Sisteme mecanice, pneumatice si hidraulice ale automobilului

ANUL I C

SCOALA DE MAISTRI

Mecanismul motor

Mecanismul motor aparine sistemelor mecanice.Noiuni generale

Mecanismul motor se compune din:

organe fixe:

blocul motor cu cilindri

chiulasa

carterul (superior i inferior)

organe mobile:

pistonul (cu segmeni)

bolul

biela

arbore cotit (cu volantul

Caracteristicile componentelor

Blocul motor

Fig. 2. Blocul cilindrilor

este organul cel mai mare i mai greu al motorului; conine blocul cilindrilor i carterul superior

blocul motor se execut prin turnare din font cenuie cnd cilindrii sunt demontabili sau din fonta aliat cnd cilindrii sunt nedemontabili

motoarele rcite cu lichid au n blocul motor canale pentru lichid de rcire. motoarele rcite cu aer au blocul motor terminat cu aripioare.

n carterul superior se gsesc lagre paliere n care se monteaz arborele cotit. La motoarele care au arborele cu came montat n carter, blocul motor este prevzut cu lagre pentru arborele cu came

Cilindrii

reprezint spaiul de lucru n care se desfoar ciclul motor; pistonul se deplaseaz n interiorul cilindrului n micare rectilinie alternativ

pot fi demontabili sau nedemontabili; cei demontabili sunt mai utilizai

dup modul de rcire pot fi umezi sau uscai; cei nedemontabili sunt ntotdeauna umezi

suprafaa interioar se prelucreaz prin honuire. Cmile de cilindri se execut prin turnare din fonta aliat. Montarea cilindrilor n blocul motor se face prin presare

Chiulasa

Fig. 3. Chiulasa

nchide cilindrul n partea lui superioar; se execut prin turnare din aliaj de aluminiu sau font aliat

este strbtut de mai multe guri pentru cilindrul de rcire, tijele mpingtoare, supape i uruburi

n chiulas se preseaz scaunele i ghidurile supapelor; suprafaa inferioar se prelucreaz prin achiere perfect plan

garnitura de chiulas, din material de etanare, se monteaz ntre chiulas i blocul motor

Fig. 4. Garnitur de chiulas

Carterul

constituie partea fix de la baza cilindrilor

carterul superior, turnat mpreun cu blocul cilindrilor, preia solicitrile arborelui cotit

carterul inferior este rezervor pentru ulei; se confecioneaz prin ambutisare din tabl de oel sau prin turnare din aliaj de aluminiu. n partea inferioar are un buon de golire. Se asambleaz sub blocul motor prin uruburi

Pistonul

realizeaz fazele ciclului motor; formeaz corpul care nchide camera de ardere

are rol n etanarea camerei de ardere, mpreun cu segmenii i de evacuare a cldurii

se confecioneaz din aliaj de aluminiu cu siliciu; durabilitatea lui se poate mari prin tratamente termice. Prile componente ale pistonului sunt urmtoarele:

capul pistonului

zona postsegmeni

gaura pentru bol

manta (fust)

ntre piston i cilindru este un joc pentru deplasarea lui liber. Pentru a nu se mri jocul, se folosesc soluii de micorare a jocului pn la valoarea lui minim

forma pistonului este tronconic, cu diametrul mai mic n cap; datorit temperaturilor mari de lucru, n timpul funcionrii pistonul va cpta o form cilindric

capul pistonului poate fi: plat, concav, convex, convex profilat, concav profilat

motoarele cu aprindere prin compresie au camera de ardere prelungit n capul pistonului; forma capului mai depinde de raportul de comprimare, forma camerei de ardere, poziia supapelor

La unele pistoane alezajul pentru bol este decalat spre stnga axei cilindrului, n sens opus rotaiei arborelui, pentru reducerea cuplului de basculare a pistonului i micorarea btilor pe cilindru

corpul pistonului este prevzut cu canale pentru segmenii de compresie i de ungere, care au orificii pentru scurgerea uleiului n baia de ulei

la motoarele n doi timpi pistoanele au doar dou canale pentru segmenii de compresie, fiindc ungerea se face prin amestecul de benzin cu ulei. n aceste canale sunt fixate tifturi pentru ai poziiona prin intermediul fantei lor i a nu le permite schimbarea poziiei iniiale fa de marginile ferestrelor cilindrului, care ar provoca ruperea lor

n general, pistoanele se pot nlocui ntre ele numai pe aceeai parte, fiind marcate cu G pentru stnga i D pentru dreapta

Segmenii

sunt inele elastice cu rol de etanare i de rzuire a surplusului de ulei de pe pereii cilindrului; sunt confecionai din fonta aliat sau din tabl de oel

se monteaz n canalele de piston i sunt de etanare i de ungere. Pentru a nu intra uleiul n camera de ardere, segmenii sunt prevzui cu orificii care corespund cu cele din piston

segmenii transmit cldura de la piston la cilindru

segmenii de ungere au forma de U, cu fante de tip U

segmenii de compresie sunt doi la autoturisme i trei la motoarele diesel. Segmentul cel mai apropiat de camera de ardere poart numele i de segment de foc,

segmentul de ungere se monteaz sub cei de compresie, n canalul prevzut cu orificii pentru scurgerea uleiului raclat n carterul inferior

la unele motoare, pentru o buna etanare, segmenii de ungere sunt prevzui cu arcuri expandoare

pentru ca segmenii s poat fi montai n capetele pistonului, sunt prevzui cu tieturi numite fante. Seciunea primului segment de foc este, de obicei, dreptunghiular sau trapezoidal, al doilea are seciune tronconic iar al treilea segment are o degajare n partea inferioar, cu proprieti de rzuire a uleiului

n scopul mririi duritii, segmenii de compresie i n special cei de foc se cromeaz

la montaj segmenii se aeaz cu fantele decalate iar pistonul cu segmenii se asambleaz n cilindru cu ajutorul unui colier special

Bolul de piston

face legtura ntre piston i biel, fiind solicitat la ncovoiere i flambaj; este confecionat din oel aliat sau oel carbon

are form tubular, cilindric

i se aplic tratamente de cementare i clire, iar pentru a obine o suprafa neted se rectific; n acest mod suprafaa exterioar devine rezistent la uzare iar miezul, moale i tenace, rezistent la oc

ungerea se face prin uleiul scpat din lagrul bielei sau venit prin canalul din corpul bielei

modul de asamblare al bolului cu biela poate fi:

fix n umerii pistonului i liber n buca bielei

fix n biel i liber n piston

flotant liber i n biel i n piston

montarea bolului se face prin presare dup o nclzire uniform n instalaii speciale. Pentru a nu se deplasa axial n timpul funcionrii, bolul se asigur la capete cu dou sigurane sub form de segment de inel, mai rar inel elastic n capul bielei sau cu pastile n cap, din aliaj de aluminiu sau alam. La motoare cu bolul fix n biel, acesta se asigur cu uruburi

jocul sau strngerea ntre bol i piston este de 0,002 0,008 mm; la cele fixe n biel strngerea este de 0,02 0,04 mm

Biela

asigur legtura cinematic ntre bolul pistonului i arborele cotit, transformnd micarea rectilinie alternativ a pistonului n micare de rotaie a arborelui cotit

este confecionat din oel aliat sau oel carbon prin matriare simpl, dup care i se aplic un tratament de clire i revenire

prile componente ale bielei sunt:

piciorul (capul mic), n care se preseaz o buc de bronz mpotriva uzurii

corpul (tija), care are un profil de litera I pentru a mri rezistenta la ncovoiere

capul (mare) n care sunt aezai semicuzineii

capacul, care este prins cu dou uruburi pentru a-l putea monta pe fusul maneton al arborelui cotit

capul i semicuzineii sunt prevzui cu pinteni pentru a mpiedica deplasarea lor

montarea corect se face cu ajutorul numrului de pe capul de capac

strngerea uruburilor se face cu un cuplu de torsiune de 60 70 Nm la autoturisme i 110 120 Nm la autocamioane

jocurile de montaj radiale sunt:

ntre buca bielei i bol de 0,02 0,04 mm

ntre fusul maneton i semicuzinei de 0,03 0,9 mm.

semicuzineii au un strat aplicat de antifriciune pe baz de staniu, plumb, aluminiu, cupru cu plumb sau bronz cu plumb

motoarele cu aprindere prin compresie au cuzineii bimetalici, cu carcasele din oel i material de antifriciune din bronz cu plumb

semicuzineii montai n cap formeaz lagre de biel. Capul bielei la motoarele n doi timpi este nesecionat, fiindc are lagrul de biel sub form de rulmentArborele cotit

Fig. 6. Arbore cotit

este cea mai important i mai scump pies a motorului

primete micarea rectilinie de la piston prin biel i o transform n micare de rotaie pe care o transmite apoi n exterior

se confecioneaz din oel aliat, prin forjare sau din font cu grafit, prin turnare. Dup prelucrare fusurile se trateaz termic clire i revenire, dup care se rectific pe maini de rectificat

prile componente ale arborelui cotit sunt

captul anterior cu canale de pan

fusuri paliere

cuzinei

fusuri manetoane

brae manetoane

mase de echilibrare

captul posterior cu flana

pe captul anterior se monteaz prin pene: pinionul de antrenare, roata pompei de ap, (la unele motoare i amortizorul de vibraii), etanarea capacului de distribuie care nchide pinionul conductor al distribuiei pe arborele cotit mpotriva pierderilor de ulei, care se asigur prin deflector sau prin simering

n partea posterioar, pe flan, prin uruburi, se monteaz volantul: captul este gurit pentru fixarea bucei sau rulmentului de sprijin al arborelui primar al cutiei de viteze. Etanarea mpotriva scurgerii uleiului este asigurat prin simering sau garnitur de nur n capac special; n interior are canale de ungere care corespund cu orificiile lagrelor paliere i manetoane. Majoritatea arborilor au un singur canal dea lungul lor

forma arborelui cotit depinde de:

numrul i poziia cilindrilor

numrul fusurilor manetoane

ordinea de funcionare a motorului

numrul fusurilor paliere este egal cu numrul cilindrilor plus unu

fusurile sunt pe aceeai ax iar limea este diferit. Numrul fusurilor manetoane este egal cu al cilindrilor. Fusul maneton cu dou brae manetoane formeaz manivela.

decalarea fusurilor manetoane se face n funcie de numrul lor ; la motoarele n patru timpi decalarea este de 1800

Ordinea de funcionare este 1342 la Cielo, Dacia 1310 i Volkswagen, 1243 la Aro, 1432 la Olcit

la motoarele cu 6 sau 8 cilindri ordinea este diferit

arborele cotit se echilibreaz cu contragreuti puse n prelungirea braelor de manivel i a decalrii manivelelor; Verificarea echilibrrii se face pe maini speciale

0la captul anterior se monteaz amortizorul de vibraii care este de tip cu frecare i cu friciune. Este format dintrun inel metalic vulcanizat pe un element de cauciuc. Vibraiile arborelui sunt atenuate de elementul de cauciuc. Se folosesc i amortizoare cu frecare lichid i silicon.

arborele cotit se sprijin n blocul motor pe lagre paliere. Lagrele paliere pot fi cu cuzinei sau cu rulmeni. La cele cu cuzinei difer limea, cel mai lat putnd fi plasat lng pinionul de distribuie, la mijloc sau lng volant

semicuzineii se monteaz n lagrele din carter. Semicuzineii inferiori sunt prevzui cu canale pentru depozitarea uleiului de ungere

, numrul lor coinciznd cu cel al fusurilor paliere. Jocul axial al arborelui n lagre, de 0,1 mm, se regleaz cu dou semiinele plasate n lagrul palier principal. Numerotarea lagrelor se face ncepnd de la volant iar capacele lor se marcheaz cu numrul respectiv de ordine. Semicuzineii au suportul din oel iar interiorul placat cu aliaj de antifriciune (la m.a.c. din aliaj de bronz cu plumb)

Volantul

are forma unui disc cu rol de nmagazinare a energiei cinetice rezultate din cursa pistoanelor, pe care o red pentru reglarea vitezei unghiulare a arborelui, atenuarea ocurilor la turaie redus, uurarea pornirii

se confecioneaz din font sau oel; pe circumferin se monteaz prin presare coroana dinat care va fi antrenat de piciorul demaratorului la pornire. Suprafaa posterioar este prelucrat plan, pentru a transmite micarea la discul ambreiajului. n partea central are orificii pentru uruburile de fixare pe flana arborelui cotit iar pe partea frontal sunt orificii pentru fixarea ambreiajului cu tifturile de ghidare

unele volante au un loca central de fixare a rulmentului de sprijin pentru arborele primar al cutiei de viteze

pe volant se marcheaz repere ajuttoare de punere la punct a distribuiei i aprinderii sau injecieiBibliografie

Aceast seciune ofer o list de materiale de referin mpreun cu detalii despre alte sugestii de lectur i resurse, de exemplu website-uri.1. Al. Groza, Gh. Calciu, S. Saviuc, Gh. Smrndescu, I. Aldescu, Metode i lucrri practice pentru repararea automobilelor, Editura Tehnic, Bucureti, 1985

2. D. Cristescu, V. Rducu, Automobilul. Construcie. Funcionare. Depanare., Editura Tehnic, Bucureti, 1986

3. M. Stratulat, V. Vlasie, Automobilul pe nelesul tuturor, Editura Tehnic, Bucureti, 1991

4. V.A.W. Hillier, Fundamentals of Motor Vehicle Technology, Stanley Thornes Ltd., Cheltenham, England, 1991

5. Gh. Fril, M.V. Popa, M. Fril, Automobile. ofer mecanic auto, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1994

6. D. J. Leeming & R. Hartley, Heavy Vehicle Technology, Stanley Thornes Ltd., Cheltenham, England, 1995

7. M. Stratulat, C. Andreescu, Diagnosticarea automobilului, Editura tiin & Tehnic, Bucureti, 1998

8. Gh Fril, M. Fril, t. Samoil, Automobile, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 20039. Wikipedia (http://www.wikipedia.org/)

Definiie:

Mecanismul motor are rolul de a transmite lucrul mecanic util produs n cilindru i a transforma micarea de translaie a pistonului, rezultat n urma arderii amestecului carburant n camera de ardere, n micare de rotaie a arborelui cotit.

Fig. SEQ Figure \* ARABIC 5. Ansamblul pistonbiel

Fig. SEQ Figure \* ARABIC 1. Seciune prin mecanismul motor

654