इंजन कनेक्टिंग रॉड
कनेक्टिंग रॉड सिलेंडर में उत्पन्न और पिस्टन पर कार्य करने वाले बल को रॉड जर्नल के माध्यम से क्रैंकशाफ्ट तक पहुंचाती है (चित्र 7-18)। कनेक्टिंग रॉड का सिरा जो पिस्टन पिन से जुड़ा होता है उसे छोटा सिरा कहा जाता है, जबकि वह सिरा जो क्रैंकशाफ्ट जर्नल से जुड़ा होता है उसे बड़ा सिरा कहा जाता है। छोटे सिरे और बड़े सिरे दोनों में असर वाली सतहें होती हैं। इस तरह, पिस्टन पर कार्य करने वाले और स्ट्रोक को पूरा करने के लिए इसे चलाने वाले रैखिक बल को घूर्णन क्रैंकशाफ्ट जर्नल से घूर्णी बल या टॉर्क में परिवर्तित किया जा सकता है। क्रॉसहेड पिस्टन के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने वाले छोटे अंत बीयरिंग के बिना कनेक्टिंग रॉड में सैडल सीट नहीं होती है, बल्कि इसके बजाय सीधे पिस्टन पिन से जुड़ी सैडल सीट होती है; इसलिए, ऊपरी बियरिंग पिस्टन पिन सीट बियरिंग द्वारा प्रदान की जाती है। अधिकांश वाणिज्यिक डीजल इंजन टू-पीस कनेक्टिंग रॉड्स का उपयोग करते हैं। कनेक्टिंग रॉड को आमतौर पर पूरी तरह से फोर्ज किया जाता है, और फिर बड़े सिरे की टोपी को अलग कर दिया जाता है, मशीनिंग के लिए संभोग सतह को मशीनीकृत किया जाता है और बांधा जाता है (बोल्ट किया जाता है)।
स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड
वर्षों से, स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड तकनीक का उपयोग रेसिंग अनुप्रयोगों में किया जाता रहा है, लेकिन अब यह डीजल इंजनों में आम हो गया है। कुछ डीजल इंजन निर्माता इसे फ्रैक्चर कनेक्टिंग रॉड तकनीक कहते हैं। स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड का बड़ा सिरा पूरी तरह से मशीनीकृत होता है। मशीनिंग के बाद, कनेक्टिंग रॉड का बड़ा सिरा विभाजित हो जाता है। प्रयुक्त सामग्री के आधार पर, फ्रैक्चर प्रक्रिया को कमरे के तापमान पर किया जा सकता है, या कनेक्टिंग रॉड को शून्य से कम तापमान पर जमाया जा सकता है। फ्रैक्चर के लिए कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे के माध्यम से रेडियल पृथक्करण की आवश्यकता होती है। यह एक खुरदुरा दिखने वाला लेकिन कनेक्टिंग रॉड और कनेक्टिंग रॉड कवर के बीच एक आदर्श अंतिम मेटिंग फेस बनाने में सक्षम है। जब तक इसे सही ढंग से असेंबल किया जाता है, स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड असेंबली के बाद कनेक्टिंग रॉड के साइड क्लीयरेंस की जांच करने की प्रक्रिया को अनावश्यक बना देता है। अधिकांश डीजल इंजन निर्माता अपने कम से कम कुछ इंजनों में स्प्लिट कनेक्टिंग रॉड्स का उपयोग करते हैं (चित्र 7-19)।
चित्र 7-19 टूटी हुई कनेक्टिंग रॉड की संभोग सतह: ए. विघटित अवस्था; बी. एकत्रित अवस्था.
कनेक्टिंग रॉड संरचना
अधिकांश कनेक्टिंग छड़ें I{0}आकार के क्रॉस{{1}सेक्शन डिज़ाइन को अपनाती हैं, लेकिन गोलाकार क्रॉस{{2}सेक्शन का भी उपयोग किया गया है। अधिकांश कनेक्टिंग छड़ों में स्नेहन और शीतलन प्रयोजनों के लिए क्रैंकशाफ्ट कनेक्टिंग रॉड जर्नल से पिस्टन पिन में चिकनाई वाले तेल को स्थानांतरित करने के लिए बड़े सिरे से छोटे सिरे तक ड्रिल किए गए तेल चैनल होते हैं। ट्रेपेज़ॉइडल कनेक्टिंग रॉड्स या पच्चर के आकार की कनेक्टिंग रॉड्स आम हो गई हैं क्योंकि वे लोडिंग क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाकर पिस्टन पिन पर झुकने वाले तनाव को कम करते हैं, जो उच्च सिलेंडर दबाव वाले डीजल इंजनों के लिए आदर्श है। कनेक्टिंग रॉड्स में पच्चर के आकार का छोटा सिरा होता है। कनेक्टिंग छड़ें दो प्रकार के भार सहन करती हैं: संपीड़ित भार और तन्य भार। चित्र 7-20, 7-21, और 7-22 में दिखाई गई कनेक्टिंग छड़ों में पच्चर के आकार के छोटे सिरे होते हैं। कनेक्टिंग रॉड्स की कठोर परिचालन स्थितियों के कारण, उनमें जटिल धातु गुण होते हैं। उनमें निश्चित लोच होनी चाहिए, हल्के होने चाहिए, और पिस्टन के संपीड़न और तन्य भार को अवशोषित करने में सक्षम होना चाहिए।
चित्र 7-20 पिस्टन पिन बुशिंग को अलग करना।
संपीड़न भार
चक्र के संपीड़न स्ट्रोक और पावर स्ट्रोक के दौरान, कनेक्टिंग रॉड संपीड़न भार के अधीन होती है। इसे कहने का दूसरा तरीका है "निचोड़ना"। सिलेंडर दबाव और पिस्टन क्रॉस अनुभागीय क्षेत्र मान को जानकर, कनेक्टिंग रॉड पर संपीड़न भार की डिग्री की गणना की जा सकती है। संपीड़न अधिभार के कारण वाणिज्यिक डीजल इंजन कनेक्टिंग छड़ें शायद ही कभी विफल होती हैं। जब ऐसा होता है, तो यह आमतौर पर अन्य दोषों (जैसे हाइड्रोलिक लॉक) के साथ-साथ होता है। हाइड्रोलिक लॉक आमतौर पर सिलेंडर हेड गैसकेट की विफलता का परिणाम होता है, जिससे शीतलक सिलेंडर में लीक हो जाता है।
तन्य भार
तन्य भार तन्य बल है। प्रत्येक स्ट्रोक के अंत में, पिस्टन वास्तव में सिलेंडर के शीर्ष मृत केंद्र (टीडीसी) या निचले मृत केंद्र (बीडीसी) में रुक जाता है। जब इंजन 2000 आरपीएम पर चलता है, तो यह मोशन रिवर्सल प्रत्येक कनेक्टिंग रॉड में प्रति सेकंड लगभग 70 बार होता है। पिस्टन असेंबली का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, जड़त्वीय बल उतना ही अधिक होगा, और इसलिए कनेक्टिंग रॉड और क्रैंक कनेक्टिंग रॉड जर्नल पर तन्य तनाव भी बढ़ जाता है। हेवी आर्टिकुलेटेड पिस्टन असेंबलियों का उपयोग करने वाले इंजनों में, यह तनाव बेहद चरम हो सकता है। कनेक्टिंग रॉड पर तन्य भार इंजन की गति और परिणामी पिस्टन गति के साथ बढ़ता है। जब इंजन अत्यधिक गति से चलता है, तो कनेक्टिंग रॉड पर बढ़े हुए तन्य भार से तन्य विफलता हो सकती है।
ऑफसेट हेड कैप
कई निर्माता बड़े सिर के दो हिस्सों (क्षैतिज दिशा से) की संभोग सतहों को ऑफसेट करते हैं। यह सुनिश्चित करता है कि कनेक्टिंग रॉड बोल्ट को कनेक्टिंग रॉड के पूरे तन्य भार को सहन नहीं करना पड़ता है। चित्र 7-20 में कनेक्टिंग रॉड फिक्स्चर में दिखाई गई कनेक्टिंग रॉड एक ऑफसेट हेड को अपनाती है।
तकनीकी युक्ति
यह जांचने का एक तरीका है कि कनेक्टिंग रॉड थोड़ी मुड़ी हुई है या नहीं, सिलेंडर हेड को हटा दें और शीर्ष मृत केंद्र स्थिति में सिलेंडर में प्रत्येक पिस्टन की ऊंचाई की जांच करें। यदि कनेक्टिंग रॉड बुरी तरह मुड़ी हुई है, तो इंजन घूम नहीं पाएगा।
कनेक्टिंग रॉड निरीक्षण
1. जैसा कि चित्र 7-20 में दिखाया गया है, बेयरिंग बुशिंग को हटाने के लिए एक प्रेस का उपयोग करें, फिर हेड कैप स्थापित करें और विनिर्देशों के अनुसार इसे कस लें।
2. बड़े हेड होल और छोटे हेड होल को मापने के लिए एक आंतरिक कैलीपर या एक्सटेंशन गेज का उपयोग करें जो बाहरी व्यास वाले माइक्रोमीटर से मेल खाता हो। बड़े सिर की सांद्रता महत्वपूर्ण है, और तन्य बल कनेक्टिंग रॉड असर भार का परिणाम है।
3. कनेक्टिंग रॉड की सीधीता और मोड़ को मैकेनिकल कनेक्टिंग रॉड निरीक्षण उपकरण (चित्र 7-21) या इलेक्ट्रॉनिक कनेक्टिंग रॉड मापने वाले उपकरण पर जांचा जाना चाहिए।
चित्र 7-21 कनेक्टिंग रॉड निरीक्षण उपकरण / कनेक्टिंग रॉड फिक्स्चर।
4. कनेक्टिंग रॉड छेद में तेल चैनलों को उड़ाने के लिए संपीड़ित कार्यशाला हवा का उपयोग करें। यदि आवश्यक हो, तो सफाई के लिए नायलॉन ब्रिसल वाले फिशिंग लाइन ब्रश का उपयोग करें।
5. अंत में, दरारों की जांच के लिए कनेक्टिंग रॉड पर विद्युत चुम्बकीय कण दोष का पता लगाएं। इस प्रक्रिया में कनेक्टिंग रॉड को चुम्बकित करने के लिए एक विद्युत चुम्बकीय लोहे का उपयोग करना और फिर बारीक चुंबकीय पाउडर (या तो सूखी विधि या समाधान निलंबन विधि) लगाना शामिल है। दरारें चुंबकीय क्षेत्र को बाधित कर देंगी, और चुंबकीय पाउडर दोष पर केंद्रित हो जाएगा। जब चुंबकीय पाउडर को घोल में निलंबित किया जाता है, तो इसे सफेद रंगद्रव्य के साथ लेपित किया जाता है ताकि काली रोशनी (पराबैंगनी प्रकाश) का उपयोग करके छोटी दरारें देखी जा सकें। कोई भी घटक जिसमें चुंबकीय कण दोष का पता चला है, उसे पुन: उपयोग करने से पहले विचुंबकित किया जाना चाहिए।
6. कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे वाली बुशिंग को बदलते समय, नई स्थापित बुशिंग को एक्सट्रूज़न प्रकार के रीमर का उपयोग करके आकार और आकार दिया जाना चाहिए, जैसा कि चित्र 7-22 में दिखाया गया है।
चित्र 7-22 संपीड़न-प्रकार बनाने वाली पिस्टन पिन बुशिंग।
कनेक्टिंग रॉड्स को संभालते समय अत्यधिक सावधानी बरतनी चाहिए। कनेक्टिंग रॉड को पिस्टन पर असेंबल करते समय, तांबे के जबड़े के साथ एक बेंच वाइज का उपयोग करें और हल्का क्लैंपिंग दबाव डालें। कनेक्टिंग रॉड पर मामूली डेंट और खरोंच तनाव एकाग्रता बिंदु बना सकते हैं, जिससे संभावित रूप से फ्रैक्चर विफलता हो सकती है। अधिकांश डीजल इंजन निर्माता हर बार इंजन से कनेक्टिंग रॉड को हटाने पर विद्युत चुम्बकीय चुंबकीय पाउडर निरीक्षण करने की सलाह देते हैं। कनेक्टिंग रॉड की विफलता से होने वाली संभावित क्षति की तुलना में, चुंबकीय पाउडर निरीक्षण की लागत नगण्य है। जब किसी चालू इंजन में कनेक्टिंग रॉड विफल हो जाती है, तो परिणाम आमतौर पर यह होता है कि कनेक्टिंग रॉड बिखर जाती है और सिलेंडर ब्लॉक कास्टिंग को पंचर कर देती है। निर्माता निरीक्षण में विफल रहने वाली कनेक्टिंग छड़ों को बदलने की सलाह देते हैं। इंजन की मरम्मत करते समय, याद रखें कि कनेक्टिंग रॉड से सामग्री हटाने से उसका वजन बदल जाएगा, जिससे इंजन का गतिशील संतुलन बदल जाएगा। चित्र 7-23 एक माइक्रोमीटर का उपयोग करके कनेक्टिंग रॉड के बड़े हेड होल को मापने की प्रक्रिया को दर्शाता है।
चित्र 7-23 एक माइक्रोमीटर का उपयोग करके कनेक्टिंग रॉड हेड के बड़े छेद को मापना।
कनेक्टिंग रॉड बदलें
इस तथ्य के कारण कि आज के डीजल इंजन ओवरहाल में कनेक्टिंग रॉड्स की मरम्मत आम नहीं है, निर्माता द्वारा उल्लिखित प्रक्रियाओं के अनुसार कनेक्टिंग रॉड्स का निरीक्षण किया जाना चाहिए। यदि वे अयोग्य पाए जाते हैं, तो उन्हें प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए। कनेक्टिंग रॉड को प्रतिस्थापित करते समय, निर्माता के तकनीकी सेवा निर्देशों के अनुसार वजन मिलान किया जाना चाहिए। चूंकि डीजल इंजन वाले अधिकांश ट्रकों और बसों की गति गैसोलीन इंजन की तुलना में अपेक्षाकृत कम होती है, इसलिए कुछ निर्माता इस संबंध में कुछ लचीलेपन की अनुमति देते हैं। हालाँकि, कनेक्टिंग रॉड को अलग-अलग वजन (बड़े या छोटे) वाले कनेक्टिंग रॉड से बदलने से इंजन असंतुलन हो सकता है। निर्माता आमतौर पर कनेक्टिंग रॉड्स को वजन के आधार पर कोड करते हैं; आम तौर पर, प्रति वजन वर्ग में लगभग 1.4 औंस (40 ग्राम) की खिड़की होती है। दोषपूर्ण कनेक्टिंग रॉड्स को बदलते समय, वज़न कोड का मिलान करना सुनिश्चित करें।
अधिकांश निर्माताओं को हर बार इंजन को दोबारा जोड़ने पर कनेक्टिंग रॉड कैप फास्टनरों को बदलने की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, प्रतिस्थापन क्रॉस {{1} मिलान एसएई ग्रेड बोल्ट के बजाय सही निर्माता के फास्टनरों का उपयोग करके किया जाना चाहिए। कनेक्टिंग रॉड कैप पर फास्टनर की विफलता के परिणामों को ध्यान में रखते हुए, थ्रेड्स की विकृति और खिंचाव से इन बोल्टों का पुन: उपयोग करने का जोखिम बहुत अधिक हो जाता है। वास्तविक विफलता दर बहुत कम है, लेकिन कृपया याद रखें कि कनेक्टिंग रॉड विफलता के परिणाम गंभीर हैं। यदि आप यह कार्य किसी ग्राहक के लिए कर रहे हैं, तो फास्टनरों को बदलने और फास्टनरों का पुन: उपयोग करने का निर्णय ग्राहक पर छोड़ने की सिफारिश की जाती है। यदि आप ऐसे व्यक्ति हैं जो बड़े सिर की ऑफसेट मेटिंग के मामले में मौका लेना पसंद करते हैं, तो फास्टनरों का पुन: उपयोग करना अधिक फायदेमंद है।
कनेक्टिंग रॉड बेयरिंग
अधिकांश इंजन निर्माता कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे के लिए कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे में दबाए गए सिंगल पीस बुशिंग का उपयोग करते हैं और कनेक्टिंग रॉड के बड़े सिरे के लिए दो पीस घर्षण असर वाले वेफर्स का उपयोग करते हैं। छोटे सिरे वाले कनेक्टिंग रॉड बेयरिंग को एक उपयुक्त मेन्ड्रेल या पंच (चित्र 7-20 देखें) और एक प्रेस या हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग करके हटाया जाना चाहिए। ऐसे हथौड़े और किसी भी पंच का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है जो कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे के छेद के आकार का नहीं है, क्योंकि क्षति की संभावना बहुत अधिक है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि तेल के छेद सही ढंग से संरेखित हैं, एक प्रेस और मैंड्रेल का उपयोग करके नई एकल - टुकड़ा झाड़ियों को स्थापित किया जाना चाहिए, और फिर एक रीमर या ऑनिंग टूल का उपयोग करके आकार दिया जाना चाहिए, जैसा कि चित्र 7-22 में दिखाया गया है। अलग-अलग बड़े-अंत बीयरिंगों को स्थापित करते समय, तेल छेद की स्थिति और कनेक्टिंग रॉड जर्नल और बीयरिंग के बीच के अंतर की माप पर भी ध्यान देना चाहिए। बेयरिंग वेफर्स और कनेक्टिंग रॉड के छोटे सिरे वाले बुशिंग दोनों को साफ और सूखे छिद्रों में स्थापित किया जाना चाहिए: बेयरिंग को विलायक से साफ करके, किसी भी पैकेजिंग सुरक्षात्मक कोटिंग को हटाकर, और फिर संपीड़ित हवा से सुखाकर।
तकनीकी युक्ति
निर्दिष्ट टॉर्क के अनुसार कनेक्टिंग रॉड कैप को कनेक्टिंग रॉड से कसने के बाद, कनेक्टिंग रॉड के साइड क्लीयरेंस की जांच की जानी चाहिए। कनेक्टिंग रॉड कैप के जाम होने और कनेक्टिंग रॉड की मेटिंग के कारण इंजन फंस सकता है और क्रैंक आर्म को खरोंचकर क्रैंकशाफ्ट को नुकसान पहुंचा सकता है। उन अनुप्रयोगों में जहां कनेक्टिंग रॉड टूट रही है, यह जांच अनावश्यक है क्योंकि यह माना जा सकता है कि कनेक्टिंग रॉड कैप और कनेक्टिंग रॉड पूरी तरह से मिल रहे हैं। कनेक्टिंग रॉड असेंबली को जर्नल पर आगे और पीछे ले जाने से एक क्लिक ध्वनि उत्पन्न होनी चाहिए, जो साइड क्लीयरेंस का संकेत देती है।
पिस्टन को अलग करें और स्थापित करें
पिस्टन असेंबली आमतौर पर इकट्ठे पिस्टन, पिस्टन रिंग और कनेक्टिंग रॉड को संदर्भित करती है। इसे कभी-कभी पिस्टन पैकेज भी कहा जाता है। कुछ निर्माता पिस्टन पैकेज की अपनी परिभाषा में सिलेंडर लाइनर को शामिल करते हैं। सड़क उपयोग के लिए अधिकांश वाणिज्यिक डीजल इंजन आवश्यक होने पर कैब स्थिति में ओवरहाल की अनुमति देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं: इसका मतलब है कि पिस्टन असेंबली को क्रैंकशाफ्ट को हटाए बिना इंजन से हटाया जा सकता है। कुछ इंजनों में, कनेक्टिंग रॉड हेड का आकार इसे सिलेंडर लाइनर से हटाने से रोकता है; इस मामले में, पिस्टन पैकेज और सिलेंडर लाइनर को एक इकाई के रूप में हटा दिया जाना चाहिए। पिस्टन को हटाने से पहले, निर्माता के सेवा साहित्य से परामर्श लेना सुनिश्चित करें। कृपया ध्यान दें कि कुछ गैर-सड़क डीजल इंजनों में, पिस्टन असेंबली को ऊपर से नहीं हटाया जा सकता है, जिसका अर्थ है कि कैब की स्थिति में ओवरहाल संभव नहीं है। इंजन सिलेंडर बोर में पिस्टन पैकेज स्थापित करते समय, उपयुक्त पिस्टन रिंग कंप्रेसर का उपयोग करें।