Partile componente ale organelor mobile

Partile componente ale organelor mobile ale mecanismului motor sunt:

Pistonul;

Segmentii;

Boltul Pistonului;

Biela;

Arborele cotit;

Lagarele poliere;

Volantul;

PISTONUL

Pistonul asigura realizarea fazelor ciclului motor prin miscarea de translatie rectilinie-alternativa in cilindru formeaza peretele interior ce inchide camera de ardere. Suporta efortul dat de presiunea gazelor arse la destindere care imprima deplasarea lineava pe care o transmite la biela si de aici la arborele cotit; participa la evacuarea gazelor arse si asigura pelicula de ulei pe suprafata de lucru a cilindrului; are si rolul de etansare a camerei de ardere impreuna cu segmentii si de evacuare a caldurii. Al motoarele in doi timpi are rol si de organ de distributie prin deschiderea inchiderea fontelor din cilindru (in locul supapelor).

Se confectioneaza din aliaje de aluminiu cu siliciu pentru a corespunde cerintelor.

Durabilitatea pistoanelor se poate mari prin tratamente termice, iar rezistenta la uzare prin progresarea suprafetei exterioare ( cositorie, grolitore) cu un strat poros care retine uleiul.

Partile componente ale pistonului sunt: capul pistonului cu camera de ardere regiunea pont segmenti unerii si manatua.

Intre piston si cilindru este necesar un anumit pentru posibilitatea deplasarii lui libere. Acest joc produce eventuialele "batai" la rece sau " gripari la cald". Constructiv se folosesc diverse solutii pentru miscarea acestui joc pana la valoarea minima posibila ca: executarea de taieturi pe monta pentru a-i da proprietati elastice, inconjurarea de placute de hotel sau hotel inror din umeri- numite pistoane autotermice orificii diferite limitand dilatarea in zona basojelor. Jocul optim intre lustra pistonului si cilindru este de 0,03-0,06 mm si de 0,11-0,18 mm.

Forma pistonului este tranconica cu diametrul mai mic in partea capului pentru ca dilatarea este mai mare datorita temperaturii noi ridicate, in timpul functionarii motorului. Temperturile de lucru ale pistonului variaza intre 300 si 500⁰C in partea superioara si 150 si 250⁰C in partea inferioara.

Dilatarea este mai mare in zona bosajelor datorita aglomerarii de material motiv pentru care prelucrarease face cu degajari in dreptul umerilor,iar mantaua de forma eliptica( cu diametrul mare perpendicular pe axa bratului). Astfel in timpul lucrului pistonul va capata o forma cilindrica, iar solicitarile vor fi repartizate uniform.

Capul pistonului poate fi de diferite forme: plata cancava sau convexa, convexa prolilata (MAS in doi timpi) concava prolilata(mai rar plata) pentru MAC. Motoarele cu aprindere prin compresie au in general camera de ardere plasata in capul pistonului vand peretele mai gros pentru rezistenta marita. Forma capului mai depinde si de raportul de comprimare forma camerei de ardere pozitia supapelor, etc.

Unele pistoane au in canalul primului segment compresie in corparat circula un inel de otel dinturnare, deoarece materialul din dreptul acestui canal isi pierde mai usor duritatea.

Dupa prelucrarea pistoanelor se sorteaza pe grupe dimensionale (inclusiv alezajul bolturilor)si dupa grutate neatmitandu-se la acelasi set diferente mai mari de 5 grame intre ele. Ele poarta un marcaj pe cap de cate se tine seama pentru orientarea la montaj in cilindrii.

Pistoanele se sorteaza impreuna cu cilidrii motorului pe grupe simensionale cu acelasi tolerante, formand setrui complete de motor (inclusiv bolturile si segmentii respectivi)

La unele pistoane lezajul pentru bolt este decalat spre stanga axei cilindrului in sens opus celui de rotatie a motorului pentru reducerea capului de basculare a pistonului si miscsorarea batailor lui pe cilindru 11mm la Dacia 1310: 1,7mm la ARO.

Corpul pistonului este prevazut cu 2-3 canale pentru segmentul de compresie si un canal pentru segmentul de ungere, care are orificii pentru scurgerea uleiului racolat (razuit de pe cilindrii in baia de ulei).

La motoarele in doi timpi, pistoanele sunt prevazute numai cu canale pentru segmentul de compresie, pentru ca ungerea se face prin amestecul de benzina cu ulei si deci nu necesita segmentul de ungere( pentru racolare uleiului) in canalele acestora sunt fixate stifturi ( decolate la un unghi corespunzator numarului de segmente- de obicei 3). Pentru ai pozitiona prin intermediul lanteilor si a nu le permite schimbarea pozitiilor initiale fata de marginile ferestrelor cilindrului, care ar provoca ruperea lor (Wattburg, Trabant).

Deasupra primului canal al segmentului de compresie unele pistoane au un program de loc sau un canal termic de prectonsare.

In general pistoanele sunt intersghimbabile, dar la Olcit se pot inlocui intre ele numai pe acceasi parte fiind marcate de litera "g" pentru stanga si "d" pentru dreapta.

Segmentii sunt piese inelare care datorita elasticitatii lor apasa asupra cilindrului, asigurand etansarea cu pistonul, se monteaza in canalele de piston si sunt: de compresie, cu rol de etansare intre pistoni si cilindru si de ungere (vaclouri) pentru razuirea si evacuarea excesului de ulei de pe cilindru. Pentru a impiedica patrunderea uleiului in camera de ovclecv, segmentul voclcevi sunt prevazuti cu orificii care corespund cu cele din piston. De asemenea segmentele transmit caldura de la piston la cilindru. Ei se confectionaza din lanta aliata iar cei de ungere pot fi din tabla de otel in forma de U, cu fonte de tip U- flex (Olcit, Citroen).

Segmentele de compresie in nr de doi pentru MAS si de trei pentru MAC. Se monteaza in canalele din partea superioara a corpului pistonului iar cel de ungere sub cei de compresie in canalul prevazut special cu orificii pentru scurgerea uleiului roclat in canterului inferior.

La unele motoare pentru o buna etansare, segmentul de ungere sunt prevazuti cu arcuri expondoare, cu actiune axiala si radiala.

De asemenea pentru ca segmentii sa poata fi mutati in capetele pistonului pentru etansare cu cilindru si pentru compensatii termice sunt prevazuti cu taieturi numite fonte. Forma fontelor depinde de tipul motorului ( dreapta, inclinata sau in Z) in stare libera fontele sunt de (0,1-0,14), D (unde D este diametrul segmentului) iar in timpul functie fonta devine (0,004-0,005) D.

Ca form primul segment de loc este de obicei cu actiune dreptunghiulara sau trapezoidala, al II-lea cu sectiune tronconica , iar al III-lea segment (MAC) este de tip cu "nas" avand o degajare in partea inferioara cu proprietati de razuire a uleiului. Ei lucreaza in conditii de temperatura diferita (200 . .300 gradeC pt ca segmentul de foc si 100 . ..200 gradeC pt ceilalti segmenti).

In scopul maririi duritatii, segmentul de compresie (mai rar cei de ungere) si in special cei de foc se cromeaza.

La montaj segmentul se aseaza cu fontele decalate ( CU un unghi ce depinde de nr lor; de obicei 120 grade pt a evita pierderile de compresie se folosesc in acelasi scop un dispozitiv special ( cleste pt sgmenti), iar pistonul cu segmenti se ansambleaza in cilindru cu ajutorul unui colier special.

Boltul pistonului face legatura dintre piston si biela fiind solicitat la incovoierea si flombaj. Boltul are forma tubulara, cilindrica (uneori iegala) si se confectioneaza din hotel aliat cu hotel carbon: i se aplica tratament de cementare si calire superficilala ci CIF iar pentru obtinerea unei suprafete netede es rectifica in acest fel, suprafata exterioara devine dura, rezistenta la uzare, iar miezul moale si tenace rezistent la socuri.

Se admite conicitate si ovalitate 0,003m. Are un regim termic de lucru ridicat ( 80..100⁰C) si conditii de ungere dificile ungerea se face prin stropire cu uleiul scapat din lagarul bielei sau venit prin canalul din corpul bielei (exceptia motoarelor in doi timpi cu aprindere prin scanteie asigurata de amestecul carbutrant ce contine si ulei in anumite proportii).

Modul de ansamblare a boltului cu biela poate sa fie: fix in umerii pistonului si liber in bucsa bielei, fix in biela si liber in piston (dacia1310) si flotant (liber in biela si piston)(fiat si Wortburg).

Inainte de montare, pistonul se incalzeste uniform in instalatii speciale pentru evitarea tensiunilor interne, dupa care boltul se preseaza. Pentru a nu se deplasa axial, in timpul functionarii, boltul se asigura cu sigurante sub forma de segment de inel mai rar inel elastic in corpul mic al bielei sau cu pastile in cap din aliaj de aluminiu sau alama(la motoare in doi timpi). La unele motoare cu boltul fix in biela, acesta se asigura prin fretacare sau cu surub. Jocul sau strangerea la motoare intre bolt si piston sau bucsa de biela este de 0,002-0,008mm la cele fixe in biela (Dacia 1300, Renault 16, Fiat 850).

Biela asigura legatura cinematica intre boltul pistonului si arborele cotit(prin fusul maneton), transformand astfel miscarea liniara a pistonului in miscarea de rotatie a arborelui cotit.

Datorita solicitarilor termodinamice i se impune o conditie de rigiditate deosebita. Partile componente ale bielei sunt: piciorul unde se preseaza bucsa din broz pentru protectia impotriva uzurii, coprpul (tija ) de profil profil pentru marirea rezistentei la incovoiere si flombaj la greutatea minima in care se gasesc semicuzin (rulmenti la unele motoare). Capul bielei este sectionat in plan transversal sau oblic, partea detasabila numindu-se copac prin cu suruburi.

Cuzinetii sunt formati din doua semicarcase de otel de grosime 1,5-3mm cu material de antifrictiune la inerior de grosime 0,3-0,4mm. Pentru fixare capul si semicuzinetii sunt prevazuti cu pinteni, care impiedica deplasarea lor in timpul functionarii. Montarea corecta a capacelor este asigurata de stantarea numarului de ordine a cilindrului. La partea opusa se stanteaza geutatea bielei in grame. Unele biele sunt prevazute cu canale in tija pentru conducerea uleiului de ungere spre bolt.

Bielele cu lagare din rulmenti au capul nesectionat pentru ca arborele cotit este demontabil (Wrtburg Trabant).

Biela se confectioneaza din otel aliat cu hotel carbon prin maritare la cald dupa care se prelucreaza mecanic si i se aplica un tratament de calire si revenire.

Dupa fabricatie bielele se sonteaza pe seturi de motor, neamitandu-se diferente mai mari de masa intre ele de 2 g pentru autoturisme si 8g pentru autocamioane.

Strangerea suruburilor de biela se face cu un moment de 60-70N/m pentru autoturisme si de 110-120N/m pentru autocamioane.

Jocurile de montaj radiale sunt: intre bucsa bielei bolt de 0,02-0,04mm iar intre fusul monetan si semicuzineti de 0,03-0,09 mm.

Semicuzinetii au stratul de antifictiune aplicat prin turnare sau placare cu baza de staniu( compozitie sau metal alb) plumb, aluminiu, cupru, cu plumb, bronz cu plumb.

Motorele cu aprindere prin compresie avand presiunile specifice in lagare mai mici, folosesc cuzinetii montati in capul bielei formeaza lagarele de biela ( monetoane).

Capul bielei la motorele in doi timpi este nesectionat avand lagarul de biela sub forma de rulment.

La Olcit capul bielei este nesectionat dar lagarul moneton

este cu semicurzineti avand suportul din hotel cu aliaj de antifrictiune.

Arborele cotit primeste admiscarea de la piston prin biela o transforma in miscare de rotatie, pe care o tranmsmite in exterior pentru antrenarea diferitelor subasambluri ale motorului si la transmisia automobilului pentru autodeplasare.

Este piesa cea mai importanta si mai scumpa a motorului si are ca parti componente : capatul anterior cu canal pentru pana, fusurile poliere cu cuzineti, fusurile monetoane, bratele monetoane pentru legatura dintre fusuri, masele de echilibrare, pentru echilibrarea dinamica a arborelui cotit capatul posterior si flansa de fixare a volantului.

Pe capatul anterior se monteaza prin pene:pinionul de antrenare, a mecanismului de distributie fulia a pompei de apa pe care la unele motore se monteaza si amortizorul de vibratii si dispozitivul de antrenare manuala a arborelui cotit, etansarea capacului de distributie care inghide si pinionul conducator al angrenajului distributiei pe arborel cotit impotriva pierderior de ulei care asigura prin deflector sau prin semerig.

In partea posterioara , pe flansa se monteaza prin suruburi volantu:capatul postrior este gaurit prin fixarea bucsei din bronz sau a rulmentului de sprijin al arborelui primar al cutiei de viteze.

Etansarea impotriva scurgerii uleiului este asigurata prin semering sau garnitura de smur de azbest sau plasa montata intr-un copac special.

In interior arborele are canale pentru circulatia uleiului de ungere care corespund cu orificiile de alimentare a lagarelor paliere si monetoane : cei mai multi arbori au un singur canal de-a lungul lor.

Materialul din care se confectioneaza arborele cotit este hotel aliat prin forjare sau din fonta cu grafit modulator prin turnare.

Dupa prelucrare locasurile se trateaza termic clatire superficiala cu CIF si revine dupa care se rectifica pe masini de rectificat arborii cotiti.

Ovalitatea si conicitatea admisibila a fusurilor este de 0,005mm la autoturisme si de 0,012mm- 0,02 mm la autocamioane.

Forma arborelui cotit edepinde de: numarul si pozitia cilindrilor nu fusurilor monetare ordinea de functionare a motorului si sistemul de echilibrare a motorului.

Arborele cotit are un numar de fusuri poliere de obicei egal cu num,arul cilindrilor plus unul: acesta mareste rigiditatea lui insa duce la cresterea greutatii si a lungimii, iar prelucrarea este mai dificila.

Fusurile poliere sunt plasate pe aceeasi axa geometrica, iar latimea lor este diferita. Numarul fuselor monetoane este egal cu un cal al cilindrilor la motoarele in linie si redus la jumatate la motoarele in "V" (SR111:D2156 MTN 8R SI 1240 V 8 DT). Fusul moneton impreuna cu cele 2 brate monetoane intre ele se face in functie de numarul loviturilor asigurand prin acesta o functie uniforma a motorului si o echilibrare a arborelui cotit precum si umplerea uniforma a cilindrilor si deci succesiunea timpilor utili. Astfel la motoarele cu 4 cilindri in linie, in patru timpi, decolorarea este de 180⁰intre fusurile monetoane deci si a manivelelor 720/4 monetaonele decalate cu 180⁰ fata de cele extreme.

Ordinea de functionare ( succesiunea curselor utile) este de 1-3-4-2 la Cielo, Dacia 1310 si Volkswogen 1-2-4-3 la ARO 240 si 1-4-3-2 la Olcit. Motoarele a sase cilindri in linie in patru timpi au decolarea fusurilor monetoane de 120⁰ (720-6) deci ordinea de functionare este de 1-5-3-6-2-4 si mai rar 1-4-2-6-3-5

La motorele cu 8 cilindri in "V" unghiul de decolare este de 90⁰ (720/8) dar sunt asigurate doua biele pe cote un fus moneton : ordinea de functionare (succesiunea timpilor utili vor fi 1-5-4-2-6-3-7-8.

Arborele cotit se echilibreaza cu ajutorul contragreutatilor plasate in prelugirea bratelor de manivela ( opuse lor) si bineinteles al decolarii corecte a manivelelor aratate. Verificarea echilibrarii se face pe masini speciale iar ponderea arborelui prin degajari partiale de material (gaurirea sau rezolvarea in contragreutati) la capatul anterior prin intermediul fuliei de antrenare se monteaza amortizorul de vibratii care de obicei este de tip cu frecare moleculara si cu frictiune. Este format dintr-un inel metalic cu rol de masa de inertie, vulcanizat pe un element de cauciuc de la flansa fixata prin suruburi pe fulie. Vibratiile arborelui cotit sunt atenuate de elementul de cauciuc. Se mai folosesc si amortizoare cu frecare lichida in silicon. Exista si arbori cotit prevazuti cu filtre centrifugale de ulei (la ARO care au niste racorduri din canalele interioare pentru depunerea impuritatilor din ulei in timpul potrivit. Arborele cotit se sprijina pe blocul montan pe lagare poliere cu semicuzineti. Motoarele in doi timpi au arborele cotit demontabil pentru ca lagarele bielelor sunt rulmenti ca si la cele poliere. Se ansambleaza impreuna cu bielele si se echilibreaza dinamic pe masini speciale.

Arborele cotit la Wortburg are patru fusuri poliere, iar la cal pentru trabant trei. La Olcit club arborele cotit este de asemenea demontabil la care bielele au capul nesectionat. Are trei fusuri poliere iar cele patru monetoane sunt decolate la 180⁰. este confectionat din hotel matritat fusurile fiind tratate prin CIF apoi rectificate. Lagarele poliere si monetoane au semicuzineti.

Au o constructie asemanatoare cu cele de biela putand fi cuzineti sau cu rulmenti . La cele cu cuzineti difera latimea lor, cel mai lat(lagarul principal) putand fi amplasat langa pinionul de distributie, la mijloc sau langa volan, unele avand gulere laterale. Acesta preia eforturile axiale ale arborelui cotit la actionarea pedalei de ambriaj sau la plasarea automobilului in rampa sau in panta. Semicuzinetii se monteaza in lagarele din conten (jumatate din locasurile din bloc si jumatate din capacele care se fixeaza cu suruburi). Semicuzinetii inferiori sunt prevazuti cu canale semicirculare pentru depozitarea uleiului de ungere si coincid in acest scop cu orificiilor lor si cele ale fusurilor poliere.

Numarul lor coincide cu cel al fusurilor poliere (5 la motoatrele cu 4 cilindri:ARO, Dacia1310 si 7 la cele cu sase cilindri- de 797-05: D2156HMN8)

Ele trebuie sa fie coaxiale formand linia de arbore(linia polier de a carei realizare corecta depinde de durata de functionare a mecanismului biela, manivela. Strangerea capacelor se face cu un moment de 55-65 N/m la Dacia 1310 si de 160-180N/m pentru ARO, D797-05 si D2156HMN si 50 N/m la cielo.

Jocul radial intre fusuri si semicuzineti este de 0,005mm la dacia 1310 si 0,001-0,002mm la aro si de 0,03-0,09mm la D797 - 0,5 si Dla2156 Hmn8.

Jocul axial al arborelui in lagare de 0,1 mm se regleaza cu doua semeiinele plasate in lagarul polier principal.

Numerotarea lagarelor se face ca si la cilindri, incepand de la volan iar capacele lor se marcheaza cu numarul respecttiv de ordine. Semicuzinetii au suportul din otel de 1,5 -3mm iar intervalul este placat cu aliaj de antifrictiune din Sn- Pb- Cu-Al inclusive la Olcit iar la MAC din aliaj de bronz cu plumb.

Are forma unui disc masiv cu valoare de inmagazinare a energiei cinetice in timpul curselor utile ale pistoanelor pe care o reda in timpii rezistenti pentru reglarea rezistentei unghiulare a arborelui cotit si atenuarea socurilor in punctele motoare la turatie redusa, usurarea pornirii si plecare automobilelor din loc.

Se confectioneaza din otel sau lanta dupa care se prelucreaza si se echilibreaza dinamic la un numar mare de cilindri ai motorului dimensiulnile si masa scad.

Pe circumferinta se monteaza prin presare la cald coroana distanta care foloseste la pornirea motorului prin antrenarea ei de catre pinionul de rarului. Suprfata functionala posterioara este preluata paln pentru transmiterea miscarii la discul ambreajului. In partea centrala este prevazut cu artificii pentru suruburile de fixare pe plansa arborelui cotit.pe partea frontala exterioara sunt artificii pentru fixarea ambreajului cu stiturile de ghidare.

Unele volante (D2156HMN8) au un locas central de fixare a rulmentului de sprijin pentru arborele primar al cutiei de viteze.

Pe volant se marcheaza repere ajutatoare de punere la punct a distributie si a prindere a injectiei(un reper pentru PMI si unul pentru avansul prescris)