sworznie tłokowe powinny charakteryzować się niskimi parametrami chropowatości powierzchni, co pozwala na zmniejszenie podatności współpracujących elementów na zużycie.

Celem pracy było określenie stanu faktycznego i przyczyn zużycia następujących elementów tribologicznej pary kinematycznej: sworznia tłokowego osadzanego w piastach tłoka za pomocą przegubu przegubowego oraz w małym końcu korbowodu za pomocą przegubu przegubowego. Proces zużycia powoduje zmiany geometrii powierzchni i struktury warstwy wierzchniej w wyniku wzajemnego oddziaływania współpracujących powierzchni w zmiennych warunkach smarowania. Obserwacje makroskopowe wierzchniej warstwy sworznia w strefie piasty tłoka wykazały proces zacierania, który powstał na skutek niedostatecznego smarowania współpracujących elementów lub na skutek przerwania filmu olejowego. Wyniki pomiarów chropowatości powierzchni wskazują na wzrost parametrów na powierzchni podlegającej zużyciu, co jest skutkiem powstawania narostów w wyniku ścierania wierzchołków nierówności współpracujących elementów. Zaobserwowano niepokojące zjawisko, jakim jest utrata powierzchni styku sworznia z małym końcem korbowodu w zewnętrznych strefach połączenia termokompresyjnego, wraz z przenikaniem spiekanych frakcji oleju silnikowego zawierających składniki dodatków do biopaliw, co pogłębia destrukcję wiązanie termokompresyjne na skutek przyspieszonych procesów korozji stali. W tym przypadku istotna jest przyspieszona korozja sworzni wynikająca z oddziaływania pakietów polepszaczy zużytego oleju silnikowego. Postępujące formy zużycia są przyczyną powstawania nadmiernych luzów pomiędzy sworzniem tłokowym a piastami, co wpływa na udarowy charakter współpracy i utratę klina olejowego w przegubie przegubowym. Zniszczenie wierzchniej warstwy połączenia termokompresyjnego pomiędzy sworzniem a małym końcem korbowodu prowadzi do przemieszczenia sworznia w kierunku ścianki cylindra i pęknięcia zgrubień w tłoku.