En forbindelsesstang, som også kaldes forbindelsesstang, er en af de vigtigste dele i en forbrændingsmotor. Selv om den også bruges på dampmaskiner, har den stor betydning for køretøjer.

En plejlstang forbinder stemplet med krumtapakslen, hvilket hjælper med at omdanne stemplens frem- og tilbagegående bevægelse til rotation af krumtapakslen. Delen fungerer som en løftestang, og den skal overføre tryk- og trækkræfterne fra stemplet og rotere i begge ender.

I dag skal vi se nærmere på definitionen, funktioner, materiale, dele, funktion og diagram for forbindelsesstænger.

Koblingsstang Definition

En koblingsstang eller plejlstang konverterer stemplens lineære op- og nedadgående bevægelse eller frem- og tilbagegående bevægelse til krumtappens cirkulære bevægelse. Den udsættes for spænding, kompression, bøjning og bukning under processen.

Læs alt, hvad du behøver at vide om bilstempler

Plejlstangsmaterialer

Plejlstænger er almindeligvis fremstillet af støbt aluminiumslegering, som er med til at modstå de belastninger, der opstår under processen.

I masseproduktion er plejlstangen normalt fremstillet af stål. Til højtydende applikationer anvendes en billet, som er bearbejdet ud af en massiv billet og ikke støbt eller smedet.

Derimod kan støbejern anvendes til billigere applikationer med lav ydelse, f.eks. til scootere.

Designnomenklatur

• A = tværsnitsareal af plejlstangen.
• L = længden af plejlstangen.
• C = stræbespænding på tryk.
• Wcr = krympnings- eller bukkebelastning.
• Ixx = sektionens træghedsmoment omkring henholdsvis x-aksen
• Iyy = sektionens træghedsmoment omkring y-aksen.
• Kxx = sektionens drejningsradius om x-aksen
• Kyy = sektionens drejningsradius om henholdsvis y-aksen.
• D = Diameter af stempel r = Radius af krumtapaksel

Koblingsstangens dele

Koblingsstangens dele i forbrændingsmotorer består af stor ende, stang og lille ende.

Stempler er forbundet til den lille ende af koblingsstangen med en stempelbolt eller håndledsstift, der kan dreje i stemplet. Denne stift udgør et omdrejningspunkt mellem stemplet og plejlstangen. Stempelbolten holdes på plads med en fjederklemme eller en stempelboltlås.

Den store ende af plejlstangen er monteret på krumtappen med et glideleje, hvilket reducerer friktionen. Men nogle mindre motorer anvender lejer for at undgå behovet for pumpesmøring.

Generelt er der boret et nålehul gennem lejet på den store ende af plejlstangen. Det giver mulighed for at pumpe smøreolie ind i cylindervæggens trykside for at smøre stemplerne rejse og stempelringe.

Finalt på plejlstangens dele kan plejlstangen rotere i begge ender, så vinklen mellem plejlstangen og stemplet kan ændre sig, når stangen bevæger sig frem og tilbage omkring krumtapakslen.

Læs: Forståelse af benzinmotoren

Plejepindens funktioner

• Plejepindens primære funktion er at skabe en forbindelse mellem stempel og krumtapaksel for at overføre kraft.
• Plejestaven er med til at levere smøreolie til cylindervæggene og håndledsstiften eller kardanbolten.

Typer af plejlstænger

Plejestave-typerne er baseret på det materiale, de er fremstillet af. Nedenfor er de forskellige typer af plejlstænger, der findes derude:

Billet-plejlstænger:

Billet-plejlstængerne er maskinfremstillet af ét stykke stål eller aluminium. Det er lettere, stærkere og holdbart end andre former for plejlstænger. Billet typer plejlstænger anvendes normalt til high-end kørende køretøjer.

Produktet er undertiden designet til at reducere stress risers og lette ind i billet materialets naturlige korn.

Gegaststang:

Gaststang er mere foretrukket af producenter, da den er i stand til at håndtere en belastning af en lagermotor. Produktionsomkostningerne er billigere, men kan ikke bruges i applikationer med høje hestekræfter på over 450 op til 6.000 omdrejninger pr. minut.

En støbt plejlstang indeholder en mærkbar søm ned gennem midten, hvilket adskiller den fra den smedede type.

Smedet stang:

Plejlstænger fremstillet af smedning er fremstillet ved at tvinge korn af udvalgt materiale til stangens form. Materialet kan være en stållegering eller aluminium afhængigt af de krævede egenskaber.

Ved producenter af smedede stænger anvendes forskellige typer af stållegeringer, krom- og nikkellegeringer. Slutproduktet er ikke lavet til at være skørt. Nikkel eller kromlegering øger styrken af en plejlstang.

Pulvermetal:

Plejlstang fremstillet af pulvermetal er også et passende valg for producenter. Det fremstilles med en pulveriseret blanding af metal, som presses i en form og opvarmes ved høje temperaturer. Det smelter blandingen til en fast form.

Det kan være nødvendigt med en let bearbejdning, men produktet kommer ud af formen som udgangspunkt som et færdigt produkt. Plejepinde af pulveriseret metal er billigere at fremstille end stål og stærkere end støbte plejlstænger.

Læs: Klassifikationer af forbrændingsmotorer

Problemer med plejlstænger

Plejlstænger kan opleve problemer under arbejdet. Dette skyldes, at den oplever forskellige belastninger under i forbrændingskammeret. Nogle af disse problemer kan løses, mens nogle af dem kræver en fuldstændig udskiftning af forbindelsesstangen. Under driften strækkes og komprimeres stangen, hvilket kan medføre, at plejlstangen går i stykker. Den knækkede plejlstang kan beskadige motoren fuldstændigt. Nedenfor er den fejl, der opstår på en plejlstang:

Fattiggørelse:

Dette er hovedårsagen til, at plejlstangen går i stykker. Det forekommer ofte i ældre motorer. Kompression og strækning af stangen under processen finder sted tusindvis af gange på et minut. Dette forårsager i sidste ende slid på delen, indtil den ender med at gå i stykker. Mangel på olie og tilstedeværelse af snavs i motoren kan fremskynde dette problem.

Nye motorer kan også opleve træthed i forbindelsesstangen, hvis motoren er ombygget. Det sker, når der anvendes billige dele eller de forkerte dele.

Hydrolock:

Hydrolock opstår, når vand trænger ind i stempelkammeret, hvilket fører til deformation af forbindelsesstangen. Dette sker normalt, når køretøjet kører gennem en oversvømmet gade.

Lidt vand i cylinderen kan forårsage en bankende eller bankende lyd, som let kan repareres. Men hvis der er meget vand i cylinderen, er al plads til gnisttid blevet taget, hvilket kan få cylinderstangen til at bøje eller knække.

Over Revving:

Over revving er en fejl, der forekommer i nye og højtydende motorer. Hvis omdrejningstælleren viser rødt, indikerer det, at plejlstangens tilstand er i fare. Det skyldes, at de kræfter, der virker på plejlstangen, øges dramatisk ved høje omdrejninger.

Pinfejl:

Stempelbolten, der forbinder plejlstangen med stemplet, bliver slidt og forårsager svigt. I nogle motorer resulterer det i katastrofalt motorsvigt. Dette sker, når plejlstangen går i motorblokken, eller når krumtapakslen bøjes.

Læs: I nogle motorer medfører det tab af effekt. Hvis sådan sker, det vil sige, hvis motoren stopper umiddelbart efter at stiften går i stykker. Der er en sandsynlighed for, at motoren reddes ellers kan der opstå totalt nedbrud.