Desain mekanis seperti kehidupan selalu merupakan kompromi yang menarik. Sebagai insinyur, kita akrab dengan prinsip memberi dan menerima. Setelah solusi terbukti dan dapat diandalkan, sampai perbaikan yang menentukan ditemukan dengan ide atau teknologi yang berbeda, kita cenderung menggunakannya secara luas dan jelas. Contohnya adalah bantalan biasa yang disebut shell atau bantalan biasa.
Bagaimana busing dibuat
Secara konseptual ini adalah setengah cangkang logam sederhana, dengan lapisan logam ganda atau tiga, digunakan dalam kopling antara pin engkol dan batang penghubung atau antara jurnal utama dan bak mesin. Jenis kopling ini harus memenuhi sejumlah persyaratan yang kontradiktif. Pertama-tama, harus cukup kuat untuk menopang beban bolak-balik yang ditransfer antara elemen kopling: batang penghubung dan pin relatif atau antara jurnal utama dan bak mesin. Saat kecepatan putaran mesin meningkat, baik karena kondisi pembakaran atau penurunan gigi, gaya pada komponen ini meningkat pesat. Busing bi-logam yang lebih tradisional telah digantikan oleh busing tri-logam yang lebih tahan dan mahal yang ditambahkan perunggu dan timah. Jenis bushing ini banyak digunakan di sebagian besar aplikasi otomotif untuk penggunaan produksi dan mesin balap.
Mengapa perunggu?
Perunggu juga memiliki fungsi lain yang sangat penting yaitu untuk mengirimkan panas ke bagian yang digabungkan dengan efisiensi yang lebih besar daripada bahan lainnya. Seperti misalnya terjadi pada kopling penting tetapi statis antara kursi atau pemandu katup dan kepala motor.
Ciri khas lebih lanjut dari bantalan biasa, yang sering diabaikan, adalah kemampuan untuk menjebak dan oleh karena itu menahan beberapa residu logam kecil yang ada di mesin dan di sirkuit pelumasan. Ini dibuat oleh keausan suku cadang, apakah itu berbahan dasar besi atau berdasarkan bahan yang berasal dari paduan ringan seperti aluminium atau titanium. Kualitas ini sangat penting terutama pada fase awal engine break-in. Yaitu ketika permukaan busing yang lebih lembut atau lebih dapat dideformasi mampu menyerap kekasaran yang masih ada setelah penggilingan dan pemolesan, misalnya pin poros engkol dan batang penghubung atau pin engkol.
Filter oli
Penting dalam fase desain mesin untuk menentukan efisiensi filter oli. Tujuannya adalah untuk menggunakan elemen ini sebagai alat pembilasan mesin selama fase running-in. Tetapi juga dalam kondisi operasi pertama dan aman saat keausan stabil dan karena itu ada di dalam mesin dalam operasi normal. Adanya girboks dan kopling di dalam mesin dapat memperburuk kebersihan oli. Hal ini sering terjadi pada mesin sepeda motor produksi atau kompetisi seperti yang dipasang pada sepeda SBK. Oleh karena itu kualitas minyak yang dibawanya ke busing. Faktanya, penurunan tekanan yang lebih tinggi yang dapat terjadi pada filter mengikuti tingkat kotoran yang tinggi atau konsisten dalam filter juga dapat menyebabkan tingkat tekanan oli di busing itu sendiri menurun. Efek ini mengurangi kapasitas beban pada bushing dan kopling pin relatif.
Kebutuhan untuk deformasi
Pada saat yang sama, bushing atau sepasang setengah cangkang harus mampu berubah bentuk dan beradaptasi dengan gerakan dan bentuk yang tidak sempurna dari jurnal utama. Tetapi juga dari pin engkol dan tutup batang penghubung, selama fase rotasi yang sama. Ini harus dijamin baik pada fase awal pengoperasian mesin maupun saat mesin memiliki jumlah jam atau kilometer perjalanan yang tinggi. Itu “mengandung kehidupan awal” diindikasikan sebagai “periode awal kehidupan bushing “, adalah yang paling penting dan esensial untuk memastikan masa pakai komponen ini yang andal. Dengan cara yang sama, suplai oli yang benar, sudah pada start pertama atau pada semua engine start, sangat penting untuk memastikan ketebalan minimum oli di meatus antara dua setengah cangkang dan pin relatif.
Lapisan tri-logam
Ketahanan lapisan tri-logam, serta bahan dasar yang digunakan untuk membuat busing, harus merupakan kompromi yang tepat antara kekakuan dan deformabilitas. Dalam desain busing atau setengah cangkang dari tipe tri-logam, strukturnya terbuat dari baja, berasal dari strip kekuatan tinggi, dengan penambahan lapisan perunggu dan kemudian lapisan tipis nikel. . Lapisan terakhir yang ada ditandai dengan adanya paduan timbal dan timah. Alternatif untuk lapisan terakhir ini adalah logam Babbitt dengan dasar timah primer: ini juga disebut struktur multi-logam.
Nikel
Kehadiran nikel sebagai penghalang fisik untuk menghindari pemisahan timah dari lapisan ketiga menghindari pengurangan ketahanan terhadap abrasi. Oleh karena itu, menarik untuk memikirkan lapisan tambahan di atas sepertiga ini yang, setelah periode operasi tertentu, dapat menyebarkan timah lebih lanjut untuk meningkatkan ketahanan permukaan dari waktu ke waktu. Dapat diperkirakan, terutama untuk motor performa tinggi, peningkatan ketahanan abrasi sebesar 15% menggunakan busing 4 lapis.
(Akhir dari bagian pertama: yang kedua akan tersedia online pada hari Jumat 21 Oktober dari pukul 21:00)
“Bagaimana saya merancang impian saya” biografi pesulap Adrian Newey tersedia di Amazon
