MECANISMUL MOTOR

1. MECANISMUL MOTOR ORGANELE MOBILE

2. PISTONUL Pistonul este componenta mecanismului motor, care îndeplineşte următoarele funcţii: • - transmite bielei, prin intermediul bolţului, forţa de presiune a gazelor; • - transmite cilindrului reacţiunea normală, produsă de bielă; • - etanşează, împreună cu segmenţii, camera de ardere; • - evacuează o parte din căldura degajată în procesul de ardere; • - contribuie la dirijarea gazelor în cilindru; • - are rolul de a asigura distribuţia amestecului gazos, în cazul motorului în doi timpi; • - în cazul motorului cu aprindere prin comprimare, poate influenţa favorabil randamentul arderii prin participarea sa la procesul de formare a amestecului; • - conţine, parţial sau integral, camera de ardere; • - împreună cu segmenţii şi peretele cilindrului controlează grosimea filmului de ulei şi deci consumul de ulei.

3. Parti componente • 1- capul pistonului • 2 - camera de ardere (numai la MAC) • 3 - corpul (regiunea port segmenti) • 4 – umerii (bosajele) • 5 - mantaua (partea de ghidare).

5. Materiale si conditii de lucru • Se confectioneaza din aliaje de aluminiu cu siliciu pentru a corespunde cerintelor. • Forma pistonului este tronconica • Temperaturile de lucru variaza intre 300-500C in partea superioara si 150-250C la manta. • Pistoanele se sorteaza impreuna cu cilindrii motorului, pe grupe de dimensiuni cu aceleasi tolerante

6. CAPUL PISTONULUI • Partea pistonului, care vine în contact cu gazele fierbinţi sub presiune, în timpul funcţionării motorului, este capul acestuia. Profilul lui depinde de tipul motorului, de dispunerea supapelor şi de arhitectura camerei de ardere.

7. Pistoane ale motoarelor cu aprindere prin scânteie: a) piston cu capul plat; b)piston cu capul concav; c) piston cu capul profilat.

8. La motoarele cu aprindere prin scânteie se utilizează, în mod frecvent, pistonul cu capul plat, datorită simplităţii constructive şi suprafeţei minime de schimb de căldură. Forma concav\ a capului pistonului apropie camera de ardere de o semisferă. Pe de altă parte, forma bombată asigură o rezistenţă ridicată la solicitările mecanice, dar determină o majorare a suprafeţei de schimb de căldură.

9. Pistoanele motoarelor cu aprindere prin comprimare, cu injecţie directă, au în cap o degajare al cărui volum reprezintă 20...30% din cel al camerei de ardere. La motoarele cu injecţie directă capul este prevăzut cu o degajare, ce poate avea diferite forme, în funcţie de particularităţile procedeului de formare a amestecului. • La motoarele cu aprindere prin comprimare, puternic solicitate termic, în capul pistonului se prevede o inserţie de fontă cenuşie sau austenitică cu coeficient de dilatare apropiat de cel al aluminiului

13. ZONA PORT-SEGMENŢI • Durabilitatea, siguranţa în funcţionare şi economicitatea unui motor sunt influenţate de performanţele ansamblului piston-segmenţi. • Lungimea zonei port-segmenţi este determinată de numărul segmenţilor necesari pentru a asigura o bună etanşare a camerei de ardere şi un consum redus de ulei. Opinia specialiştilor este aceea că exigenţele funcţionale pot fi asigurate de trei segmenţi (doi de comprimare şi unul de ungere).

14. Influenţa formei camerei de ardere asupra distribuţiei câmpului termic în capul pistonului

15. ASIGURA • - jocuri mici între piston şi cilindru; • - diminuarea cantităţii de gaze scăpate în carter; • - ungerea satisfăcătoare a suprafeţelor în mişcare relativă şi un consum redus de ulei; • - rezistenţe ridicate la solicitările mecanice şi termice.

16. UMERII PISTONULUI

18. FUSTA PISTONULUI • Fusta pistonului are rolul de a transmite eforturile rezultante din mecanismul bielă-manivelă, către punctele cilindrului. • Calitatea de ghidare a pistonului, prin intermediul fustei, este un element determinant pentru următorii factori: fiabilitate; consum de ulei; reducerea zgomotului;

19. Lungimea mantalei trebuie să fie suficientă pentru a asigura un bun ghidaj, presiuni laterale reduse şi a limita bascularea. Pe de altă parte, ea nu trebuie să fie exagerat de mare, pentru a nu mări, în mod inutil, înălţimea motorului.

20. SEGMENTII • Segmentii sunt organe mobile ale mecanismului motor de forma inelara care, datorita elesticitatii lor apasa asupra cilindrului, asigurind etansarea cu pistonul

21. CLASIFICAREA SEGMENTILOR • a) segmenti de compresie - cu rol de etansare intre piston si cilindru • b) segmenti de ungere (raclori) - pentru razuirea si evacuarea excesului de ulei de pe peretii cilindrilor.

22. Materiale de executie si montaj • Se confectioneaza din fonta aliata, iar cei de ungere pot fi din tabla de otel, in forma de U, cu fante tip U-Flex (Oltcit ,Citroen). • Segmentii de compresie in numar de doi pentru MAS si trei pentru MAC, se monteaza in canalele din partea superioara a capului pistonului, iar cel de ungere (uneori doi), sub cei de compresie, in canalul prevazut special cu orificii pentru scurgerea uleiului raclat in carterul inferior. • Pentru a fi usor montati,segmentii sunt prevazuti cu taieturi numite,,fante,,

23. BOLTUL • Boltul ete organul mobil al mecanismuli motor care face legatura intre piston si biela . • Are forma tubulara, cilindrica (uneori inegala) si se confectioneaza din otel aliat sau otel carbon caruia i se aplica un tratament termic de cementare si caliresuperficiala CIF, iar pentru obtinerea unei suprafete netede se rectifica.

24. Asamblarea bolturilor • Modul de asamblare articulata a boltului cu biela se poate realiza : - "fix in umerii pistonului si articulat in bucsa ", - "fix in biela si liber in umerii pistonului" - "flotant" (liber si in biela si in umerii pistonului – caz in care se asigura cu sigurante).

25. Inainte de montare, pistonul se incalzeste uniform in instalatii speciale (pentru evitarea tensiunilor interne), dupa care boltul se preseaza. • Jocul sau stringerea la montare intre bolt si piston sau biela este foarte mic-0,002-0,008mm; la cele fixe in piston exista stringere de –0,02...-0,04mm.

26. BIELA • Biela asigura legatura cinematica intre boltul pistonului si arborele cotit (prin fusul maneton), transformind astfel miscarea de translatie a pistonului in miscare de rotatie la nivelul arborelui cotit.

27. Materiale si tehnologie de executie • Biela se confectioneaza din otel aliat sau otel carbon prin matritare la cald si i se aplica tratament termic de calire si revenire. • Dupa fabricatie, bielele se sorteaza pe seturi de motor neadmitindu-se diferente de greutate mai mari de 2g pentru autoturisme si 8g pentru autocamioane.

28. ARBORELE COTIT • Arborele cotit, organul cel mai important al mecanismului motor,numit si ,,arborele motor,, primeste miscarea de la piston prin biela, o transforma in miscare de rotatie, pe care o transmite in exterior pentru antrenarea diferitelor subansambluri ale motorului si la transmisia automobilului pentru deplasare.

29. Partile componente ale arborelui cotit • 1-fusul anterior • 2-fusurile paliere • 3-fusurile manetoane • 4-bratele manetoane • 5-masele de echilibrare • 6-capatul posterior • 7-flansa de fixare a volantului

30. Materiale si tehnologie de executie • Otel aliat - prin forjare la motoarele : D 797-05, Fiat, BMW, Volkswagen. • Fonta cu grafit nodular -prin turnare la : ARO, Dacia 1310 Dupa prelucrare, fusurile se trateaza termic – calire superficiala cu CIF si revenire – dupa care se rectifica pe masini de rectificatarbori cotiti.

31. Constructia arborelui cotit • Forma arborelui cotit depinde de: • numarul si pozitia cilindrilor, • numarul fusurilor manetoane, • ordinea de functionare a motorului si • sistemul de echilibrare a motorului. • Arborele cotit are un numar de fusuri paliere, de obicei egal cu numarul cilindrilor, plus unul si fusuri manetoane citi cilindri are motorul.

32. Lagarele paliere au o constructie asemanatoare cu cele de biele, putind fi si cu rulmenti (Wartburg). La cele cu cuzineti, difera latimea lor, cel mai lat (lagarul principal) putind fi amplasat linga pinionul de distributie, la mijloc sau linga volant, unele avind prevazute gulere laterale. Acesta preia eforturile axiale ale arborelui cotit la actionarea pedalei de ambreiaj sau la deplasarea vehiculului in rampa sau panta.

33. VOLANTUL • Volantul are forma unui disc masiv, cu triplu rol; inmagazineaza energia cinetica in timpul cursei utile si o reda in timpii rezistenti si in punctele moarte; este parte componenta conducatoare a ambreiajului si are presata pe el o coroana dintata ce serveste la actionarea arborelui in scopul pornirii de catre instalatia de pornire. • In partea centrala, este prevazut cu orificii pentru suruburile de fixare 3 pe flansa arborelui cotit. Pe partea frontala exterioara sunt orificii pentru fixarea ambreiajului cu stifturile 4 de ghidare. Pe volant se marcheaza semne ajutatoare la punerea la punct a distributiei si aprinderii sau injectiei.

34. Se confectioneaza din otel sau fonta, dupa care se prelucreaza si se echilibreaza dinamic. • La un numar mare de cilindri ai motorului, dimensiunile si masa volantului scad. • In partea centrala, este prevazut cu orificii pentru suruburile de fixare pe flansa arborelui cotit. • Pe partea frontala exterioara sunt orificii pentru fixarea ambreiajului cu stifturile de ghidare. • Pe volant se marcheaza semne ajutatoare la punerea la punct a distributiei si aprinderii sau injectiei.