DUOTECH SCHOOL

Suport curs

MECANIC AUTO

1

1. Noiuni despre automobile

1.1 Definiia automobilului

Automobilul este un vehicul rutier, carosat i suspendat elastic pe cel puin trei roi, care se poate deplasa prin mijloace proprii de propulsie n diferite condiii de teren, i care este destinat transportului direct sau prin tractare al unor ncrcturi ce pot fi mrfuri, persoane sau utilaje.

1.2 Componentele automobiluluiPrile principale ale unui automobil sunt: motorul, asiul i caroseria. Motoarele folosite la automobile sunt n majoritatea cazurilor, motoare cu ardere intern cu piston. Motorul cu ardere intern este o maina termic de for care transform cldura degajat prin arderea

combustibilului n lucru mecanic prin intermediul evoluiilor unui agent motor (fluid motor) n stare gazoas. n motorul cu ardere intern, att procesul de ardere (transformarea energiei chimice n cldur ct i procesul de transformare a cldurii n lucru mecanic se desfoar n interiorul cilindrilor.

Figura 1.1 : motor cu ardere intern-aspect generalMotorul este alctuit din mecanismul motor i sistemele i instalaiile auxiliare (mecanismul de distribuie,

sistemul de alimentare cu combustibil, sistemul de aprindere, sistemul de rcire i sistemul de ungere) necesare realizrii procesului de funcionare i sistemul de pornire.

2

Mecanismul motor, numit i mecanismul biel-manivel, constituie principalul ansamblu al motorului cu ardere intern, cu piston. El are rolul de a transforma micarea de translaie rectilinie-alternativ a pistonului ntr-o micare de rotaie a arborelui cotit.

Organele componente ale mecanismului motor se mpart n organe fixe si organe mobile.Din grupa organelor fixe fac parte: blocul cilindrilor, chiulasa i carterul. Grupa organelor mobile cuprinde: arborele cotit i volantul, bielele i pistoanele cu bolurile i segmenii.

Mecanismul de distribuie asigur deschiderea i nchiderea supapelor, la momente bine precizate pentru a face posibila evacuarea gazelor de ardere i umplerea cilindrului cu gaze proaspete ( amestec aer-combustibil).

Instalaia de alimentare cu combustibil are rolul de a asigura curairea (filtrarea) i introducerea n cilindrii motorului a combustibilului i a aerului (fie n amestec, fie separat), n anumite proporii bine stabilite. Instalaia de alimentare cuprinde rezervoare, conducte, filtre, pompe, precum i organele care servesc la prepararea i introducerea combustibilului n cilindri (carburatorul la motoare cu aprindere prin scnteie i injectoarele la motoarele cu aprindere prin compresie ).

Instalaia de aprindere servete la declanarea scnteii electrice, n interiorul camerei de ardere (la motoarele cu aprindere prin scnteie ) pentru aprinderea amestecului carburant.

Instalaia de rcire asigur rcirea unor organe importante ale motorului( cilindrii i chiulasa), pentru a se evita supranclzirea acestor piese, datorit cldurii pe care o primesc de la gazele de ardere. Meninerea unui regim termic normal de funcionare a pieselor motorului este de mare importan pentru economicitatea i sigurana n exploatare a motorului.

Instalaia de ungere are rolul de a asigura ungerea pieselor n micare, pentru a reduce frecarea i a preveni uzura pieselor motorului.

Sistemul de pornire servete la asigurarea turaiei minime de pornire amotorului.

asiul este format din grupul organelor de transmitere a momentului de la motor la roile motoare ( transmisia ), sistemele de conducere ale automobilului ( direcia i frnarea ) organele de conducere i susinere i instalaiile auxiliare.

Transmisia are rolul de a transmite momentul motor la roile motoare, modificndu-i, n acelai timp, i valoarea n funcie de variaia rezistenelor la naintare.Transmisia este compus din: ambreiaj, cutia de viteze, reductorul-distribuitor, transmisia longitudinal,

transmisia principala (angrenajul n unghi), diferenial, arborii planetari i transmisia final.Ambreiajul are rolul de a realiza cuplarea progresiv i decuplarea motorului de restul transmisiei la

pornire , precum i n timpul mersului , la schimbarea treptelor de vitez.Cutia de viteze are rolul de a modifica fora de traciune, respectiv momentul motor, n funcie de variaia

rezistenelor la naintare, de a permite mersul napoi fr inversarea sensului de rotaie al motorului i staionarea ndelungat cu motorul n funciune.

Reductorul-distribuitor are rolul de a distribui momentul motor la punile motoare ale automobilului i n acelai timp modific i raportul de transmitere.

Transmisia cardanic are rolul de a transmite momentul motor, fr s l modifice, ntre diferite componente ale transmisiei a cror poziie relativ este , n general, variabil ( cel mai ntlnit caz este de la cutia de viteze la transmisia principal ).

Transmisia principal are rolul de a transmite momentul motor de la transmisia cardanic la diferenial i de al mri n acelai timp.

Diferenialul d posibilitatea roilor motoare ale aceleai puni s parcurg drumuri de lungime diferite.Arborii planetari transmit momentul de la diferenial la roile motoare sau la transmisia final.Transmisia final servete la mrirea raportului total de transmitere.Sistemele de conducere asigur deplasarea automobilului pe traiectoria dorit n condiii de siguran.Sistemul de direcie sevete la schimbarea direciei de mers a automobilului, prin schimbarea planului

roilor de direcie n raport cu planul longitudinal al automobilului.Sistemul de frnare servete la reducerea vitezei automobilului dup dorina conductorului sau chiar la

oprire, precum i la imobilizarea lui n timpul parcrii.Organele de susinere i propulsie cuprind: cadrul, carterele punilor, roile i suspensia.

3

Cadrul constituie suportul pe care se monteaz organele i mecanismele componente ale automobilului.Sistemul de propulsie ( carterele punilor i roile ) transform micarea de rotaie n micare de tranlaie

i ajut automobilul s se sprijine pe drum sau pe sol.Suspensia transform ocurile n oscilaii cu amplitudine i frecven suportabile de ctre cltori i

amortizeaz oscilaiile.Instalaiile auxiliare servesc la asigurarea confortului, siguranei circulaiei i a controlului funcionrii

automobilului. Aceste instalaii cuprind: instalaia de iluminat, instalaia de semnalizare, instalaia de nclzire i aerisire, rergtorul de parbriz,etc.

Caroseria servete ca organ purttor pentru pasageri sau mrfurile care se transport .La multe autoturisme i la unele autobuze moderne, caroseria preia i rolul cadrului ( caroserii autoportante ).

1.3 Clasificarea automobilelor

Clasificarea automobilelor se face n raport cu anumite criterii. Trebuie subliniat, ns, faptul c, n diverse ri sau dup diversi autori, chiar n raport cu acelai criteriu, clasificrile automobilelor nu sunt identice.

Dup destinie, automobilele pot fi: 1. Automobile pentru transportul persoanelor 2. Automobile pentru transportul mrfurilor 3. Automobile specialeAceste scopuri determina, n primul rnd, forme diferite ale caroseriei.Dup particularitile constructive, automobilele se clasific dup tipul motorului i dup felul transmisiei. Dup tipul motorului, automobilul poate fi: cu motor termic sau cu motor electric (acionat cu baterii de

acumulatoare sau pile de combustibil).Motoarele termice folosite de automobile sunt: cu aprindere prin scnteie (cu carburator sau cu injecie de

benzin), cu aprindere prin compresie (Diesel), turbina cu gaze, cu reactie (la unele automobile de curse) i cu abur. Dup felul transmisiei, automobilele pot avea: transmisie mecanica, transmisie hidraulica, transmisie

hidromecanica i transmisie electrica Dup capacitate de trecere, care caracterizeaz posibiltatile de naintare, automobilele pot fi: cu capacitatea

de trecere normal i cu capacitatea de trecere mare (automobilele de teren).O caracteristic important a automobilelor o constituie formula roilor care se poate reprezenta n forma

general astfel:2pt x 2pm,unde pt reprezinta numrul total al punilor sau al osiilor, iar pm- numrul punilor motoare.Din acest punct de vedere se deosebesc automobile cu: dou puni (4 x 2 sau 4 x 4), trei puni (6 x 2, 6 x 4

sau 6 x 6) si cu patru puni (8 x 4, 8 x 6 sau 8 x 8).

Automobile pentru transportul persoanelor

Automobilele pentru transportul persoanelor se clasific n: autoturisme, autobuze si automobile de performane.

Clasificarea autoturismelor. Autoturismul este un automobil care, prin construcie i amenajare este destinat transportului de persoane, avnd cel mult nou locuri (inclusiv cel al conducatorului auto). Poate tracta i remorci a caror masa s nu depeasc masa automobilului tractor.

Clasificarea autoturismelor se face dup capacitatea cilindric a motorului i dup tipul caroseriei.Dup capacitatea cilindric a motorului, autoturismele pot fi: Autoturisme foarte mici (microturisme), cu capacitatea cilindric mai mic de 600 cm; Autoturisme mici, cu capacitatea cilindric intre 600 si 1300 cm; Autoturisme mijlocii, cu capacitatea cilindric intre 1300 si 2500 cm;

4

Autoturisme mari, cu capacitatea cilindric mai mare de 2500 cm;Dup tipul caroseriei, autoturismele pot fi: cu caroserie nchisa, cu caroserie deschis i decapotabil. Dup

forma caroseriei, autoturismul poate fi: limuzina, cupeu, cabriolet, autoturism-teren i autoturism-sport. Organizarea general a autoturismelor. Aceasta este determinat de locul de dispunere a motorului i a

punilor motoare. Dup schema de organizare general autoturismele pot fi: cu motorul n fa i puntea motoare n spate; cu

motorul n fa i puntea motoare tot n fa; cu motorul n spate i puntea motoare n spate.Solutia clasic. Pentru a mri suprafaa util a caroseriei, la construciile moderne, prevzute cu suspensie

cu roi independente, la care puntea rigid propriu-zis din fa lipseste, motorul este cobort ntre roi. Prin aceasta, nlimea centrului de mas se reduce, mrindu-se stabilitatea automobilului. Solutia asigur o distribuie mai uniform a greutii totale a automobilului pe cele doua punti i prezint o accesibilitate mai bun la motor i transmisie pentru lucrrile de ntreinere tehnic.

Figura 1.2 :Soluia clasicSoluia totul n fa. La aceasta soluie, grupul motor-transmisie este dispus, n mod normal, n sens

longitudinal, cu motorul n spatele roilor din fa, ntre roi sau naintea lor. Ca variant deosebita a formulei totul n fa sunt autoturismele la care grupul motor-transmisie este dispus transversal, n scopul de a ctiga un spaiu ct mai mare la persoane la aceeai deschidere ntre puni.

Soluia totul n fa, prin lipsa arborelui longitudinal, permite coborrea caroseriei (deci i a centrului de mas), prezentnd n felul acesta o stabilitate mai mare n comparaie cu soluia clasic.

Aceasta soluie, spre deosebire de soluia totul n spate i cea clasic, prezinta o stabilitate mrit n viraj. In afar de avantajele prezentate, soluia totul n fa are i unele dezavantaje, ca: Micorarea greutii aderente la urcarea pantelor; Complicaii constructive pentru puntea din fa, care este, n acelai timp, o punte motoare i

de direcie; Manevrarea mai dificil a volanului etc.

5

Figura 1.3 :Soluia totul n fa

Soluia totul n spate permite, de asemenea, coborarea centrului de mas prin lipsa arborelui longitudinal. Prin dispunerea motorului n spate se reduce mult zgomotul i se elimina scprile de gaze n interiorul caroseriei. La urcarea unei pante, greutatea aderent crete, deoarece, n acest caz, roile din spate, care se ncarc suplimentar, sunt i roi motoare.

Soluia totul n spate permite o profilare aerodinamic mai bun a autoturismului la partea frontal. Aceasta soluie se ntlnete n dou variante: cu agregatul motor-transmisie longitudinal, n consol, n

spatele punii (soluia cea mai rspndit) i cu el dispus transversal.Soluia totul n spate reprezint, ns i unele dezavantaje, cum sunt: consumul unei puteri mai mari pentru instalaia de rcire a motorului ( ventilator mai mare); necesitatea unor comenzi lungi i complicate; uzuri mari la motor, deoarece aspir praful ridicat n timpul mersului etc.

Figura 1.4: Soluia totul n spate

6

Clasificarea autobuzelor. Autobuzul este un automobil care, prin construcie i amenajare, este destinat transportului de persoane i bagaje, avnd mai mult de nou locuri pe scaune. Poate tracta i remorci.

Autobuzele se clasific dup: destinaie, numrul de locuri i lungimea de gabarit i dup modul de organizare general.

Dup destinaie, autobuzele se clasific astfel: Urban, pentru transportul n comun n interiorul oraelor, amenajat cu locuri pe scaune in picioare, un

coridor de trecere i cu cel puin dou platforme pentru urcare i coborare uoar i rapid n staii; Interurbane, amenajat cu locuri pe scaune i un coridor ngust de trecere; Autocar, pentru transportul pe distane lungi i numai pe scaune ale turitilor i amenajat pentru

transportul bagajelor.Dup numrul de locuri i lungimea de gabarit se deosebesc: Autobuze de capacitate foarte mic pn la 15 locuri, denumite microbuze; Autobuze de mic capacitate cu 15-30 locuri; Autobuze de capacitate medie cu 30-40 locuri si lungime total de 7,5-9,5 m; Autobuze de capacitate mare cu peste 40 locuri si lungime total mai mare de 9,5 m.Dup modul de organizare general, autobuzele se realizeaz cu amplasarea motorului: n fa; sub podea;

la mijlocul autobuzului (ROMAN, DAF); n spate.Soluia cu dispunerea motorului n fa prezint avantajul comenzilor directe, dar i dezavantajele: centrul

de mas ridicat i posibilitatea ptrunderii gazelor de la motor n interiorul caroseriei.Autobuzele cu motor dispus la mijloc sub podea au o repartiie mai bun a greutii pe puni.Autobuzele cu motor dispus n spate prezint avantajul mririi suprafeei utile a caroseriei, dar complic

sistemul de comand al grupului motor-transmisie. Clasificarea automobilelor de performan. Automobilele de performane sunt automobile construite

pentru realizarea unor performane deosebite. In aceast categorie intr automobilul de curse i automobilul de sport (roadster).

Automobile pentru transportul mrfurilor

Automobile pentru transportul mrfurilor i, uneori, al persoanelor se clasific, dup destinaie i dup ncrctura util, astfel:

Autoutilitara, automobilul cu caroserie nchis i cabina separat, avnd ncrctura util pn la 10000 N; Autocamioneta, automobil cu caroseria deschis, eventual acoperit cu un coviltir de pnz i o cabina separat pentru conductor, avnd ncrctura util de circa 15000-20000 N; Autocamion, automobil avnd o caroserie deschis sau numai o platforma cu obloane laterale i o cabin separat.

Autocamioanele se clasific n: Autocamioane uoare, cu sarcina util de 15000-30000 N; Autocamioane mijlocii, cu sarcina util de 30000-80000 N; Autocamioane grele, cu sarcina util de 80000-120000 N; Autocamioane foarte grele cu sarcina util peste 120000 N; Autobasculanta, automobil destinat transportului de bunuri, avnd o ben metalic basculant.Autocamioane pot avea organizarea general n funcie de dispunerea motorului fa de cabin i platforma,

astfel: Cu motorul dispus n faa cabinei (SR-131); Cu motor dispus sub cabin (ROMAN);

7

Cu motorul dispus ntre cabin i platform.

Automobile cu destinatie speciala

Aceste automobile sunt destinate anumitor servicii i specializate pentru anumite transporturi, i anume: Autocisterna, echipat cu unul sau mai multe recipiente pentru transportul lichidelor; Autoizoterma, cu caroserie nchisa, termoizolant; Autotractorul, amenajat numai pentru tractarea uneia sau mai multor remorci sau a altor

vehicole; Autotractorul cu a, amenajat numai pentru tractarea semiremorcilor prevzute cu

dispozitiv de reazem.Tot n categoria automobilelor cu destinaie speciala intr si autostropitoarele, autoscarile, autoplugurile,

autosanitarele etc.

1.4 Parametrii principali ai automobilelor

Parametrii automobilelor sunt factorii de baz care definesc calitile acestora, pentru a constata dac ele corespund cerinelor impuse de exploatare, precum i pentru a compara un automobil dat cu altul.

Principalii parametri ai automobilelor sunt caracteristicile constructive i calitile tehnice de exploatare.

1.4.1 Parametrii constructivi ai automobilelor

Principalii parametri constructivi ai automobilului sunt: caracteristicile dimensionale, masa i modul de repartizare a acesteia pe puni.

Caracteristicile dimensionale ale automobilului sunt urmtoarele i se definesc astfel:Dimensiunile de gabarit sunt dimensiunile limit ale automobilului, adic cele mai mari dimensiuni

privind lungimea L, limea l i nlimea H.Ampatamentul A este distana dintre planurile verticale care trec prin axele roilor din fa i din spate

situate de aceeai parte a automobilului.Ecartamentul E este distana dintre planurile de simetrie ale pneurilor punii, msurat n planul de

contact cu drumul. La punile cu roi duble, ecartamentul este distana dintre planurile verticale mediane ale roilor duble.

Consolele fa C1 i spate C2 reprezint distanele de la punctele extreme din fa, respecti din spate ale automobilului pn la planul vertical care trece prin centrul roilor din fa sau spate.

Garda la sol g reprezint distana minim dintre punctul cel mai de jos al asiului automobilului i suprafaa drumului.

Figura 1.5 : caracteristicile dimensionale ale automobiluluiMasa total a automobilului ma este caracterizat de masa proprie m0 i de masa util mu ,adic ma.=mo+mu

8

Masa proprie poate fi, n funcie de starea automobilului, masa proprie a automobilului uscat care reprezint masa automobilului nealimentat, avnd toate echipamentele i accesoriile necesare fucionrii sau masa proprie a automobilului n stare de exploatare, care reprezint masa proprie a automobilului uscat la care se mai adaug combustibilul ( cel puin 90% din capacitatea rezervorului ) i agentul de rcire al motorului.

Masa util reprezint sarcina pentru care a fost construit automobilul s o transporte.Repartizarea masei automobilului pe puni se poate determina att prin calcul ct i pe cale experimental.Sarcina pe punte este partea din masa automobilului care se transmite suprafeei de rulare prin roile punii

considerate. La autocamioane i autobuze, unde n mod normal se prevd roi simple pe fa i roi duble la puntea din spate, ncrcarea pe puntea din fa se recomand m1=( 0,250,36 ) ma i m2=( 0,750,70 ) ma pe puntea din spate. La autoturisme, ncrcrile se iau aproximativ egale.

1.4.2. Calitile tehnice de exploatare ale automobilelor

Principalele caliti tehnice de exploatare ale automobilului sunt: performanele de traciune, performanele de frnare, viteza medie tehnic, economicitatea, maniabilitatea, stabilitatea, confortabilitatea, capacitatea de trecere, durabilitatea, fiabilitatea i adaptabilitatea la ntreinere tehnic i reparaii.

Performanele de traciune caracterizeaz posibilitile maxime ale automobilului ncrcat cu sarcina util complet, la deplasarea pe drumuri n stare bun. Aceste performane sunt: viteza maxim pe un drum orizontal, panta maxim pe care o poate urca i acceleraia maxim sau spaiu i timpul de demarare pn la o anumit vitez.

Performanale de frnare se exprim valoarea deceleraiei maxime sau prin lungimea spaiului de frnare necesar pentru oprirea autimibilului de la o anumit vitez.

Viteza medie tehnic este definit caraportul dintre spaiul parcurs i durata total a parcursului, din care s-a sczut timpul consumat cu opririle i staionrile automobilului. Aceast calitate este determinat de performanele de vitez i de cele de frnare ale automobilului considerat.

Economicitatea este calitatea automobilului de a efectua transporturi cu consum redus de carburant. Ea se apreciaz cu ajutorul unor indici care reprezint cantitatea de combustibil consumat pentru parcurgerea unei anumite distane ( n general 100 km ) ,exprimat n litri sau cantitatea de combustibil raportat la unitatea de prestaie ( tone-kilometru sau cltori-kilometru ).

Maniabilitatea este capacitatea automobilului de a-i conserva micarea rectilinie i de a efectua cu uurin schimbari de direcie. Ea este determinat de parametrii constructivi ai sistemului de direcie , de elasticitatea transversal a pneurilor i de poziia centrului de mas al automobilului.

Stabilitatea este calitatea automobilului de a fi ct mai puin susceptibil la derapri i rsturnri n timpul deplasrii i n repaus.

Confortabilitatea caracterizeaz posibilitatea automobilului de a circula cu viteze suficient de mari pe drumuri n stare mijlocie i cu viteze relativ reduse pe drumuri n stare proast fr ocuri sau oscilaii care s produc obosirea excesiv a pasagerilor, deteriorarea mrfurilor transportate sau avarierea organelor i agregatelor proprii.

Capacitatea de trecere este calitatea automobilului de a putea circula pe drumuri rele, accidentate, desfundate i n teren fr drum, precum i de a trece peste anumite obstacole.

Durabilitatea este calitatea automobilului de a funciona timp ndelungat fr defeciuni, n limita uzurilor admise.

Fiabilitatea este capacitatea automobilului de a-i menine starea tehnic neschimbat, exprimat prin probabilitatea acsetuia de a funiona un anumit timp fr defeciuni.

Adaptibilitatea la ntreinere tehnic i reparaii caracterizeaz modul de executare a lucrrilor de ntreinere tehnic i reparaii curente. Ea este determinat de accesibilitatea punctelor de gresare i reglare, de simplitatea demontrii i montrii organelor i agregatelor automobilului i de gradul de tipizare i interschimbabilitate a acestora.

9

2. Noiuni generale despre motoarele cu ardere intern

2.1 Prile componente ale motorului

Motorul cu ardere intern este o maina termic de for care transform cldura degajat prin arderea combustibilului n lucru mecanic prin intermediul evoluiilor unui agent motor (fluid motor) n stare gazoas. n motorul cu ardere intern, att procesul de ardere (transformarea energiei chimice n cldur ct i procesul de transformare a cldurii n lucru mecanic se desfoar n interiorul cilindrilor.

Motorul cu ardere intern monocilindric , n patru timpi este format din cilindrul 8 n interiorul cruia se deplaseaz pistonul 9 , care acioneaz manivela 1 a arborelui cotit prin intermediul bielei 10. n capul cilindrului se gsete chiulasa 7 n care sunt amplasate supapap de admisie 5 supapa de evacuare 6 i bujia sau injectorul 4. La partea inferioar a cilindrului se gsete carterul superior 3 pe care se monteaz lagrele arborelui cotiti i carterul inferior 2 n care se gsete uleiul de ungere.

Motorul este alctuit din mecanismul motor i sistemele si instalaiile auxiliare (mecanismul de distribuie, sistemul de alimentare cu combustibil, sistemul de aprindere, sistemul de rcire i sistemul de ungere) necesare realizrii procesului de funcionare i sistemul de pornire.

Mecanismul motor, numit i mecanismul biel-manivel, constituie principalul ansamblu al motorului cu ardere intern, cu piston. El are rolul de a transforma micarea de translaie rectilinie-alternativa a pistonului ntr-o micare de rotaie a arborelui cotit.

Organele componente ale mecanismului motor se mpart n organe fixe si organe mobile.

Din grupa organelor fixe fac parte: blocul cilindrilor, chiulasa i carterul. Grupa organelor mobile cuprinde: arborele cotit i volantul, bielele i pistoanele cu bolurile i segmenii.

Figura 2.1 : schema de principiu a motorului n patru timpiMecanismul de distribuie asigur deschiderea i nchiderea supapelor, la momente bine precizate pentru

a face posibila evacuarea gazelor de ardere i umplerea cilindrului cu gaze proaspete ( amestec aer-combustibil).Instalaia de alimentare cu combustibil are rolul de a asigura curairea (filtrarea) i introducerea

n cilindrii motorului a combustibilului i a aerului (fie n amestec, fie separat), n anumite proporii bine stabilite. Instalaia de alimentare cuprinde rezervoare, conducte, filtre, pompe, precum i organele care servesc la prepararea i introducerea combustibilului n cilindri (carburatorul la motoare cu aprindere prin scnteie si injectoarele la motoarele cu aprindere prin compresie ).

Instalaia de aprindere servete la declanarea scnteii electrice, n interiorul camerei de ardere (la motoarele cu aprindere prin scnteie ) pentru aprinderea amestecului carburant.

Instalaia de rcire asigur rcirea unor organe importante ale motorului( cilindrii i chiulasa), pentru a se evita supranclzirea acestor piese, datorit cldurii pe care o primesc de la gazele de ardere. Meninerea unui regim termic normal de funcionare a pieselor motorului este de mare importan pentru economicitatea i sigurana n exploatare a motorului.

10

Instalaia de ungere are rolul de a asigura ungerea pieselor n micare, pentru a reduce frecarea i a preveni uzura pieselor motorului.

Sistemul de pornire servete la asigurarea turaiei minime de pornire amotorului.

2.2 Parametrii constructivi i mrimi caracteristice ale motorelor cu ardere intern

Principalii parametrii constructivi ai motoarelor cu ardere intern cu piston sunt:

Punctul mort interior PMI este poziia extrem a pistonului corespunztoare volumului minim VS ocupat de fluidul motor n cilindru sau distanei maxime a pistonului fa de axa arborelui cotit.

Punctul mort exterior PME este poziia extrem a pistonului corespunztoare volumului maxim VA ocupat de fluidul motor n cilindru

11

sau distanei minime a pistonului fa de axa arborelui cotit.

Cursa pistonului S ( mm ) este spaiul parcurs de ctre piston ntre cele dou puncte moarte. Alezajul D ( mm ) este diametrul interior al cilindrului. Cilindreea unitar este volumul generat de piston n micarea sa ntre cele dou puncte moarte i se

calculeaz cu relaia :

n care D i S sunt n cm.

Figura 2.2 : Parametrii constructive ai motorului

Cilindreea total sau capacitatea cilindric reprezint suma cilindreelor cilindrilor motorului :

VT=iVs [ cm ]

n care i este numrul cilindrilor motorului .

Raportul de compresie este definit ca raportul dintre volumul maxim ocupat de gaze ( volumul de admisie) i volumul camerei de ardere.

Raportul curs diametru D :

n funcie de valoarea raportului curs diametru se deosebesc : motoare ptrate D =1, motoare subptrate D < 1, motoare supraptrate D > 1.

12

Turaia motorului n ( rot/min ) este numrul de rotaii efectuate de arborele cotit ntr-un minut.

2.3 Clasificarea motoarelor cu ardere intern

Motoarele cu ardere intern cu piston folosite la automobile pot fi clasificate dup: modul de aprindere a amestecului aer/combustibil, numrul de curse simple ale pistonului n care se realizeaz un ciclu motor(numrul de timpi), locul formrii amestecului aer-combustibil (amestecului carburant) etc.

1. Dup modul de aprindere a amestecului aer-combustibil, se deosebesc:

-motoare cu aprindere prin scnteie electrica (MAS), la care amestecul de combustibil i aer realizat n exteriorul (sau interiorul) cilindrului i comprimat n cilindru se aprinde de la o scnteie, ntr-un moment bine stabilit;

-motoare cu aprindere prin compresie (MAC) (motoare Diesel) sau motoare cu autoaprindere, ce aspir numai aer, care este apoi comprimat puternic; combustibiluil se introduce n cilindru, fiind injectat la sfritul cursei de comprimare; el se aprinde venind n contact cu aerul care a ajuns la temperatura de autoaprindere a combustibilului.

2. Dup numrul de curse simple ale pistonului, n care se realizeaz un ciclu de funcionare pot fi:

-motoare n patru timpi la care ciclul de funcionare se realizeaz n patru curse ale pistonului (cte un timp n fiecare curs), adic n dou rotatii ale arborelui cotit;

-motoare n doi timpi, la care ciclul de funcionare se realizeaz n dou curse simple ale pistonului adic, ntr-o rotaie complet a arborelui cotit.

3. Dupa locul formrii amestecului carburant, se deosebesc:

-motoare cu formarea amestecului n exteriorul cilindrului; n aceast categorie intr motoarele cu carburalor, motoarele cu injecie de benzina n conducta de aspiraie i motoarele cu gaze cu instalaie de formare extern a amestecului aer-combustibil;-motoare cu formarea amestecului n interiorul cilindrului; din aceast categorie fac parte motoarele cu injecie de combustibil n cilindru (motoarele Diesel i unele MAS) i motoarele cu gaze la care combustibilul gazos este introdus, printr-o supap aparte, n timpul aspiraiei.

4. Dup poziia cilindrilor, acestea pot fi:

-motoare cu cilindrii verticali n linie, care au axele cilindrilor n acelai plan.-motoare cu cilindrii n V la care axele cilindrilor sunt coninute n dou plane care formeaz ntre ele unghiuri diedre (de regula, egale cu 90 i mai rar 60) prin dispunerea cilindrilor n doua plane se reduce lungimea totala a motorului L;-motoare cu cilindri opui (boxer) , care sunt montai n linie, avnd axele cilindrilor ntr-un plan orizontal (reducndu-se mult nlimea motorului H, n schimb se mrete limea B, pentru aceeasi lungime L); de o parte i de alta a arborelui cotit se gsete un numr egal de cilindri opui;

13

-motoare cu cilindri n linie nclinai, care sunt dispui fie longitudinal pe automobil, fie transversal n scopul mririi spaiului disponibil pentru persoane.

Figura 2.3 :motorul autoturismului Dacia 1300

Motor cu ardere interna (sectiune):1 pompa de ap; 2 ventilator; 3 - arbore cotit; 4 volant; 5 piston; 6 - bobina de inducie; 7 - filtru de

aer; 8 - ax culbutori; 9 - generator de curent10 - carburator; 11 - colector de admisie; 12 - colector de evacuare; 13 - biela; 14 - baie de ulei; 15 - carter superior; 16 - arbore cu came; 17 - pompa de combustibil;

3. Funcionarea motoarelor cu ardere intern

3.1 Principiul funcionrii motoarelor cu ardee intern

n figura urmtoare este reprezentat ciclul motor al unui motor cu ardere intern n patru timpi :

14

Figura 3.1 : schema funcionrii unui motor n patru timpi

Ciclul motor Totalitatea strilor succesive prin care trece amestecul carburant ntr-o transformare, ncepnd dintr-o stare iniial pn cnd revine la starea iniial, se numete ciclu termodinamic sau ciclu motor. Ciclul de funcionare al motorului n patru timpi, se desfoar n decursul a patru curse ale pistonului, crora le corespund dou rotaii ale arborelui cotit.

Cei patru timpi sunt :

Timpul I Admisia, care ncepe de la PMI al pistonului i se termin la PME. n acest timp supapa de admisie este deschis, iar cea de evacuare este nchis.

Timpul II Compresia, care are loc pe durata cursei pistonului de la PME la PMI. n tot acest timp, supapele de admisie i evacuare sunt nchise.

Timpul III Detenta (arderea) i destinderea. Cnd pistonul ajunge aproape de PMI, ntre electrozii bujiei se produce o scnteie, care aprinde amestecul carburant. Presiunea i temperatura n cilindru cresc brusc, ajungnd la 20-40 daN / cm respectiv 1800-2000oC. Pistonul se deplaseaz de la PMI la PME. Deoarece prin destinderea gazelor se produce un lucru mecanic, cursa pistonului corespunztoare timpului III se numete cursa motoare.

Timpul IV Evacuarea, care are loc n timpul cursei pistonului de la PME la PMI, asigur eliminarea gazelor din camera de ardere. n acest timp supapa de admisie este nchis, iar cea de evacuare este deschis.

3.2 Ciclul de funcionare al motorului cu ardere intern n patru timpi

15

Ciclul de funcionare al unui motor cu ardere intern n patru timpi se poate reprezenta cu ajutorul diagramei presiune-volum sau diagramei indicate ce prezint evoluia presiunii gazelor din interiorul cilindrului n funcie de volumul din cilindru de deasupra pistonului. Pentru un motor cu aprindere prin scnteie, diagrama indicat are urmtorul aspect:

Semnificaia punctelor i a intervalelor de pe diagram este urmtoarea : admisia ncepe n punctul 5' atunci cnd se deschide supapa de admisie cu avans fa de momentul n care pistonul ajunge la PMI n punctul 0 i se ncheie n punctul 1' cu ntrziere fa de momentul n care pistonul ajunge la PME n punctul 1. Fenomenul de admisie reprezentat de intervalul 5'-1' este semnificativ mai lung dect cursa de admisie reprezentat de intervalul 0-1 pentru a asigura o umplere ct mai bun a cilindrului cu amestec carburant. Comprimarea ncepe n punctul 1' odat cu nchiderea supapei de admisie i se desfoar pn n punctul 2' atunci cnd, nainte ca pistonul s ajung la PMI la sfritul cursei de compresie , cu ajutorul unei scntei electrice produse de bujie are

Figura 3.2 : ciclul de funcionare mai n patru timpi loc aprinderea i arderea amestecului carburant. Intervalul 2'-2 dintre momentul declanrii scnteii electrice i momentul n care pistonul ajunge la PMI se numete avans la aprindere i este necesar pentru a acorda timp amestecului carburant s ard ajungnd la temperaturi i presiuni foarte ridicate.Dup terminarea arderii n punctul 3 ncepe fenomenul de destindere n care gazele rezultate n urma arderii deplaseaz pistonul spre PME, acesta fiind singurul timp motor din compunerea ciclului motor. n punctul 4', cu avans fa de momentul n care pistonul ajunge la PME, se deschide supapa de evacuare i ncepe fenomenul de evacuare a gazelor arse din cilindru, acest fenomen avnd trei etape : evacuarea liber 4'-4 n care gazele prsesc cilindrul datorit presiunii mult mai mare dect presiunea atmosferic , evacuarea forat 4-0 n care gazele sunt mpinse din cilindru de piston i postevacuarea 0-5 n care gazele ies din cilindru datorit ineriei coloanei degaze arse. n intervalul 5'-5 ambele supape sunt deschise n ncercarea de a evacua din cilindru rmase deasupra pistonului cu ajutorul gazelor proaspete ce intr datorit vitezei cu care intr n admisie la un cilindru alturat. Intervalul se mai numete suprapunerea supapelor. Fiecare din punctele prezentate sunt determinate n urma cercetrilor ntreprinse de constructor, scopul final fiind acela de a obine performanele maxim posibile la anumite dimensiuni ale cilindrilor i ale arborelui cotit.

4. Mecanismul motorMecanismul motor constituie principalul ansamblu al motorului cu ardere intern cu piston. El are rolul de

a transmite lucrul mecanic realizat prin evoluia ciclic a fluidului motor n cilindru la transmisia automobilului.

16

Acest transmitere se realizeaz prin tranformarea micrii rectilinii alternative a pistonului n micare de rotaie continu a arborelui cotit.

4.1 Construcia mecanismului motor

Mecanismul motor se compune din :

Organe fixe : blocul motor, cilindrii, chiulasa, garnitura de chiulas, capacul chiulasei, garnitura capacului, carterul inferior prevzut cu garnitur i semicuzineii palier.

Organe mobile : pistoane, segmeni, boluri, biele, arborele cotit, volantul i semicuzineii maneton.

Blocul motor: Constituie scheletul motorului, fiind prevzut cu brae sau locauri pentru fixare pe cadrul automobilului.

Constructiv este format din : Blocul cilindrilor (n partea superioar); Carterul (n partea inferioar);El poate fi sub forma unei piese compacte sau demontabil.Se obine prin turnare din font cenuie cnd cilindrii sunt demontabili sub form de cmi de cilindru sau

din font aliat pentru motoarele cu cilindrii turnai cu blocul. La unele motoare poate fi turnat din aliaj de aluminiu.

Dup turnare blocul se prelucreaz n interior i exterior pentru asamblarea diverselor componente ale motorului

Figura 4.1 : blocul motor

La interior: blocul motor este prevzut cu locaurile interioare ale cilindrilor, cu perei verticali despritori ale lagrelor paliere pentru arborele cotit, cu canale destinate circulaiei uleiului i lichidului de rcire, locauri pentru tachei. n partea anterioar: capac care nchide angrenajul distribuiei.

n partea posterioar: este prelucrat plan , nct s permit montarea prin uruburi a carterului volantului.n partea inferioar: se asambleaz baia de ulei prin intermediul unei garnituri.

17

n partea superioar: se prelucreaz plan pentru montarea cu uruburi sau prezoane a chiulasei.Blocul motor este de o mare diversitate constructiv , avnd forma adaptat dup poziia cilindrilor.

Cilindrii : Ei realizeaz spaiul de lucru pentru desfurarea ciclului motor, n interiorul lor deplasndu-se linear pistonul.Pot fi:

-turnai odat cu blocul (inamovibili);-demontabili (amovibili) montai prin presare;

Figura 4.2 : cilindri amovibili montai n blocul motor

Se obin prin turnare din font aliat, prelucrai fin la interior iar cei amovibili au prevzute la exterior canale destinate inelelor de cauciuc 6 pentru etanarea cmilor de rcire cu ap 5 .Prelucrarea att a cmii ct i a blocului n regiunea scaunului 4 este fin i cu tolerane mici, asigurndu-se o etanare perfect. Gulerul 3 este mai nalt dect scaunul 4 pentru a asigura o presiune suficient la strngerea chiulasei. Pentru obinerea paralelismului ntre axele cilindrilor, cmile sunt prevzute cu centurile de ghidare1 i 2.

La motoarele rcite cu aer au prevzute aripioare.Cilindrii nedemontabili sunt de tip umed iar cei demontabili pot fi de tip uscat sau umed ( n contact direct cu apa de rcire).Numerotarea cilindrilor se face n general ncepnd de la volant. Numrul cilindrilor este par sau impar ( Audi 200 Turbo- 5 cilindrii)

Figura 4.3 : cilindru rcit cu lichid Chiulasa : reprezint organul mecanismului motor care nchide

cilindrul la extremitatea dinspre PMI; alturi de cilindru i piston , formeaz spaiul nchis n care evolueaz fluidul motor.

18

Figura 4.4 : chiulasa i garnitura de chiulasSe confecioneaz prin turnare din font aliat sau din aliaje de aluminiu i poate fi comun pentru toi

cilindrii sau grupate pentru mai muli cilindrii.Este prevzut n partea inferioar cu caviti care formeaz mpreun cu pistoanele la PMI camerele de ardere. Forma lor este diferit dup tipul motorului.n partea anterioar are o cavitate pentru termostat iar n partea posterioar pentru traductorul termometrului de ap.Montarea ei se face prin buloane sau prezoane care se strng ntr-o anumit ordine ncepnd de la centru spre exterior.Partea superioar este prevzut cu orificii filetate pentru asamblarea suporilor axei culbutorilor, care vor fi protejai de un capac din tabl sau aliaj de aluminiu.Lateral, chiulasa permite montarea colectorului de admisie i evacuare.

Garnitura de chiulas: Asigur etaneitatea ntre blocul cilindrului i chiulas pentru evitarea scprilor de gaze, ap, ulei, ea trebuie s aib preprieti termoplastice, s permit transmiterea cldurii, s fie rezistent la presiunea gazelor. Grosimea ei este de 1,3-4 mm. Orificiile pentru cilindrii sunt armate cu tabl de cupru, alam sau aluminiu.

Carterul : este partea fix a motorului situat la baza cilindrilor; carterul se separ printr-un plan-de obicei orizontal- n dou pri: carterul superior , turnat de regul, dintr-o bucat cu blocul cilindrilor i carterul inferior sau baia de ulei. n carterul superior se monteaz, prin intermediul lagrelor paliere, arborele cotit iar n lateral, la unele motoare, se monteaz arborele cu came. Lagrele paliere sunt prevzute cu cuzinei acoperii cu aliaj antifriciune i sunt formate din dou pri: una superioar ce face corp comun cu carterul i una inferioar ce se monteaz prin uruburi i piulie.

Pistonul: Asigur realizerea fazelor ciclului motor , prin micarea de translaie rectilinie-alternativ n

cilindru; Formeaz peretele interior ce nchide camera de ardere; Suport efortul dat de presiunea gazelor la destindere, care-i imprim deplasarea linear pe care o

transmite la biel i de aici la arborele cotit; Particip la evacuarea gazelor arse i asigur pelicula de ulei pe suprafaa de lucru a cilindrului; Are rol de etanare a camerei de ardere, mpreun cu segmenii, i de evacuare a cldurii.

19

Se confecioneaz din aliaje de aluminiu cu siliciu. Prile componente ale pistonului sunt:

Capul pistonului, cu camera de ardere (numai la MAC); Corpul (regiunea portsegmeni); Umerii; Mantaua ( partea de ghidare).

Figura 4.5 : diferite tipuri de pistoane

ntre piston i cilindru este necesar un anumit joc pentru posibilitatea deplasrii sale libere. Forma pistonului este tronconic, cu diametrul mai mic n partea capului pentru c dilatarea este mai mare

datorit temperaturii ridicate, din timpul funcionrii.Temperaturile de lucru variaz ntre 300 i 500C n partea superioar i 150- 250 C n partea inferioar.Capul pistonului poate fi de diferite forme: plat, concav, convex,, etc.Pistoanele se sorteaz mpreun cu cilindrii motorului, pe grupe dimensionale, formnd seturi complete de

motor.Segmenii: Sunt piese inelare, care datorit elasticitii lor apas asupra cilindrului, asigurnd etanarea cu

pistonul. Se monteaz n canalele din piston i sunt:

De compresie (cu rol de atanare ntre piston i cilindru);De ungere sau raclori (pentru rzuirea i evacuarea excesului de ulei ntre piston i cilindru);Figura 4.6 : Segmeni

20

Se confecioneaz din font aliat iar cei de ungere pot fi din tabl de oel, m form de U.Segmenii de compresie sunt n numr de 2 pentru MAS i 3 pentru MAC, se monteaz n canalele din

partea superioar a pistonului iar cel de ungere sub cel de compresie, n canalul prevzut special cu orificii pentru scurgerea uleiului.

La montaj se aeaz cu fantele decalate, pentru a evita pierderile de compresie, se folosete n acest scop un clete pentru segmeni.

Bolul pistonului : Face legtura articulat ntre piston i biel. Are form tubular, cilindric i se confecioneaz din oel aliat sau oel carbon.

Modul de asamblare articulat a bolului cu biela poate s fie: Fix n umerii pistonului i liber n buca bielei; Fix n biel i liber n piston (Dacia 1310); Flotant, liber n biel i piston;.

nainte de montare, pistonul se nclzete uniform dup care bolul se preseaz. Pentru a nu se deplasa axial n timpul

funcionrii se asigur cu sigurane sub form de segment de inel.

Figura 4.7 : Pistoane, boluri i segmeniBiela: Asigur legtura cinematic ntre bolul pistonului i arborele cotit. , transformnd micarea linear a

pistonului n micare de rotaie a arborelui cotit.Figura 4.8 : Piston, bol i bielPrile componente: Piciorul(capul mic); Corpul(tija); Capul mare (cu semicuzinei);Capul este secionat n plan transversal sau oblic, partea detaabil numindu-se capac.Cuzineii sunt formai din 2 semicarcase de oel cu grosimea de 1,5-3 mm, cu material antifriciune la interior de grosime 0,3-0,4 mm.Biela se confecioneaz din oel aliat sau oel carbon prin matriare la cald. Strngerea uruburilor de biel se face cu un moment de 60-70 N*m pentru autoturisme i 110-120 N*m pentru autocamioane.Jocurile de montaj radiale ntre buca bielei i bol sunt de 0,02-0,04mm iar ntre fusul maneton i semicuzinet de o,o3-0,09mm.Arborele cotit : are rolul de a transforma , mpreun cu biela ,

micarea de translaie a grupului piston n micare de rotaie. Arborele cotit transmite aceast micare de rotaie, prin intermediul organelor de transmisie, la roile motoare ale automobilului. De asemenea, pune n micare diferite mecanisme i aggregate ale motorului.

Figura 4.9 : Arbore cotit

21

Arborele cotit se compune din urmtoarele pri :

fusurile paliere 2, fusurile manetoane 3, braele manetoanelor 4, flana 7, contragreutile 5 i captul anterior 1. Materialul din care se confecioneaz arborele cotit este oelul aliat prin forjare sau fonta cu grafit nodular prin turnare. Dup prelucrare, fusurile se trateaz termic-clire superficial cu CIF i revenire- dup care se rectific pe maini de

rectificat arbori cotii.

Volantul : are forma unui disc masiv i are rolul ca, nmagazinnd energia dezvoltat de motor n timpul cursei active a pistoanelor, s roteasc arborele cotit n perioada celorlai timpi ai ciclului de funcionare, s reduc mersul neuniform al arborelui cotit, s atenueze ocurile care se produc la trecerea pieselor mecanismului biel-manivel prin punctele moarte, s uureze pornirea i plecarea de pe loc. Pe volant se marcheaz, deobicei , i semnele ajuttoare pentru punerea la punct a distribuiei i a aprinderii. Volantul se execut prin turnare din font cenuie, iar coroana dinat din oel carbon.

4.2 ntreinerea n exploatare a mecanismului motor ntreinerea organelor fixe : Operaiuni de ntreinere:

-Strngerea :- uruburilor i a prezoanelor -chiulasei la rece -colectorului de admisie, evacuare, a tubulaturii aferente

-Verificarea : -fixrii motorului pe suporii cadrului sau a caroseriei

-etaneitii mbinrilor chiulasei, capacului, bii de ulei

-Controlul integritii constructive i funcionale ale componentelor organelor fixe

Periodicitatea operaiile de ntreinere este : strngerea uruburilor i prezoanelor de fixare a axului culbutorilor la fiecare 50.000 km ( sau la

nevoie ) ; strngerea chiulasei la rece la fiecare 50.000 km( sau la nevoie ) ; strngerea capacului culbutorilor, capacului tacheilor la fiecare 30.000 km ( sau la nevoie ) strngerea colectoarelor de admisie, de evacuare i a tubulaturii aferente la fiecare 50.000 km ( sau

la nevoie ) ; verificarea fixrii motorului pe suporii cadrului sau caroseriei automobilului verificarea etaneitii mbinrilor chiulasei, capacului , bii de ulei etc. controlul integritii constructive i funcionale ale componentelor

ntreinerea organelor mobile Operaii de :VERIFICARE :

22

1 - pornirea uoar a motorului 2. - funcionarea corect la diferite turaii ( verificare auditiv ) :a.- bti n partea superioar a blocului : uzarea piston cilindru b.- bti ascuite nfundate n partea superioar : uzarea segmenilorc.- bti n zona de mijloc a blocului : uzarea bol piston, buc bield.- bti n zona inferioar a blocului : uzarea lagrelor (scade presiunea uleilui din instalaia de ungere ) CONTROL :

1.-fumului de evacuare vizual fum albastru consum de ulei fum negru consum exagerat de combustibil fum albicios avans prea mare la injecie sau ptrunderea apei n camera de ardere

2.-presiunii n cilindru cu compresometru sau compresograf (m.a.s 10-12 bari, min. 8 bari; la m.a.c. peste 27 bari, min. 23 bari)

4.3 Defecte n exploatare ale mecanismului motorDefectele n exploatare ale organelor fixe :1.-ARDEREA GARNITURII DE CHIULAS Cauze : - prelucrarea incorect a suprafeelor de etanare bloc chiulas

- strngerea incorect sau insuficient a chiulasei - montarea necorespunztoare - detonaiile motoruluiConstatare : - scderea nivelului de ap din instalaia de rcire - prezena uleiului n bazinul superior al radiatorului - rateuri ritmice n carburator - existena gazelor de comprimare n instalaia de rcire -ntreruperi la aprindereRemediere : - nlocuirea garniturii2.- FISURAREA SAU SPARGEREA CHIULASEI SAU A BLOCULUI MOTOR Cauze : - supranclzirea motorului (turaii , sarcini mari) - reglaje incorecte, nfundri ale canalelor rcire - turnarea apei reci cnd motorul este supranclzit - nghearea apei n instalaia de rcire Constatare : - funcionarea neregulat a motorului fisuri interioare

- supranclzirea motorului (pn la gripare) la fisuri exterioare Remediere : diferite prelucrri mecanice n atelierDefecte n exploatare ale organelor mobile :1.-GRIPAREA PISTOANELOR

Cauze:A - supranclzirea motorului :

-lips de ap de rcire -arderea uleiului uzare segmeni , cilindru, piston -amestec carburant prea bogat sau srac

-avans exageratB - frecarea uscat excesiv a pistonului (dilatare - blocare)2.-COCSAREA SEGMENILOR

Cauze : - supranclzirea pistonului

- uzarea excesiv a segmenilor- arderea uleiului ce se depune sub form de calamin

23

3.-RUPEREA SEGMENILOR Cauze:

- material necorespunztor- montarea incorect - nepenirea n canalele din piston - supranclzirea 4.-RUPEREA BOLULUI (mai rar)

Cauze:- uzura mare material - tratament necorespunztor - griparea pitonului

5.-DEFILETAREA PARIAL A URUBURILOR DE FIXARE A CAPULUI MARE A BIELEI 6.-RUPEREA, NCOVOIEREA , TORSIONAREA BIELEI

Cauze:- griparea lagrului, - topirea semicuzineilor

- joc mare n lagr - ruperea bolului - spargerea pistonului- smulgerea , ruperea uruburilor de biel

7.- GRIPAREA SAU TOPIREA CUZINEILOR DIN LAGRECauze :-ungere insuficient joc mare material necorespunztor supranclzirea

8.-RUPEREA ARBORLUI COTITCauze:

- uzarea excesiv n lagre , - solicitri de ncovoiere, - torsionare,- lips ungere

4.4 Repararea mecanismului motor BLOC MOTORDefeciuni : - deformarea sau corodarea suprafeei de asamblare bloc- chiulas

- fisuri, crpturi, spargeri pe suprafee laterale - uzura gurilor filetate pentru prezoane i uruburi

- prezoane rupte n bloc - locaurile cuzineilor pentru lagrele palier uzate sau deformate - uzarea lagrelor arborelui cu came (ovalizare , conicitate) -uzarea locaurilor pentru tachei

Se REBUTEAZ la fisuri , crpturi > 200-250 mm lungime, fisuri ntre cmi, crpturi la locaurile lagrelor paliere, cmi de cilindru

CILINDRIIDefeciuni :- conicitate

- ovalitateSe REBUTEAZ cilindrii fisurai, cu sprturi, rizai, lovii, cu alezaje ce depesc ultima

cot de reparaieCHIULASADefeciuni :- fisuri, crpturi, tirbituri - uzura gurilor filetate - deformarea , corodarea suprafeei de contact cu blocul motor

24

- deformarea i uzarea : - ghidurilor de supap

- scaunelor supapelor

Se REBUTEAZ : n caz desprturi, crpturi ale camerelor de ardere, poroziti

5. Mecanismul de distribuie Mecanismul de distribuie asigur distribuirea amestecului carburant, evacuarea gazelor arse, n decursul

fiecrui ciclu de funcionare, deschiznd i nchiznd orificiile de intrare i ieire a gazelor din cilindri la momentul potrivit.

Amploarea soluiilor constructive adoptate n ultimii ani la motoarele de automobil au afectat ntr-o oarecare msur i mecanismul de distribuie, astfel nct, n prezent, se poate face o clasificare a mecanismelor de distribuie dup mai multe criterii:

1. Un prim criteriu l constituie modul n care se realizeaz deschiderea i nchiderea orificiilor de admisie i de evacuare a gazelor din cilindru, deosebindu-se urmatoarele sisteme:

-distribuie prin supape, care se ntalnete la motoarele n patru timpi i la unele motoare n doi timpi, pentru evacuarea gazelor arse;

-distribuie prin ferestre, care se foloseste la motoarele n doi timpi-distribuie prin sertare, care se gsete la motoarele speciale care dezvolt turaii foarte ridicate ale

arborelui cotit (peste 6 000 ... 8 000 rotaii/minut).La distribuia prin supape, n funcie de poziia acestora, se deosebesc dou soluii constructive:

-cu supape laterale, la care supapele sunt montate n blocul cilindrilor -cu supape n cap, la care supapele sunt montate n chiulasa.n prezent, ns, toate motoarele n patru timpi de automobil se fabric numai cu supape n cap.2. Un al doilea criteriu l constituie modul de acionare a mecanismului de distribuie (a arborelui cu came),

deosebindu-se n prezent dou soluii constructive:-prin acionare direct, prin angrenaj cu roi dinate -prin acionare indirect, prin lan sau curea dinata.

5.1 Construcia mecanismului de distribuie

Mecanismul de distribuie cu supape n cap se compune din urmtoarele piese:-arborele cu came; -pinioanele de distribuie; -tacheii cu bucsele de ghidaj;-tijele mpingtoare;-culbutorii; -supapele de admisie i evacuare; -bucele de ghidaj ale supapelor ( ghidurile supapelor ) ; -arcurile de supap -piesele de fixare a supapelor.

25

Figura 5.1 Mecanismul de distribuie cu supape n cap1- arbore cu came; 2- tachet; 3- tija; 4- urub de reglare; 5- contrapiuli

6- axul culbutorilor; 7- culbutor; 8- arcuri; 9- supapa; 10- disc; 11- buca conic

Fiecare cilindru este prevzut cu dou sau mai multe perechi de supape de admisie i de evacuare n funcie de soluia constructiv.

n timpul micrii arborelui cu came, fiecare cam acioneaz un tachet 2, deplasndu-1 in sus. Tachetul apas asupra tijei mpingtoare 3, care imprim culbutorului 7 o micare de rotaie n jurul axului su. Culbutorul apas, cu capul liber, asupra tijei supapei 9 i, nvingnd fora opus de arcul 8 al supapei, o deplaseaz; astfel se realizeaz legtura cu galeria de admisie sau cu cea de evacuare. Cnd partea proeminent a camei prsete tachetul, acesta coboar, iar

supapa, sub aciunea arcului, nchide legtura cilindrului cu galeria de admisie sau de evacuare.Arborele cu came trebuie s aib o turaie de dou ori mai mic dect turaia arborelui cotit, deoarece

supapele trebuie s se deschid o singur dat pentru realizarea unui ciclu de funcionare a motorului. Arborele cu came comand mecanismul de distribuie, efectund deschiderea supapelor n ordinea cerut de funcionarea motorului.

Unele tipuri de motoare au doi arbori cu came (n functie de modul de aezare a cilindrilor) Componentele arborelui cu came sunt urmtoarele: -camele

-fusurile -excentricul de comand al pompei de benzin

-pinionul de acionare a pompei de ulei

Figura 5.2 : Arborele cu came1- came; 2- fusuri; 3- excentricul de actionare al pompei de benzina; 4- pinionul pentru actionarea pompei

de uleiCamele asigura deschiderea supapelor in ordinea de functionare ceruta, de aceea inte ele exista un decalaj

de pozitie, care variaza in functie de numarul cilindrilor.Arborele cu came se monteaza in partea frontala a motorului, in blocul cilindrilor sau in chiulasa si

primeste miscarea de la arborele cotit prin intermediul unui angrenaj cu roti dintate, unui lant sau a unei curele dintate in functie de solutia constuctiva.

Supapele au rolul de a obtura orificiile de legatura ale cilindrilor cu galeriile dc admisie sau de evacuare.Partile componente ale unei supape sunt:

-bucsa de ghidare-arcul supapei -discul de sprijin al arcului -bucsa conica.O supapa este alcatuita din doua parti principale:

26

-talerul supapei, care obtureaza orificiul de admisie sau evacuare; -tija supapei, care transmite comanda si asigura ghidarea supapei. Suprafata interioara a talerului supapei

este prelucrata conic cu o inclinare de 45 sau de 30, formand suprafata de lucru a supapei, care se reazema pe suprafata conica a scaunului de supapa din blocul motor (la motoarele cu supape laterale) sau din chiulasa (la motoarele cu supape in cap).

Figura 5.3 :Elementele constructive ale supapei

1, 2- supape; 3- scaunul supapei; 4- buca de ghidare; 5- buca conic; 6- arcul 7- disc de sprijin

Pentru a se realiza o etanare ct mai bun ntre aceste dou suprafee, supapele se lefuiesc cu ajutorul unei paste speciale.

Buca de ghidare se confecioneaza din font i se monteaza prin presare n orificiile corespunztoare din blocul motor sau din chiulas. Pe suprafata exterioar, buca are un colier cu care se sprijin n blocul motor sau n chiulas.

Arcul supapei are rolul de a menine supapa apsat pe scaunul ei. Arcul se sprijin cu un capt pe blocul motor sau pe chiulas i cu cellalt capt pe discul de sprijin.

Transmiterea micrii de la arborele cu came la tijele supapelor se realizeaz cu ajutorul sistemului de mpingtori, format din tachei, tije mpingtoare i culbutori.

Culbutorii au rolul s modifice direcia micrii transmise de la tachet. Un bra al culbutorului se aeaz deasupra tijei supapei, iar celalalt este fixat pe tija mpingtoare.

Culbutorul este meninut, n stare de repaus, apsat pe tija mpingtoare cu ajutorul unor arcuri sau bare de torsiune. Pentru reglarea jocului dintre tija supapei i culbutor, la captul dinspre tija mpingtoare, culbutorul este prevzut cu un urub de reglare cu contrapiuli. Culbutorii sunt montai articulat pe un ax (axul culbutorilor) fixat pe chiulas prin intermediul unor supori.

Diagrama distribuiei. Aceast diagram, specific fiecrui tip de motor , reprezint grafic momentele nceperii i sfritul nchiderii supapelor exprimate n grade de rotaie ale arborelui cotit ( RAC ) fazele distribuiei.

27

n figura urmtoare este prezentat diagrama de distribuie de la motorul Mercedes 190 de pe care se pot citi urmtoarele informaii: deschiderea supapei de admisie se face cu 8 RAC ntrziere fa de PMI; nchiderea supapei de admisie se face cu 11 RAC ntrzire fa de PME; deschiderea supapei de evacuare se face cu 41 RAC avans fa de PME; nchiderea supapei de evacuare se face cu 22,5 RAC avans fa de PMI ( diagrama se citete n sensul acelor de ceas ).

Figura 5.4 : Diagrama de distribuie de la motorul Mercedes 190.

5.2 ntreinerea mecanismului de distribuie Operaiile principale de ntreinere sunt: verificarea vizual - a etaneittii capacului distribuiei cu blocul motor,

- a strii arcurilor i poziiei culbutorilor, - a etaneitii capacului de chiulas;

reglarea jocului termic dintre culbutori si supape, verificarea punerii la punct a distribuiei. Ultimele dou operaii necesit o atenie deosebit. Reglarea jocului termic dintre culbutori si supape se face la rece sau la cald, pentru a permite

dilatarea liber a supapei i a evita rmnerea ei deschis cnd motorul este cald. Jocul se mrete n timpul exploatrii, provocnd zgomote anormale, reducnd timpul i cursa deschiderii supapelor, nrutind umplerea cilindrilor cu amestec carburant sau aer i evacuarea gazelor arse.

Pentru reglare se procedeaz astfel : Se scoate capul chiulasei, se rotete arborele cotit (cu manivela sau prin antrenare cu un levier de la volant sau chiar prin cureaua ventilatorului), pn ce pistonul cilindrului 1 este adus la PMI, la sfritul compresiei (ambele supape sunt nchise); aceasta se observ i prin coincidenta marcajelor de pe roata de curea a arborelui cotit, cu cel de pe capacul distribuiei sau de pe volant i carterul ambreajului sau blocului motor; se verifica strngerea chiulasei i suporturile axului culbutorilor; se slbete apoi piulia de blocare a urubului de reglaj de la culbutori i n timp ce aceasta se menine fix cu cheia, se regleaz urubul cu

28

urubelnia (cheia special la Dacia 1310); se controleaz jocul j cu un calibru de interstiii corespunztor dimensional, care va trebui s alunece cu frecare ntre capatul culbutorului i cel al supapei dup care se fixeaz poziia urubului, cu piulia. Aceleai operaii se execut la toate supapele care nu sunt atacate de culbutori (pistoanele la PMI) i la alti cilindri. Se rotete, apoi, arborele cotit cu 180 grade i se repet procedeul de mai sus pn se regleaza toate supapele, dup care se face o verificare. Reglarea supapelor se poate face i n ordinea de funcionare a motorului.

La motoarele cu arborele cu came n chiulasa, reglarea este realizat n ordinea de funcionare, acionndu-se asupra urubului de reglaj pentru culbutori (de forma adecvat) comandai direct de came; asigurarea uruburilor mpotriva dereglrilor se face cu piuliele corespunztoare.

Sunt motoare la care acest reglaj se realizeaz prin intermediul unor pastile de grosimi adecvate, ntre culbutori i came (n interiorul unor tacheti speciali).

Punerea la punct a distribuiei se face de constructorul motorului pentru totdeauna, marcndu-se pinioanele cu semne, astfel nct la reparare s se respecte reglajele. Aceasta const n poziionarea arborelui cu came fa de arborele cotit i reglarea jocului dintre culbutori i supape, sau dintre tachei i supape (la distribuia lateral).

Figura 5.5 : scheme de punere la punct a distribuieia-OLCIT Club:x-reper pinion arbore cotit; z i y repere pinioane arbori cu came; A i C repere curea

dinat dreapta; B i D repere curea dinat stnga; 4 pinion arbore pomp ulei; b Dacia 1300: x reper pe pinionul arborelui cotit 1 ; z reper pe pinionul arborelui cu came 2; c- motor D797-05: x- repere pe pinioanele arborelui cotit 1 i intermediar 3 ; y repere pinioanele arborelui cu came 2 i pomp de injecie 4, respectiv intermediar 3.

Punerea la punct a distribuiei se execut astfel: se demonteaz una din roile de la angrenajul distribuiei sau lanul de distribuie, se aduce piston cilindrului 1 n poziia n care supapa de admisie va fi la nceputul deschiderii, prin rotirea arborelui cotit i a arborelui cu came: acest moment se determin cu ajutorul unui ceas comparator montat pe chiulas, palpatorul lui fiind contact cu supapa. Se imobilizeaza arborele cu came n aceast poziie, apoi se cupleaz pinionul de distribuie sau lanul, astfel nct reperele de pe ele s corespund poziiei indicate (cel de pe arborele cotit cu cel de la angrenajul distribuiei). Se regleaz din nou jocul supapelor.

29

Dac roile dinate nu mai au repere, punerea la punct se poate face montnd pe volan un disc gradat la 360 grade i prin antrenarea arborelui cotit i a arborelui cu came, se aduce pistonul de la cilindrul 1 n poziia n care supapa de admisie va fi la nceput de deschidere. Se face verificarea unghiurilor de deschidere i nchidere a supapelor i la ceilali cilindri, corespunztor diagramei de distribuie, dup care se monteaz angrenajul distribuiei.

5.3 Defectele n exploatare ale mecanismului de distribuie Cele mai frecvente defeciuni care pot provoca zgomote anormale, funcionarea neregulat a

motorului, pornirea greoaie sau chiar oprirea lui sunt: zgomote la comanda de distribuie, bti ale culbutorilor sau tacheilor, funcionarea neregulat cu zgomot datorit uzurii camelor de la arborele cu came, funcionarea neregulat cu rateuri n carburator sau colectorul de evacuare, griparea sau blocarea supapei, arderea sau deformarea talerului supapei, ruperea supapei, deformarea sau ruperea arcului supapei. Zgomotele la comanda distribuiei sunt datorate uzurii danturii roilor dinate sau a lanului de

distribuie. Depistarea se face cu ajutorul stetoscopului (dispozitiv auditiv) n zona anterioara a motorului. Pinioanele uzate se nlocuiesc, iar n cazul cand au dini rupi (roata din textolit de pe arborele cu

came) se nlocuiete ntreg angrenajul distribuiei; la nlocuirea numai a pinionului defect, zgomotul se menine. Uzarea lanului de distribuie duce la alungirea lui i poate sri peste unul sau doi dini de pe pinioane

(deci modific fazele de distribuie, provocnd mersul neregulat al motorului, sau poate sri de pe rotile dinate i motorul se oprete).

Remedierea const n nlocuirea lanului i pinioanelor distribuiei. Btile culburilor sau tacheilor au o intensitate redus, ritmic, dar de frecven nalt (ascuit) i

sunt provocate de jocurile termice prea mari; motorul funcioneaza neregulat, cnd jocurile sunt reglate inegal, sau la uzarea suprafeelor frontale ale culbutorilor i supapelor.

Depistarea se face cu stetoscopul n partea superioar a motorului sau prin simpla ascultare cu urechea.

Remedierea const n reglarea jocului dintre culbutori i supape. Cnd sunt uzuri ale unora dintre suprafeele de contact, acestea se rectific cu piatra abraziv sau maini de rectificat, mentinnd iniial (mai ales la capul culbutorului).

Tacheii uzai i alezajele lor mrite provoac jocuri anormale i deci bti. Cauzele pot fi: ungere necorespunztoare, imobilizarea tacheilor care nu se mai rotesc.

Depistarea zgomotelor se poate face n zona de mijloc a motorului prin ascultare cu stetoscopul. Se remediaza prin nlocuirea tacheilor defeci, alezndu-se locaurile (eventual bucndu-le), iar cele

amovibile se nlocuiesc. Funcionarea neregulat, uneori cu zgomot, a motorului este, ndeosebi, urmarea uzurii inegale a

camelor de la arborele cu came. Chiar dac reglajele sunt corecte, motorul funcioneaza neregulat datorit uzurii camelor. Acestea pot fi controlate numai prin demontarea culbutorilor i aezarea unui ceas comparator cu palpatorul pe fiecare tij mpingtoare, msurand cursa la fiecare n parte timp ce se rotete arborele cotit cu manivela. Cnd diferenele dintre citirile maxime ce corespund vrfurilor camelor de acelai fel (admisie sau evacuare) sunt mai mari de 0,8-1 mm, uzura lor este accentuat i se impune nlocuirea arborelui cu came, sau rectificarea lui.

Funcionarea neregulat cu rateuri n carburator sau colectorul de evacuare are loc cnd jocul termic dintre supapele a fost reglat la o valoare prea mic; supapele nu se nchid i apar scpri de gaze i flcri cu rateuri n carburator (pentru supapele de admisie) sau la eapament (pentru cele de evacuare). Ca urmare, talerele supapelor se ard, iar scaunele de supapa se pot fisura.

30

Cnd la ralanti motorul funcioneaz neregulat, supapele nu etaneaza chiar dac jocul termic a fost reglat.

5.4 Repararea mecanismului de distribuie Comanda distribuiei nu se face n mod corespunztor datorit: uzrii roilor dinate, cnd grosimea dinilor scade sub 1/3 din cea iniiala; se impune nlocuirea lor; lanul de distribuie, care are joc n role de peste 0,5 mm; se nlocuieste. Arborele cu came are urmatoarele defecte: ncovoierea arborelui cu came 1; se verific cu ceasul comparator, n partea central i dac

depaeste 0,02 mm, se ndreapt cu o presa hidraulic; uzarea fusurilor de reazem 2; fusurile uzate se recondiioneaz prin rectificare la cote de reparaie; uzarea camelor 3; datorit frecrii cu tacheii; camele uzate se rectific pe maini speciale de

copiat, la cota de reparaie; cnd depeste limita, arborele cu came se nlocuieste. Msurarea se poate face prin verificarea cursei de ridicare a camei rezultate din diferena dintre nlimea i diametrul prii cilindrice b;

ciupituri i exfolieri ale camelor si fusurilor 4; se ndeprteaz cu piatra abraziv sau pe maini de rectificat; dac depesc adncimea de 1 mm, se rebuteaza arborele;

uzarea sau deteriorarea orificiilor filetate de fixare a pinionului de distribuie; orificiile se alezeaz i se refileteaza la cota majorat;

uzarea canalului de pan pentru roata dinat de distribuie se constata cu un ablon; pentru recondiionare se mrete limea canalului, montnd o pan majorat sau se executa un alt canal decalat cu 90 grade.

Tacheii pot prezenta defectele: uzuri, poroziti sau rizuri pe tije i taler care se ndeprteaz prin rectificare la cota de reparaie

sau se nlocuies; uzarea locaului sferic pentru tija mpingtoare; locaul sferic uzat se rectific la diametrul prescris, folosind piatra abraziv adecvat. Ghidurile tachetilor se recondiioneaz s corespund jocului prescris.

Tijele mpingtoare pot prezenta defectele: ncovoierea tijelor; se remediaz prin ndeprtare; uzarea locaurilor sferice de contact cu tacheii sau cu uruburile de reglaj ale culbutorilor;

locaurile sferice uzate se rectific dupa ablon.Culbutorii prezint defectele : uzarea capului de comanda a tijei supapei; capul uzat se rectific cu piatra abraziva dup ablon,

respectndu-se raza i unghiul prescris; uzarea bucei de asamblare pe ax impune nlocuirea ei; uzarea filetului pentru urubul de reglaj; filetul uzat se refileteaza la cota majorat, folosindu-se

urub corespunztor.Defectele posibile ale supapei sunt: uzarea tijei; se nltur prin rectificare la treapta I de reparaie; dac depete limita admis, tija se

rectifica cu 0,05 mm, apoi se cromeaz i se rectific la treapta a II-a de reparaie; jocul ntre tija si ghidul supapei este de 0,03 0,08 mm;

uzarea capului tijei; capul uzat se recondiioneaz prin rectificare pn la dispariia urmelor de deteriorare;

uzarea contrascaunului de la talerul supapei; se nltur prin rectificare la 45 grade C +/- 5' cu ajutorul mainii de rectificat supape, astfel nct grosimea prii cilindrice a talerului s rmn de minimum 2 mm. Dupa rectificare, se rodeaza fiecare supapa pe scaunul ei cu past .

Rodarea contrascaunelor de la supape pe scaunele respective se poate face i pe maini speciale. Se aeaz chiulasa cu supapele (nefixate) pe maina, dup ce s-a introdus pasta de rodat ntre scaune i contrascaune i

31

dup cuplare, se executa operaia simultan la toate supapele; durata se micoreaza la circa cinci minute fa de 2-3 ore la executarea manual. Proba de etanare se face individual sau simultan la toate supapele.

Arcurile de supapa se pot deforma, astfel nct elasticitatea lor s nu mai corespund. Cu un dispozitiv special se verific lungimea arcurilor n stare liber i comprimat la sarcini bine determinate; dac nu corespund se nlocuiesc.

Ghidurile de supap pot prezenta uzuri ale alezajelor lor. Acestea se rectific la cota de reparaie i se ansambleaza prin mperechere cu supapele ale caror tije se ncadreaz n jocurile prescrise.

Se rebuteaz toate organele mecanismului de distribuie care prezint fisuri, crpturi, sufluri, rizuri pronunate, inclusiv arsuri ale talerelor supapelor sau arcuri rupte.

Msurile de protectie a muncii recomand ca nici un reglaj sau verificare s nu se execute n timpul funcionrii subansamblurilor sau agregatelor.

6. Instalaia de alimentare a motoarelor cu ardere intern

6.1 Generaliti

Instalaia de alimentare a unui motor cu ardere intern asigur depozitarea combustibilului necesar funcionarii acestuia, prepararea amestecului carburant ce arde n cilindrii motorului i evacuarea gazelor rezultate din ardere.

Combustibili pentru automobile. Combustibilii pe baz de hidrocarburi sunt materiale prin a cror ardere se obine energia necesar

deplasrii automobilului. Combustibilii folosii n mod obinuit la motoarele de automobile: -benzina, pentru motoarele cu aprindere prin scnteie -motorina, pentru motoarele cu aprindere prin compresien ultimii ani s-au fcut numeroase cercetri pentru gsirea de combustibili nlocuitori, pe baz alcool, de

extrase din unele plante, gaz metan, hidrogen etc., precum i pentru folosirea la automobile a motoarelor acionate electric, sau cu energie solar etc.

Principalele caracteristici ale benzinei sunt: -volatilitatea -cifra octanic.Volatilitatea reprezint capacitatea de transformare a benzinei n vapori, la o anumita temperatur. De

volatilitate depinde buna funcionare a motorului la pornire, la accelerare i la funcionare pe timp rece. Cu ct o benzin este mai volatila, cu att calitatea amestecului carburant va fi mai buna, iar motorul va porni mai uor. Cifra octanic (CO) este criteriul dup care se alege combustibilul pentru motoarele cu aprindere prin scnteie i caracterizeaz rezistea la autoaprindere a amestecului carburant.

Automobilele dotate cu catalizatori folosesc benzina fr plumb ca i combustibil.Catalizatorul asigur depoluarea atmosferica prin arderea completa a gazelor de evacuare, deci n consecin cantitatea de noxe emanate n atmosfer este mai mic.

Principalele caracteristici ale motorinei sunt: -punctul de congelare-vscozitatea-cifra cetanica (C.C.)Punctul de congelare este parametrul care indic temperatura la care motorina trece din stare lichida n stare

solid.Vscozitatea este parametrul prin care se apreciaz fluiditatea motorinei.Cifra cetanica (C.C.)indica sensibilitatea motorinei la autoaprindere prin compresie. Cu ct cifra cetanic

este mai mare cu att motorul pornete mai uor.

32

6.2 Construcia instalaiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scnteie cu carburator

Instalatia de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scanteie (M.A.S.) cuprinde n general: -rezervorul de combustibil -pompa de benzina-carburatorul-filtrul de aer-galeria de admisie -colectorul de evacuare n afar de acestea, instalaia mai cuprinde unele accesorii ca: -filtre de combustibil-robinete-indicatorul cantitii de combustibil din rezervor i altele.

Figura 6.1 : instalatia de alimentare (M.A.S.)

1- conducte metalice; 2- filtru de benzin; 3- indicatorul cantitii de benzin; 4- gura de umplere; 5- rezervor de benzin; 6- filtru de aer; 7- carburator; 8- conduct flexibil; 9- pompa de benzin; 10- regulatorul petei calde; 11- colector de evacuare; 12- galerie de admisie; 13- eava de evacuare; 14- toba de evacuare;

Pentru funcionarea unei astfel de instalaii, benzina din rezervorul 5 este aspirat de pompa de benzin 9 i refulat n carburatorul 7. Legtura ntre rezervor, pompa de benzin i carburator se realizeaz prin conductele 1, pe traseul crora se afl i filtrul de benzin 2. In carburator, benzina, mpreuna cu aerul (aspirat i curatat n filtrul de aer 6), formeaz amestecul carburant care ptrunde n cilindri. Distribuirea amestecului carburant la toti cilindrii motorului se face prin galeria de admisie 12. Gazele calde, rezultate din arderea amestecului carburant, sunt evacuate n colectorul 11 i de aici, in atmosfer, prin toba de evacuare 14.

Rezervorul de combustibil servete la pstrarea combustibilului necesar funcionrii motorului. Pompa de benzina servete la debitarea forat a combustibilului din rezervor n carburator.Pompele de benzin care echipeaz, n general, motoarele de automobil sunt pompe cu membran, actionate mecanic sau electric.

n funcie de tipul motorului pe care-l deservesc, pompele mecanice pot fi acionate: -printr-o prghie

-de un excentric al arborelui cu came, la motoarele n patru timpi.-pneumatic, prin depresiunea i presiunea din carter, la motoarele n doi timpi.

33

Figura 6.2 : seciune printr-o pompa de benzin cu membran

1- perna de aer; 2- prghie de acionare la sfritul cursei; 3- prghie de acionare la nceputul cursei; 4- arbore cu came; 5- arcul prghiei; 6- tija membranei; 7- orificiu de comunicare cu atmosfera ; 8- arcul membranei; 9- membran; 10- urub de golire; 11- capac; 12- supapa de admisie; 13- supapa de refulare;14- piedic;

Carburatorul este un ansamblu de piese n interiorul cruia se produce amestecul carburant de aer i combustibil, cu dozajul i n cantitatea cerut de regimul de funcionare al motorului cu aprindere prin scnteie.n carburator, combustibilul se pulverizeaz i se amesteca cu aerul n proporiile ncadrate n limitele de aprindere. Compoziia amestecului sau dozajul se determin prin raportarea greuttii combustibilului la greutatea aerului. n funcie de cantitatea de benzina aflat n amestec, se deosebesc urmatoarele feluri de amestec:

-amestec bogat -amestec normal-amestec sarac. Funcionarea carburatorului trebuie s asigure n orice moment compoziia optim a amestecului carburant.

Carburatorul elementar constituie partea fundamentala a unui carburator propriu-zis.Este format din: -camera de nivel constant-camera de amestec-pulverizator.

Camera de nivel constant 6 este constituit dintr-un mic rezervor n care benzina este meninut n permanent la acelai nivel.

Camera de amestec constituie spaiul n care se produce amestecul combustibilului cu aerul.Pulverizatorul 4 face legtura ntre cele dou camere ale carburatorului.. Carburatorul elementar nu poate satisface cerinele impuse de funcionarea motorului la diferite regimuri,

de aceea carburatorul propriu-zis este completat cu dispozitive de corecie: -dispozitivul principal de dozare-dispozitivul de putere-pompa de accelerare-dispozitivul de mers ncet al motorului-dispozitivul de pornire a motorului rece.

34

Figura 6.3 : carburatorul elementar

1- filtru de aer; 2- ac obturator (pontou); 3- plutitor; 4- pulverizator; 5- difuzor; 6- camera de nivel constant; 7- jiclor principal; 8- clapeta de acceleratie; 9- pata cald (dispozitiv de prenclzire); 10- galerie de admisie; 11- supapa de admisie;

Dispozitivul principal de dozare menine compoziia optim a amestecului n limitele regimurilor mijlocii de funcionare, respectiv ntre 20 ... 85% din puterea lui.

Dispozitivul de putere (economizorul) asigur mbogirea amestecului carburant la regimuri de putere mare.Pompa de accelerate (de repriz) face ca amestecul carburant s devin bogat la deschiderea brusca a clapetei de acceleraie. Dispozitivul de mers ncet al motorului (de ralanti) asigur la mersul ncet al motorului o mbogire a amestecului carburant.

Dispozitivul de pornire la rece a motorului (clapeta de oc) este format dintr-o clapet care se poate roti n jurul axei sale, controlnd astfel cantitatea de aer care se amestec cu vaporii de benzina servind la mbogirea amestecului carburant. Amestecul mai bogat permite pornirea mai uoara a motorului pe timp rece. Filtrul de aer oprete praful din atmosfer s intre n camera de ardere. Dac motorul nu are filtru de aer, praful aspirat, format din particule minerale extrem de fine i foarte dure, intr n camera de ardere unde se amestec cu uleiul de ungere fapt ce duce la uzura prematur a setului motor.

Filtrul de aer este montat naintea orificiului de aspiraie al carburatorului i se compune dintr-un recipient n interiorul cruia se afl un cartu filtrant. Aerul trece printre acest cartus i se cura de praf. Galeria de admisie, colectorul si toba de evacuare. Galeria de admisie conduce amestecul carburant de la carburator la toi cilindrii motorului, iar colectorul de evacuare servete la evacuarea gazelor arse din cilindri.Galeria de admisie i colectorul de evacuare sunt confecionate din font n una sau n doua piese, turnate separat, i mbinate cu uruburi. Ele se fixeaz de blocul motor prin flane prevzute cu garnituri de etanare i prezoane, fiind racordate la canalele care vin de la supapele de admisie si evacuare. La flana galeriei de admisie se monteaz carburatorul, iar la flana colectorului de evacuare se monteaz eava de evacuare, catalizatorul (la autovehiculele dotate cu catalizator) i amortizorul de zgomot (toba de evacuare).

35

6.3 Construcia instalaiei de alimentare a motoarelor cu aprindere prin scnteie cu injecie

Scopul unui sistem de injecie este de a permite introducerea unei cantiti precise de benzin n camera de ardere pentru a respecta normele antipoluare i a rspunde la toate cerinele oferului.

Cererile pot fi : O acceleraie; O vitez stabilizat a vehiculului; O deceleraie; Mentinerea unui regim minim (ralanti).Rspunsul la aceste cereri se face prin stpnirea perfect a :1. Dozajului aer-combustibil2. Momentului declanrii scnteii care este gestionat de sistemul de injecie.Pentru a realiza un dozaj, trebuie mai nti ca aerul i benzina s fie aduse la intrarea motorului .Acesta este rolul : circuitului de admisie al aerului, circuitului de alimentare cu benzin.Apoi, numai sistemul de injecie poate adapta cantitatea de benzin la cantitatea de aer pentru a realiza dozajul.Circuitul de aer poate s rmna aproape neschimbat, n timp ce circuitul de alimentare cu combustibil necesit

cteva modificri pentru a permite funcionarea sistemului de injectie.Cum se constat, legislativul, att romnesc ct i european impune o reglementare foarte strict cu privire la

nivelul de poluare emis de autovehicule.n acelasi timp, toi constructorii tind s propun clienilor vehicule avnd cel mai mic consum posibil, un cuplu i

o putere a motorului maxime pentru a obine un confort ct mai ridicat n conducere.Pentru aceasta trebuie ca motorul s poata furniza cel mai bun raport RANDAMENT / PUTERE / CONSUM-

POLUARE.Astfel numai sistemele de injecie pot rspunde la toate aceste condiii.n acelai timp este bine de reinut c puterea, cuplul motor, consumul, depoluarea i fiabilitatea motorului sunt

caracteristici fundamentale care se cer de la un motor i care sunt conditionate de : Starea mecanic a motorului ( distribuie, compresie, nivel uzur) Starea sistemului de evacuare. Starea sistemului de aprindere. Starea sistemului de alimentare aer/benzin. Calitatea carburantului.Concluzii :

Aceste stri influeneaz direct calitatea energiei furnizata de motor. n cazul n care motorul nu funcioneaza corect, este inutil de a acuza sistematic sistemul de injecie fr a

verifica ansamblul elementelor mecanice. Aadar, nainte de a interveni asupra sistemul de injectie, amintiti-v de ce depinde arderea ntr-un motor. Elementele ce compun arderea.Arderea este ansambul fenomenelor legate de combinarea unui carburant i a aerului, n cazul unei transformari

chimice n vederea recuperarii unei energii. Carburantul. Carburantul este un compus de hidrogen (H) i de carbon (C ) numit hidrocarbur (HC). El este caracterizat de

mai multi indici.a) Indicele octanic. Indicele octanic arat uurina pe care o are respectivul carburant de a se autoaprinde.

36

El este obinut pe un motor monocilindric standardizat, prin compararea carburantului respectiv cu un carburant etalon care este format dintr-un amestec :

Heptanul caruia i este atribuita cifra 0 ( carburantul se autoaprinde uor ) Izooctanul cruia i este atribuit cifra 100 ( carburantul rezist la autoaprindere)Ex. : Benzina fr plumb 95 se comport ca un amestec compus din 95% izooctan i 5% heptan.b) Indicele octanic RON si MON.RON : Research Octane Number (indice octanic de cercetare); comportamentul carburantului la regim sczut i n

acceleraie.MON : Motor Octane Number (indice octanic motor) ; comportamentul carburantului la regimuri ridicate i sarcin

plin ( cel mai semnificativ dar i cel mai putin utilizat )

Tetraetilul de plumb care servea la creterea indicelui octanic al benzinei care ieea din rafinare a fost eliminat

progresiv i nlocuit cu aditiv pe baz de potasiu pentru carburantul classic. Pentru carburantul fr plumb funcia antidetonaie este asigurat de compui oxigenai organici (alcooli, eteri) i de substane aromatice (benzenul C6 H6).

Amestecul aer-benzin.

Calitatea amestecului. Un amestec carburant este compus dintr-un carburant si aer unde calitatea i proporiile lor trebuie s duc la o

ardere ct mai complet posibil.Pentru a putea s ard, un amestec aer-benzin trebuie s fie : Gazos. Dozat. Omogen. Amestecul gazos. Benzina n stare lichida arde cu greutate n timp ce vaporii de benzina ard foarte uor.Va fi nevoie

transformarea benzinei din stare lichida n stare de vapori, prin pulverizare.

Amestecul dozat. Raportul dintre masa benzinei i masa aerului trebuie s fie controlat pentru ca amestecul s ard. n condiiile

de ardere din interiorul motorului ( presiune i temperatur) i tinnd cont de gradul de umplere al cilindrului, dozajul ideal este de 1 gram de benzina pentru 14,8 grame de aer.

INDICE SUPER PLUMB

SUPER CU POTASIU

CARBURANT FARA PLUMB

SUPERCARBURANT FARA PLUMB

RON 97 98 95 98MON 86 - 85 88

37

Combustie lent.Randament slab,Supranclzire motor,Poluare cu oxizi de azot (NO X ),Detonaii,Rateuri n eapament.

Combustie rapid i complet.

Combustie incomplet.Randament slab,Consum,Poluare cu hidrocarburi (HC)i monoxid de carbon(CO),Calamin.

Pe de alta parte , pentru motoarele moderne cu sisteme de depoluare, se caut ca amestecul s fie foarte aproape de mbogaire 1 adic la un raport stoechiometric corespunztor dozajului ideal de 1/14,8.

RANDAMENT.Obtinerea de maximum de energie din fiecare particul de benzin. Trebuie ars toata benzina, deci este necesar un mic exces de aer.Acesta este dozajul economic i va fi folosit pentru regimurile medii.

PUTERE.Trebuie ca viteza de propagare a flcrii s fie ct mai mare posibil.Este necesar un mic exces de benzin.Este dozajul de putere.Va fi folosit pentru regimurile nalte n cazul n care se dorete puterea maxim.

Cazuri particulare.La ralanti : dozajul va corespunde unui amestc ceva mai bogat dect ideal, pentru c umplerea cilindrilor este

deficitar iar un amestec srac nu arde (lips de presiune).La fel n cazul pornirilor la rece, trebuie adoptat o strategie particular pentru a avea o mbogire a

amestecului, deoarece camera de ardere este rece iar turaia motorului este sczut. Aceasta situaie nu favorizeaz combustia (condensarea benzinei i umplere deficitar).

Amestec omogen.Un amestec omogen este un amestec care are aceeai compoziie n toate punctele.

38

Figura 6.4 : Tipuri de amestec carburant

Aceasta omogenitate va influena viteza de ardere.

Circuitul de benzin.

Circuitul de alimentare cu benzin serveste la transferul benzinei din rezervor ctre injectoare.El se compune din urmtoarele elemente : Rezervor. Sorb. Pompa de benzin. Filtru de benzin. Regulatorul de presiune. Rampa de injecie. Amortizorul de pulsaii. Injectoarele. Rezervorul.La sistemul rezervorului gsim : Legatura cu aerul prin canistra cu carbon activ, Dispozitivul de prea-plin, Dispozitivul anti depresiune, Protecia la suprapresiune, Dispozitivul anti-golire la rsturnarea vehiculului.

39

Figura 6.5 : Rezervorul1 : Dispozitivul de prea-plin.2 : Supapa anti rsturnare.3 : Supape de siguran la presiune / depresiune.4 : Clapeta obturatoare.5 : Orificiu de restricionare.

6 : Legatura cu atmosfera prin canistr.7 : Conducta anti-refulare la umplere.8 : Orificiu de evacuare a aerului n timpul umplerii.9 : Orificiu de umplere al rezervorului.

Dispozitivul de prea-plin. Cnd vehiculul st pe loc, bila rmne pe scaunul ei, tinnd captiv un volum de aer n rezervor.Cnd vehiculul ruleaz, bila se deplaseaz, permitnd astfel punerea n legatur a canistrei cu rezervorul.n cazul n care autovehiculul st pe loc, dar cu motorul pornit iar presiune crete n rezervor pn ce bila se ridic

de pe scaunul ei fcnd astfel legatura cu atmosfera. Supapa anti-rsturnare. n cazul n care autovehiculul se rstoarn, aceasta supapa nu permite golirea rezervorului prin conducta ce duce la

canistra de carbon activ. Supapele de siguran la presiune/depresiune n cazul obturarii circuitului de reciclare a vaporilor de benzina din rezervor, aceste supape evit ca presiunea s

creasc n interiorul rezervorului ( acesta s se umfle) sau s scad ca urmare a consumului de benzina ( rezervorul se strnge).

Clapeta obturatoare.

Evit ca vaporii de benzina din rezervor s ajung la nivelul buonului de umplere.

40

Orificiu de restricionare.

Nu permite introducerea de benzin cu plumb sau de motorin n rezervor.

Pompa electric de benzin.

Pompa de benzin are ca rol furnizarea carburantului sub presiune ctre injectoare sau ctre pompa de nalt presiune n cazul injectiei directe.

Debitul su este mult superior nevoilor motorului, prentru ca n zona injectoarelor s existe tot timpul benzin proaspt i n cantitate suficienta. Excesul de benzin se ntoarce n rezervor prin intermediul regulatorului care ine o presiune constant n rampa de injecie. Nu exist nici un risc de explozie la nivelul pompei prentru c n interiorul pompei nu se poate forma un amestec inflamabil ( lips de oxigen).

nainte, pompele de benzina erau fixate de asiul autovehiculului. Acum, ele sunt imersate n rezervor i sunt de cele mai multe ori fixate mpreun cu joja de combustibil. Avantajul pompelor imersate este dim