GRUPUL SCOLAR INDUSTRIAL„TIMPURI NOI’’ p2f4fd
BUCURESTI
PROIECT:
- PROBA TEORETICA : MECANISMUL MOTOR ;
BIELA-MANIVELA
- PROBA PRACTICA : ORGANE MOBILE ;
BIELA -;ARBORELE COTIT
PROFIL:
MECANIC MOTOARE TERMICE.
IUNIE 2005
CUPRINS
I. BIELA
1. GENERALITATI
1.1 ROLUL
1.2 MATERIALE
1.3 SARCINI
2. REPARAREA BIELEI
2.1 DEFECTE IN EXPLOATARE ALE MECANISULUI BIELA-MANIVELA
2.2 CONTROLUL BIELEI-SCULE FOLOSITE
2.3 TEHNOLOGIA DE REPARARE,SCULE SI DISPOZITIVE
2.4 RODAREA MOTORULUI
2.5 ASAMBLAREA MECANISMULUI BIELA-MANIVELA.
2.6 MODIFICAREA RAPORTULUI DE COMPRESIE INURMA REPARATILOR
CUPRINS
II. ARBORELE COTIT
1. GENERALITATI
1.1 ROLUL
1.2 MATERIALE FOLOSITE
1.2 SARCINI
2. REPARAREA ARBORELUI COTIT
2.1 DEFECTE. DEFECTE IN EXPLOATARE
2.2 VERIFICAREA ARBORELUI COTIT
2.3 TEHNOLOGIA DE REPARARE A ARBORELUI COTIT
3. NORME DE PROTECTIA A MUNCII
4. BIBLIOGRAFIE
BIELA
I.Generalitati:
1.1 Rolul;
Biela este un subansamblu al mecanismului motor care se monteaza intre
boltul de piston si fusul maneton, al arborelui cotit. Pentru a transmite forta
pistonului, respectiv miscarea rectilinie alternativa a pistonului la arborele
cotit, care o transforma in miscare de rotatie.
1.2 Materiale;
Bielele se confectioneaza din : a) otel carbon de calitate (STAS 880-66, marcile OLC 45x, OLC 50 ) b) otel aliat cu elemente de aliere: Cr, Mn, Mo, Ni, V (STAS 781-66, marcile
40c10; 41 MoC11; 41 VmoC17;STAS 8580-74,marca 34MoCN 15AT ); c) aliaj usor ( duraluminiu ); d) fonta cu grafit nodural.
Rezistenta de rupere la tractiune a otelurilor pentru biela trebuie sa fie
cuprinsa intre 80…105 daN /mm2. Bielele din oteluri aliate se lustruiesc
fiind foarte sensibile la concentrarea de tensiuni. O metoda mai eficienta si
economica de ridicata a rezistentei la oboseala, s-a dovedit a fi ecruisarea
(durificarea bielelor cu alice ).
Suruburile de biela se executa din oteluri aliate pentru imbunatatire
(STAS 791-66,marcile: 45C10; 41CN12; 34MoCN15 ) cu rezistenta la rupere de 70…80
daN/mm2. Bucsele din piciorul bielei se confectioneaza din bronzuri cu rezistenta
ridicata la uzare si rupere (bronz cu plumb, bronz cu aluminiu, bronz fosforos).
1.3 Sarcini:
Biela executa o miscare complexa de translatie si de pendulare si este supusa
actiunii fortei produsa la comprimarea amestecului si la destinderea gazelor
arse, forta care variaza ca valoare, directie si sens. De aceea, biela este
solicitata la incovoiere, rasucire (torsiune), comprimarea, socuri si
uzura. Pentru a corespunde acestor cerinte, biela trebuie sa fie rigida, rezistenta
la uzura, incovoiere, torsiune si destul de usoara. Ea se va confectiona
din otel carbon de calitate sau din otel aliat prin matritare la cald sau prin
turnare din duraluminiu sau fonta cu grafit nodular. La bielele confectinate
din otel, inainte operatiilor de finisare se aplica un tratament de calire
de imbunatire, urmat de revenire.
Biela se compune din:
- partea bielei articulata cu boltul, numita capul mic sau piciorul bielei
- partea centrala, numita corpul bielei
- capul mare al bielei, care se monteaza pe fusul maneton al arborelui cotit
cu ajutorul capacului bielei
- capacul bielei
- surubului pentru strangerea capacului de biela, care sunt suruburile
speciale, cu filet rezistent obtinut prin rulare si au cap profilat. Piulitele
lor sunt piulite cu autoimpanare si prevazute cu saibe „cu nas”,
care se indoiesc dupa strangere, pentru a se asigura impotriva
desurubarii
- semicuzineti pentru capul mare
- cuzinet pentru capul mic
In capul mic al bielei este presat un cuzinet, prevazut cu un alezaj in
care se monteaza boltul de piston. La unele motoare, botul de piston este presat
in capul mic al bielei. In alte cazuri, boltul de piston are un
joc de 0,003-0,006 mm, fata de alezajul cuzinetului
In anumite cazuri, indeosebi la m.a.s. 2, imbinarea boltului
cu biela se face pe rulmenti cu ace.
Corpurile bielei are sectiunea transversala in forma de H pentru a rezista
la flambaj si torsiune si pentru a fi mai usor. El este prevazut uneori cu un
canal longitudinal, prin care este refulat uleiul dintre fusul maneton spre
boltul de piston.
Capul mare al bielei are plan de separatie cu capacul bielei, fata de care se
strange cu 2-4 suruburi, cu cheia dinamometrica (la Dacia 1300, cuplul
de strangere este de 4,5 daNm). Partile componente ale bielei sunt aratate
in fig. 1.3
2. Repararea bielei:
2.1 Defecte in exploatare ale mecanismului Biela-manivela.
In timpul exploatari automobilului, apar o serie de defectiuni accidentale.
Griparea pistoanelor are loc ca urmare a supraincalzirii motorului (din
lipsa de apa pentru racire, datorita uleiului provocata de uzarea segmentilor,
pistoanelor si cilindrilor, amestecului carburant necorespunzator, prea bogat
sau prea sarac, avansul exagerat) ; are loc o frecare uscata excesiva, urmata
de dilatarea pistoanelor si deci blocarea lor. Fenomenul poate fi observat de
sofer pentru ca este precedat de zgomote caracteristice provocate de efortul
bielelor de a smulge pistoanele gripate din punctele moarte si emanare de abur,
daca apa de racire este sub nivel. In cazul opririi imediate a motorului
se poate evita griparea; se lasa sa se raceasca, se toarna in fiecare
cilindru 30-40 g ulei si se incearca rotirea arborelui cotit. Daca se
invarte usor, se cauta si se inlatura cauza; daca se roteste
greu sau deloc, pistoanele s-au gripat si automobilul va fi remorcat pentru
repararea in atelier prin demontarea si inlocuirea pistonului gripat
si a segmentilor de la cilindrul respectiv.
Griparea pistoanelor poate duce la rizuri pe oglinda cilindrilor; daca acestea
sunt usoare, se pot slefui cu ajutorul unui piston in abundenta de ulei,
deplasat de cateva ori de-a lungul cilindrului in miscarea combinata
(de translatie si rotatie ). Numai dupa aceasta se face inlocuirea pistonului
si segmentilor respectiv;
Daca din gripare a rezultat si topirea locala a aliajului pistonului si arderea
lui pe cilindru, atunci acestea se inlatura cu un cutit triunghiular,
se slefuieste cilindrul, iar pistoane vechi, dar corespunzatoare) si totodata
segmentii respectiv. Cand griparea a dus la deteriorarea cilindrului,
atunci acesta se inlocuieste.
Cocsarea segentilor este urmarea supraincalzirii pistonului, scaparilor
de gaze (baie de foc ) datorita uzarii excesive a segmentilor si deci arderii
uleiului, care se depune sub forma de calamina in canalele respective,
blocandu-i. Deci segmentii nu mai asigura etansarea si racirea pistonului,
si ca urmare au loc scapari mari de gaze arse in baia de ulei, iar fumul
de esapament este de culoare albastra. Motorul nu mai dezvolta putere nominala
si, deci, nu mai corespunde sarcinilor de transport. Pornirea motorului este
greoaie, consumul de combustibil si ulei creste, iar compresia la cilindrului
respectiv este scazuta.
Remedierea consta in demontarea grupurilor piston-segmenti-biela curatirea
lor de calamina si inlocuirea segmentilor, care vor fi montati in
locasurile din pistoane cu ajutorul clestelui special, cu fantele decalate la
un unghi de 1200 sau 900 (dupa numarul lor ) si montarea in aceiasi cilindri,
de unde s-au demontat; se mentioneaza ca pistoanele nu se dezasambleaza de pe
biele.
Ruperea segmentilor se datoreste materialului necorespunzator, montarii incorecte,
intepenirii in canalele din piston, uzurii lor, precum si supraincalzirii
Defectiunea se constata prin compresie micsorata, scaparii de gaze in
carter, ca urmare a pierderii etanseitatii, si scaderea puterii motorului ;
apare un zgomot caracteristic (zgarieri ) la antrenarea arborelui cotit.
Se inlatura prin inlocuirea segmentilor la cilindrul respectiv.
Daca s-au produs rizuri usoare pe cilindrul, se slefuieste, iar daca sunt accentuate
se inlocuieste.
Ruperea boltului, defectiune mai rara, are drept cauze: uzura mare (joc ce depaseste
0,05 mm intre bolt si umerii pistonului sau bucsa de biela ),material
sau tratament necorespunzator, griparea pistonului.
Depistarea se face datorita zgomotului metalic ascutit uniform, la accentuarea
brusca a motorului. Deoarece ruperea boltului poate produce avarii grave (spargerea
pistonului, cilindrului, incovoierea sau chiar ruperea bielei, incovoierea
sau chiar ruperea arborelui cotit), motorul este oprit imediat.
Remedierea consta in demontarea grupului piston biela-manivela respectiv,
depresarea si presarea unui alt bolt corespunzator, inclusiv bucsa bielei, dupa
care se face montarea ambielajului si motorului.
Defiletarea partiala a suruburilor de fixare a capacului de biela, se determina
prin batai in partea inferioara a blocului motor, la accelerari-decelerari
repetate. Se remedieaza prin demontarea baii de ulei, restrangerea suruburilor
de la bielele ce au astfel de anomalii cu cheia dinamometrica la momentul prescris.
Totodata verifica fixarea la celelalte suruburi ale bielelor pentru a preantampina
astfel de defectiuni ; daca nu se inlatura la timp aceasta, exista pericolul
ruperii suruburilor si deci avarii la biele, cilindri, pistoane, bloc motor.
Ruperea bielei este cauzata de : griparea lagarului sau topirea semicuzinetilor,
joc prea mare in lagar, ruperea boltului, spargerea pistonului, smulgerea
sau ruperea suruburilor de biela.
Daca motorul nu este oprit la timp, se produc avarii grave : spargerea blocului
motor, a cilindrului si a pistonului, deteriorarea sau chiar ruperea arborelui
cotit, distrugerea baii de ulei.
Remedierea comparata operatii dificile, mai ales in caz de avarii si se
executa in atelier ; in afara demontarii, se face o constatarea
minutioasa a orgnelor deteriorate, blocul motor impunand repararea sau
chiar inlocuirea, iar cilindrul si grupul piston-segmenti-bolt-cuzineti
se inlocuiesc obligatoriu ; arborele cotit este controlat amanuntit, indeosebi
fusul maneton respectiv, care daca are culoarea schimbata necesita inlocuirea.
Incovoierea sau topirea biele, se poate constata prin batai anormale in
portiunea mediana a blocului motor. Daca nu se iau masuri imediate de reparare
in atelier a motorului poate duce la : uzarea accentuata a muchiilor segmentilor,
a pistoanelor si ovalizarea neuniforma a cilindrilor pe toata lungimea lor,
uzarea rapida a fusurilor manetoane ale arborelui cotit.
Gripare sau topirea cuzinetilor din lagare au unele cauze comune : ungerea insuficienta,
uzura mare, deci joc depasit intre fus si cuzinet, material de antifrictiune
necorespunzator, supraincalzire.
Se poate preintampina daca sesizarea zgomotului specific (batai
infundate, mai ales „ la rece” ce se intetesc la accelerare
) sau indicatiile manometrului de ulei (presiune scazuta ) se observa la timp.
Remedierea : demontarea ambielajului, constatarea starii fusului maneton respectiv
(culoarea schimbata, indica decalirea ) daca e in stare normala, se curata
resturile de material de antifrictiune si se inlocuieste cuzinetul cu
un altul de cota corespunzatoare.
2.2 Controlul bielei -; Scule folosite
In cadrul controlului prin prelevare se efectueaza :
- controlul alezajelor ;
- controlul abaterilor de la paralelism si al distantei dintre fetele laterale
;
- absenta fisurilor si a golurilor.
Fac precizarea ca verificarea alezajului capacului mare si capacului mic al
bielei se face cu micrometrul pentru interior sau dispozitive cu ceas comparator.
Verificarea cu sublerul este bine venita numai cand determinam distanta
dintre axe.
Se mai verifica:
incovoierea bielei. Pentru aceasta, se aseaza biela pe un platou plan-paralel
sau pe un geam si se observa locul unde suprafata plana a bielei nu mai atinge
suprafata plana a geamului sau a platoului plan-paralel. In acel loc se
observa marimea fantei de lumina si se introduce o lamela de interstitiu (lera)
care indica valoarea sagetii incovoierii.
- Torsiunea sau rasucirea bielei, care demonstreaza ca axele capului mic si
capului mare nu mai sunt coplanare (in acest plan). Verificarea se face
pe platoul plan paralel, ca si in cazul incovoierii.
- Greutatea bielei este, de asemenea, un parametru foarte important, care influenteaza
functionarea „rotunda”, silentioasa, fara vibratii, a motorului.
Toate bielele trebuie sa aiba aceeasi greutate. Se admite o toleranta de 5-10
grame, de la o bila la alta.
- Daca pe flancul capului mare si capacului bielei sunt poansonate cifrele care
indica numarului cilindrului in care se monteaza biela.
Fac precizarea ca in atelierele de specialitate, incovoierea si
rasucirea bielei se verifica cu ajutorul unor dornuri speciale care se vor monta
in alezajele capului mic si capului mare, care vor fi „palpate”
cu ajutorul unui ceas comparator fixat pe un suport special.
In fabricile constructoare, incovoierea sau rasucirea bielei se
determina cu un dispozitiv de tipul celui din (fig2.2) care verifica simultan
coplaneitatea axelor, diametrul alezajelor si distanta dintre axe
2.3 Tehnologia de reparare. Scule si dispozitive.
Reconditionare bielelor
Dupa cum am vazut, defectele bielelor sunt:
- indoirea corpului bielei
- uzarea alezajului cuzinetului
- uzarea alezajului semicuzinetilor
- uzarea alezajului capului mic al bielei
- uzarea sau deteriorarea alezajului mare al bielei
- fisurarea sau ruperea bielei
Indreptarea corpului bielei se face cu un dispozitive speciale, de tipul
celor din (figura 2.3,)
Daca alezajul cuzinetului capului mic al bielei este uzat, se va depresa cuzinetul
cu ajutorul unui dorn, ca in figura 2. 4, se va presa un cuzinet nou si
se va rectifica apoi cu ajutorul unui alezor, suprafata interioara a cuzinetului
la diametrul nominal prescris.
Daca alezajul capului mic al bielei, in care se preseaza cuzinetul, este
ovalizat sau rizat (din cauza slabiri si invartirii cuzinetului),
se strunjeste gaura la o dimensiune majora si se preseaza un cuzinet cu diametrul
exterior majorat. Alezarea manuala se face cu un dispozitiv ca in (figura
2.5.)
Bucsa cuzinet se poate confectiona din bronz cu aluminiu (STAS 19872-75), plumb
(STAS 1512-75) sau din bronz pe baza de staniu (STAS 197/2-76).
Reconditionarea lagarului maneton se va face prin inlocuirea semicuzinetilor,
corespunzator treptei de reparatie a fusului maneton.
2.4. Rodarea motorului.
Dupa montarea motorului, rodarea reprezinta cea de a doua faza importanta din
procesul tehnologic a motorului, cu influente hotaratoare asupra comportarii
ulterioare a motorului, in special, asupra durabilitatii sale.
Se stie ca, in urma prelucrarilor mecanice in procesul de reparatie,
apar pe suprafetele pieselor motorului o serie de rizuri si proeminente mai
mult sau mai putin neregulate, provocate de muchiile aschietoare al uneltelor
de lucru utilizate. Marimea acestor proeminente determina un anumit grad de
rugozitate a suprafetelor. In acelasi timp, datorita imperfectiunilor
de executie a pieselor si de montaj al motorului, apar erori de forma.
La inceputul functionarii motorului, cand varfurile proeminentelor
nu sant uzate, conctactul intre cuplurile de piese in frecare
se face pe o suprafata relativ mica, din care cauza apar local presiuni foarte
ridicate. Aceste presiuni pot provoca gripaje, atunci cand frecarea reciproca
a suprafetelor se face la viteze relativ mari sau in conditii de ungere
si racire nefavorabile, ca urmare a degajarii locale de caldura.
Aceasta este motivul pentru care operatia de rodare poate fi considerata ca
un proces de ultima finisare si corectare macro si microgeometrica a suprafetelor
conjugate, impunandu-se ca o etapa obligatorie in procesul tehnologic
de reparare.
Factorii cei mai importanti, care influenteaza asupra rodajului si uzurii initiale
a pieselor, sant : calitatea suprafetei, tehnologia de prelucrare si montaj,
sarcinile, vitezele relative de alunecare, temperaturi suprafetelor in
contact si lubrifiantului utilizat.
Calitatea suprafetelor in frecare are un rol primordial asupra perioadei
de rodaj si a durabilitatii pieselor in exploatare. Din punct de vedere
al rodarii si al uzurii, cea mai mare importanta o prezinta suprafata efectiva
de contact, deoarece, pe masura cresterii ei, se reduce presiunea specifica.
De aici rezulta marea importanta a rugozitatii suprafetelor, valoarea ei prea
mare ducand la uzuri mari sau gripaje in timpul rodajului. Asigurarea
rugozitatii prescrise in tehnologia de reparare conduce la un ritm de
uzura care realizeaza cresterea rapida a suprafetei efective de contact si inlaturarea
simultana a defectelor de forma.
2.5Asamblarea mecanismului biela-manivela.
Asamblarea mecanismului biela-manivela se efectueaza in ordine inversa
a demontarii, pecandu-se de la asamblarea subansamblurilor si continuandu-se
cu asamblarea lor pe bloc-carter.
Principalele conditii tehnice specifice asamblarii mecanismului biela-manivela
se refera la:
-montarea pe acelasi motor a unui set de camasi-pistoane biele la care sa se
respecte asamblarea selectiva camasa-piston, bolt-piston, fiind necesar ca :
imperecherile camasi-pistoane sa fie facute cu piese din aceeasi grupa
dimensionala ; pistoanele sa fie din aceeasi grupa de greutate ; bielele sa
fie din aceeasi grupa de greutate (grupele sant marcate cu culori sau
poansonate cu cifre sau litere );
- resectarea asamblarii selective intre bolt si bucsa bielei
- orientarea bielelor fata de motor in functie de orificiile de ungere
exterioara ;
- orientarea pistoanelor fata de motor, in functie de excentricitatea
boltului marcat prin semnul de pe capul pistonului ( „V ”,sageata,
litere );
- orientarea segmentilor cu fante dispuse la 180 grade ,plecand de la
bolt ;
- verificarea jocului segmentilor in canalele pistonului ;
- respectarea marcarii pieselor conjugate cum sant capacele de biela si
capacele paliere ;
- respectarea asamblarii selective dintre fusurile arborelui cotit si cuzinetii
amovibili ai lagarelor ( grupele de dimensiuni sant marcate prin culori
);
- verificare corespondentei gaurilor de ungere din cuzinet si corpul lagarelor
- strangerea la cuplu prescris a lagarelor paliere si a lagarelor de biela
- verificarea rotirii arborelui cotit si a jocului axial al acestuia,
- verificarea jocului axial al bielelor pe fusurile manetoane ;
- verificarea jocului radial al lagarelor ;
- verificarea functionarii mecanismului biela-manivela.
Asamblarea pistonului cu biela prin intermediul boltului se face in conditiile,
astfel :
- imperecherea pistonului cu boltul si se verifica ,,culisarea”
boltului in piston si in bucsa bielei (la jocuri mici. 0,001-0,006
mm, pentru usurinta montarii, pistonului se incalzeste la 80 de grade
-;exemplu. ROMAN-DIESEL);
- la asamblarile cu bolt flontant, boltul se asigura prin intermerdiul celor
doua sigurante laerale ;
- la asamblarea cu bolt fix in biela sau piston este necesara incalzirea
piesei care fixeaza boltul, asamblarea efectuandu-se cu dispozitive speciale
pe prese.
2.6 Modificarea raportului de compresie in urma reparatilor.
O lucrare de intretinere deosebita cu caracter prevenit este urmarirea
uzurii grupului cilindru-segmenti-piston, care poate infuienta negativ economicitatea
procesului de exploatare a autovehiculului.
Determinarea starii ajustajelor acestor piese, fara a fi necesara demontarea
motorului, se poate face utilizindu-se aparatul pentru determinarea starii
tehnice a grupului cilindru-segmenti-piston si semnalizatorul acustic, sau compresometrul.
Aparatul masoara pierderile relative de gaze (aer) din cilindru si, prin intrepretarea
acestor date, da indicatii asupra graduluzi de uzura a motorului.
ARBORELE COTIT
1.Gneralitati
1.1 Rolul :
Arborele cotit transforma miscarea pendulara a bielei in miscarea de rotatie
pe care o cedeaza apoi transmisie si rotilor motoare ale autovehiculelor. El
antreneaza totodata in miscare si alte sisteme auxiliare ale motorului.
1.2 Materiale folosite.
Materialul pentru arborele cotit depinde de procedeul de fabricatie si de dimensiunile
arborelui.
Arborele cotit se confectioneaza prin doua procedee: prin forjare si prin turnare.
Forjarea se efectueaza liber sau in matrita, cand lungimea arborelui
cotit nu depaseste aproximativ 2 m. Forjarea in matrita prezinta avantajul
ca fibrele, urmand conturul presei, nu comporta intreruperi. Arborii
cotiti forjati se confectioneaza din otel ; cei turnati se confectioneaza din
fonta sau otel. Intrucat conditia de rigiditate a arborelui cotit
impune dimensionarea larga a cotului, solicitarea lui coboara sub un asemenea
nivel incat este posibila utilizarea otelurilor nealiate si anume
otelul de calitate cu continut mediu de carbon ( OLC 45x, OLC 60x,STAS 880-66)
cu rezistenta la rupere 70…80 daN/mm2. La MAC-ul mai solicitat, se utilizeaza
oteluri aliate cu Cr, Ni, Mo, V (STAS 791-66), care au o rezistenta la rupere
superioara, 85…125 daN/cm2, dar un cost ridicat. O varietate de otel pentru
arborele cotit este otelul aliat NiCrMo (C = 0,22…0,25%, Ni = 3,75%…4,0%,
Cr = 1,1…1,3%, Mo = 0,45…0,55%, Si = 0,25…35%, Mn = 0,30…0,45,
S+P <0,025).
Arborele cotit este confectionat din aceste materiale, pentru a rezista la solicitarile
de incovoiere, rasucire, uzura, socuri si vibratii, arborele cotit se
va confectiona din semifabricate obtinute din fonta aliata sau din fonta modificata,
prin operatia de turnare, urmata de prelucrari mecanice. (In figura 1.6)
este redata modificata, arbore cotit obtinut prin turnare si revazut cu goluri
interioare -;asa dupa cum se vede in sectiune -;pentru a fi
mai usor. Arborii cotiti cu gabarit mai mic se pot confectiona din semifabricate
din otel carbon de calitate, matritat la cald, dupa cum se vede in figura
1.7.
Arborele motor a primit denumirea de ,, arbore cotit’’ datorita
configuratiei axei sale de simetrie, care serpuieste, coteste alternativ de
la un fus palier la un fus maneton si inapoi la fusul palier.
1.3 Sarcini :
Este cea mai solicitata piesa prin care trece intreaga putere a motorului
si asupra careia actioneaza forte variabile ca marime, directie si sens.
Arborele cotit este prevazut cu un numar ,, n ’’de fusuri manetoane
coaxiale, egal cu numarul cilindrilor motorului, si cu un numar de ,,n+1’’
fusuri paliere, prin intermediul carora arborele se sprijina pe lagarele paliere,
coaxiale. Legatura dintre fusuri paliere si fusuri manetoane este facuta de
bratele manetoane, in prelungirea carora se gasesc contragreutatile care
folosesc la echilibrare si asigura rotirea lina, fara socuri, a arborelui cotit.
Partea arborelui cotit prin care se transmite miscarea la utilizator (la ambreiaj
) se numeste partea posterioara, si este prevazut cu o flansa pe care se va
presa si se va asigura cu suruburi volanta si coroana dintata (figura 1.7) care
serveste la pornirea automata a motorului.
La celalalt capat, numit partea frontala, sunt prevazute suprafete cilindrice
conice sau in trepte, prevazute cu pene, pe care se vor monta pinionul
de distributie, amortizorul oscilatiilor de torsiune si fulia pentru antrenarea
ventilatorului, generatorului de curent, pompei de apa si a altor anexe. In
capatul frontal este practicata o gaura filetata in care se insurubeaza
clichetul numit si rac, pentru pornirea manuala a motorului (fig.1. 7, pozitia
9), la manivela.
In timpul functionarii arborelui, iau nastere oscilatii de torsiune care,
la anumite turatii ale motorului pot sa produca fenomenul de rezonanta, periculos
prin efectele sale distrugerea .
Pentru a preintampina acest fenomen, in partea frontala a
arborelui se monteaza amortizorul oscilatiilor de torsiune care, prin frecarea
interioara a masei de cauciuc, absoarbe o parte din energia vibratiilor.
Pentru a intelege mai bine locul de montaj al amortizorului, sa observam
si fulia pentru curea.
Socurile si vibratiile torsionale, transmise de la arborele cotit, se vor inmagazina
in masa de cauciuc care face corp comun cu discul masiv, disc care are
tendinta sa se roteasca uniform.
Legatura masei de cauciuc si a discului cu arborele cotit se face prin flansa
profilata care se strange cu suruburi pe butucul fuliei.
Fac precizarea ca nu toate motoarele sunt prevazute cu amortizoare de oscilatii.
Volanta, montata pe capatul posterior al arborelui cotit, are forma unui disc
masiv din fonta cenusie care inmagazineaza energia dezvoltata de motor
in faza de ardere si destinderea si o cedeaza arborelui cotit, pe care
il invarte in fazele de admisie, compresie si evacuare.
Volanta reduce rotirea neuniforma a arborelui, atenueaza socurile care apar
la trecerea pistonului prin punctele moarte si usureaza pornirea motorului si
plecare automobilului de pe loc.
Pe volanta se monteaza prin presarea coroana dintata, confectionarea din otel
carbon, care va fi antrenata de pinionul bendixului la pornirea automata (la
cheie ) a motorului.
Pe volanta se imprima si reperele ajutatoare pentru punerea la punct a aprinderii
si distributiei.
Corpul arborelui cotit este prevazut in interior cu canale capilare prin
care circula ulei sub presiune intre fusurile paliere si fusurile manetoane.
De asemenea, la capete este prevazut cu gauri de centrare, prevazut cu conuri
de protectie, pentru a putea fi montat intre varfuri pentru rectificarea
si verificari.
Pentru ca arborele cotit sa se invarta cat mai uniform, lin,
deci pentru ca motorul sa functioneze cat mai silentios, se efectueaza
echilibrarea arborelui cotit.
2.Repararea arborelui cotit.
2.1Defecte. Defecte in exploatare
Uzurile si defectiunile care pot aparea in timpul exploatarii motorului,
sunt:
- ovalizare fusurilor ;
- incovoierea arborelui cotit ;
- torsionarea arborelui cotit ;
- fisurarea ;
- exfolierea stratului dur exterior al fusurilor ;
- ruperea arborelui cotit ;
- infundarea canalizatiilor de ungere.
Uzura fusurilor paliere este, de obicei, mai redusa decat la fusurile
manetoane. Daca fusul palier central este rizat, inseamna ca grupul volant-ambreiaj
este dezechilibrat.
Lustruirea fusurilor (ultima operatie in procesul reconditionarii ) se
poate face pasta de rodat fina.
Incovoierea sau torsionarea arborelui cotit se poate produce in
urma unei solicitari mari cu caracter de soc. Aceste deformatii cauzeaza uzuri
rapide la paliere. Fisurarea arborelui cotit poate aparea in urma unor
defectiuni de fabricati sau datorita oboselii materialului. Determinarea fisurilor
se face corect prin defectoscopie magnetica numai in intreprinderile
constructore.
Exfolierea se poate produce datorita materialului semifabricatului, a tratamentelor
termice incorecte sau datorita metalizarii incorecte a fusurilor, la reconditionare.
2.2Verificare arborelui cotit.
Scule folosite. Verificarea arborelui cotit este o operatie pe care fiecare
mecanic auto trebuie sa o efectueze la repararea sau segmentarea motorului.
Astfel, se verifica aspectul fusurilor paliere si al fusurilor manetoane si
se observa eventualele uzuri. Se verifica starea canalizatiilor de ungere si
se curata si se desfunda, daca este cazul. Se verifica starea conurilor de proiectie
al gaurilor de centrare intre varfuri, pentru a fi siguri ca arborele
poate fi prins pe masina in vederea rectificarii.
Cu ajutorul micrometrului, se masoara diametrele fusurilor paliere si ale fusurilor
manetoane si se compara cotele reale cu dimensiunile nominale prevazute in
desen sau in cartea tehnica a motorului (fig.2.8. ).
Se poate indica astfel treapta de reparatie la care poate fi rectificat arborele
cotit.
La primirea arborelui cotit de la rectificare, in mod obligatoriu vom
verifica fusurilor paliere si manetoane .
Foarte multi mecanici auto nu fac aceasta verificare si sunt nevoiti apoi sa
sabaruiasca din semicuzineti sau foite de staniol, aceea ce afecteaza total
calitatea lucrarii.
Cu ajutorul dispozitivului de prindere intre varfuri si cu ajutorul
suportului cu ceas comparator din (figura2. 9), se poate masura coaxialitatea
fusurilor paliere, respectiv bataia radiala a acestor fusuri.
Pentru aceasta, se curata „ gaurile de centrare ” care se gasesc
in capetele arborelui cotit si se prinde arborele intre varfuri,
astfel incat sa se invarte usor si fara joc. Se masoara
pe directia verticala, ca in (figura2. 9), diametrele fusurilor paliere
incepand cu fusul palier nr.1, adica primul de langa flansa
volanta, si se inscriu valorile pe un caiet. Reglam apoi ceasul comparator
pe verticala astfel incat palpatorul acestuia sa atinga fusul palier
nr.1 si plimbam palpatorul peste fusul palier pe o directie perpendiculara pe
axa fusului, dupa care notam valoare indirecta de indicatorul ceasului comparator.
Repetam operatia pentru toate fusurile paliere si, tinand seama de valorile
efective ale diametrelor fusurilor paliere, vom determina daca aceasta se gasesc
pe aceeasi axa sau daca axa palierelor este incovoiata.
Daca vom roti usor arborele cotit in timp ce palpatorul aluneca pe suprafata
fusurilor paliere, vom determina atat ovalitatea fusurilor cat si
abaterea lor radiala.
Pentru a determina gradul de torsionare al fusurilor manetoane, vom roti arborele
cotit intre. varfuri astfel incat fusurile manetoane
sa formeze un plan orizontal, paralel cu platoul, ca in (figura2. 10),
dupa care verificam cu micrometrul diametrele fusurilor manetoane si inscriem
valorile intr-un caiet. Reglam ceasul pe verticala, astfel incat
palpatorul sa sesizeze suprafata fusurilor manetoane. Daca deplasam palpatorul
in sensul „a” si „b” peste fusurile 1 si 4, respectiv
peste fusurile manetoane 2 si 4 vom determina daca ele sunt coaxiale si coplanare.
Daca unul din fusurile manetoane (de ex. Fm3) este mai sus decat celalalt
(Fm2 ) inseamna ca el este torsionat in raport cu arborele, cu t
mm (fig.2. 10).
2.3 Tehnologia de reparare a arborelui cotit.
Scule si dispozitive folosite. Procesul tehnologic de reconditionare a arborelui
cotit, cuprinde urmatoarele reparatii:
- reconditionarea fusurilor paliere ;
- reconditionarea fusurilor manetoane ;
- reconditionarea canalului de pana ;
- reconditionarea fisurilor ;
- indreptarea la rece ;
- echilibrare ;
- verificarea si control.
Fusurile arborelui cotit se pot reconditiona prin micsorarea sau majorarea diametrului
lor. Micsorarea diametrului fusului se face prin rectificarea pe masini de rectificat
a stratului superficial dur realizat in fabricatie, daca grosimea acestuia
o permite la asa-numite trepte de reparare.
Reconditionarea fusurilor prin majorarea diametrelor sau majorarea diametrului
lor.
- cromare , urmata de rectificarea si lustruire;
- prin metalizare cu aliaje dure, urmata de rectificare si lustruire.
- incarcare prin vibrocontact cu electrozi calibili, urmata de rectificarea
si lustruire.
Asamblarea mecanismului biela-manivela se efectueaza in ordinea inversa
demontarii.
Se asambleaza subansamblele, continuand cu asamblarea finala pe bloc-carter.
3 Norme de protectiea a munci ,
-Muncitorul sa fie echipat corespunzator.
-Scule folosite la montarea si demontarea,
-Sa nu fie decalibrate (uzate ,
-Sa fie confectionate STAS.
-Interventia la mecanismul sistemului biela-manivela,se face in ateriele
specializate de personal calificat.
-La terminarea lucrarii se dispoziteaza sculele la locuri speciale.
-petele de ulei rezultant in timpul lucrului se indeparteaza cu
nisip sau rumegusi.
4 BIBLIOGRAFIE
1. SERBAN. M. POENARU -MOTOARE CU COMBUSTIE INTERNA E.D.TEHNICA BUCURESTI 1984.
ALEX . STEFLEA
2. M. SECHI -UTILAJUL SI TEHNOLOGIA FABRICARII, INTRETINERII SI REPARARII
MOTOARELOR CU COMBUSTIE INTERNA E.D.TEHNICA BUCURESTI 1979
M. POPA
3. AL. STEFLEA - TEHNOLOGIA INTRETINERII SI REPARARII MOTOARELOR CU COMBUSTIE
INTERNA . E.D.TEHNICA BUCURESTI 1978.
M. SECHI
4. DAN ABATANCEL -MOTOARE PENTRU AUTO-AUTOMOBILE SI TRACTOARE E.D.TEHNICA, BUCURESTI
1980.
C-TIN HASEGAN
ION STOICA
5. AL. GROZA -METODE SI LUCRARI PRACTICE PENRU REPARAREA MOTOARELOR CU COMBUSTIE
INTERNA E.D.TEHNICA BUCURESTI 1985.
GH. COLCIU
S. SAVIUC