Långbultad motor

En motor med lång bult eller genomgående bult är en förbränningskolvmotor där cylinderhuvudet, enligt vanlig praxis , hålls nere av bultar eller dubbar . Konventionellt är cylinderhuvudet bultat till cylinderblocket och vevaxelns huvudlager är i sin tur bultade till vevhuset med separata bultar. I motorn med långa bultar används dock en enda uppsättning långa bultar, som sträcker sig från cylinderhuvudet ända fram till vevaxelns lagerkåpor.

Ursprung

Flygplan

Den långa bultdesignen började med flygplansmotorer , särskilt de som kombinerade hög effekt och lätt konstruktion av aluminiumlegering. Dessa tidiga motorer använde långa dubbar från vevhuset till cylinderhuvudena. Eftersom de flesta vid den här tiden använde monoblockhuvuden skulle ändå bara en bult behövas för att förena de två delarna, men ett långt fästelement användes i cylinderns fulla höjd för att placera spänningskrafterna i tappen, snarare än att belasta och eventuellt förvränga cylinderväggarna. Curtiss och luftkylda Renault-motorer använde till och med en X-formad kåpa ovanför utsidan av cylinderhuvudet, med dubbarna fastskruvade för att fördela krafterna jämnt över huvudet. Eftersom krafter fortfarande överfördes mellan dessa dubbar och huvudlagren av vevhusets väggar, betraktas dessa tidiga motorer dock inte som motorer med långa bultar.

Den sista utvecklingen av flygplanets kolvmotor var de horisontellt motsatta H-motorerna som Rolls-Royce Eagle och Napier Sabre . Dessa kompakta motorer var tätt packade och, till skillnad från de tidigare V-motorerna, fanns det ingen tillgång till vevaxeln eller dess lager när de två halvorna av vevhuset väl hade monterats. Följaktligen användes långa genomgående dubbar som gick rakt igenom motorn från ena sidan till den andra. På sabeln var några av dessa dubbar korta och tjänade bara till att klämma ihop vevhushalvorna. De andra passerade mellan cylinderhuvuden på varje sida. Hela dragkraften över motorn togs på dessa dubbar, utan att någon spänning placerades på vevhuset.

Dieselmotorer

På grund av deras höga kompressionsförhållanden och deras höga bmep utsätter dieselmotorer en hög dragspänning på deras cylinderblock . Cylinderblock av lättmetall har sina vanliga viktfördelar, men dessa måste också klara de höga krafterna. Vissa konstruktioner, som US Hercules , uppnår detta genom att använda långa genomgående bultar. I Hercules-designen är dessa långa dubbar med en mutter både upptill och nedtill; de hindras från att rotera av en excentrisk krage i mitten.

Bilar

I början av 1980-talet investerade Fiat stort i robotautomation i hela sina fabriker, både för att förbättra produktkvaliteten och för att minska arbetskostnaderna. Den nya helt integrerade robotiserade motorn utvecklades som en del av detta, för att ersätta det tidigare sortimentet av små Fiat-motorer. Även om man tog tillfället i akt att uppdatera prestanda och utsläpp från Fiats vördnadsvärda 903cc pushrod-motor, var det primära målet med denna nya design för enkel montering av robotar. Nyckeln till detta var "lagerkaka"-konstruktionen av den nya motorn, som hölls samman av sina långa genomgående bultar.

FIRE-motorn har betraktats som en framgång, efter att ha producerat effektiva och pålitliga motorer från 769 cc med tillväxt till 1368 cc och 16 ventilversioner. 1242 cc 16 ventilen 'Super FIRE' använde också en stegrams huvudlagerhållare, vilket ger ett vevhus och block styvare än någon jämförbar motor i sin klass. En nackdel med FIRE-motorn var en uppfattning från mekaniker som servade dem att det nu var svårt att utföra en översyn av toppändan utan att även kräva att den nedre delen demonteras, med återmontering och återmontering i strikt ordning.

I slutet av 1980-talet var Rover medvetna om att de behövde ta till sig innovativa och pålitliga nya tekniker om de skulle överleva som biltillverkare och, likt Fiat, släppa sina tidigare problem med dålig byggkvalitet. Ett resultat var K-motorn , som ska byggas av Rovers partner Powertrain Ltd. Detta använde ett steghuvudlager i alla modeller, vilket gav ett extremt styvt block som senare skulle tillåta en mycket hög redline-hastighet i applikationer som MGF , Lotus Elise och för racing. Till skillnad från FIRE dock, och trots det stora antalet sålda som fungerade tillförlitligt under många år, var denna motor tjärad med Rovers tidigare brister och fick ett rykte som opålitlig. De brister som gav upphov till detta rykte orsakades av endast vissa komponenter som endast användes i vissa modeller: särskilt huvudpackningen och våta foder . Att betrakta dessa problem med speciella komponentversioner som tecken på dålig övergripande motordesign var oförtjänt. På samma sätt är inget av dessa problem inneboende med teknikerna för våta foder eller genomgående bultar.

Fördelar

För modern biltillverkning erbjuder långbultsmotorn flera fördelar:

  • Enklare montering, med färre komponenter, färre fästelement att dra åt och färre mellanliggande monteringssteg.
  • Dragkrafter tas på dubbarna, inte cylinderblocket eller vevhuset. Speciellt är kraften en ren spänning snarare än en vridkraft på grund av eventuell förskjutning mellan lagerkåpan och cylinderväggens bult. Detta gör att blocket och vevhuset kan göras lättare och mindre styva, samtidigt som det minskar mängden avböjning och vridning som uppvisas under drift.
  • När ett huvudlagerlock för stegram används blir vevhusenheten avsevärt styvare.

Dessa fördelar är främst för den initiala produktionen av motorer, särskilt när detta är en robotbaserad montering. Sekundära fördelar kan också uppnås med förbättrad livslängd.

Nackdelar

Det är mindre, om någon, fördel för löpande service under bilens livstid. Vissa aspekter har tydliga nackdelar, särskilt när tidigare enkla serviceoperationer görs mer komplicerade. Detta är acceptabelt på grund av de kraftigt ökade intervallen mellan större service för moderna bilar. Många bilar idag kommer att åka under hela sin livstid på över 100 tusen miles utan att ha motorn demonterad eller demonterad.

Specifika nackdelar är:

  • Vridmomentschemat för återmontering av de långa dubbarna kan kräva att båda ändarna demonteras innan en fullständig återmontering från grunden. En vanligen enkel uppgift att ta bort den övre delen för att uppmärksamma ventilerna kan nu kräva att även den nedre delen demonteras, vilket ofta kräver att hela motorn tas bort.
  • Genvägsåterdragningsmetoder som undviker att demontera båda ändarna kan vara mindre tillförlitliga än en motor monterad som avsett.

Exempel på motorer

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Long-bolt_engine&oldid=1068304781 "