BLOCUL MOTORa) Rolul. Blocul motor îndeplineşte rolul de schelet al întregului motor, pe el montându-se toate organele şi subansamblele acestuia. De aceea el este o piesă complicată constructiv şi cu masa de aprox. 25...35 % din masa întregului motor.b) Solicitări, Blocul motor este supus la acţiunea forţelor de presiune a gazelor, forţelor de inerţie şi momentele acestora, toate, transmiţându-se prin intermediul lagărelor paliere la suportul motorului, iar de aici la şasiul automobilului. Totodată apar solicitări suplimentare datorate încărcării termice şi strângerii la montaj a diferitelor piese. Nu este supus la uzură, decât dacă cilindrii sunt alezaţi direct în bloc.c) Cerinţe:- mare rigiditate şi stabilitate dimensională; - masă redusă şi formă constructivă simplă; - să permită acces uşor la subansamblele montate pe acesta; - gabarit şi preţ de cost reduse.d) Construcţie:Părţile componente ale blocului motor sunt blocul cilindrilor şi carterul superior. La motoarele răcite cu apă acestea formează, de regulă, un corp comun , fiind simultan turnate. La motoarele răcite cu aer cilindrii sunt piese indivi-duale care se fixează pe carterul superior cu şurub-uri lungi ce prind şi chiulasa , sau cu şuruburi scur-te . În ambele cazuri chiulasa poate fi individuală sau pentru un grup de cilindri. În blocul cilindrilor se execută sau se montează cilindrii motorului. Aceştia pot fi executaţi direct în materialul blocului sau pot fi piese separate, adică sunt demontabili . De asemenea uneori la baza blocului cilindrilor se execută Lagărele arborelui cu came şi rampa centrată de ungere, care este o canalizaţie cu diametrul de 8...14 mm ce străbate blocul de-a lungul lui de la un capăt la altul şi din care pornesc alte canale cu diametrul de 6 ..8 mm ce conduc uleiul spre lagărele arborelui cotit şi ale arborelui cu came.În carterul superior se execută, coaxial, lagărele paliere în care se sprijină arborele cotit. Aceste lagăre sunt formate dintr-o parte turnată odată cu blocul şi una detaşabilă, numită capac palier. (v.anexa cu desene) Pentru rigidizarea bloc-ului fără mărirea exagerată a grosimii pereţilor, se recurge la nervurarea blocului în zona lagărelor.O altă soluţie de rigidizare ar fi coborârea planului de separaţie a carterului superior de cel inferior, faţa de planul de separare al lagărului. În acest caz forţele sunt preluate de un volum mai mare de me-tal, dar creşte înălţimea şi masa motorului.De regulă la partea din fată a blocului se montează meca-nismul de antrenare al distribuţiei, iar la parea din spate carterul ambreiajului. La partea superioară a blocului se dispune chiulasa cu garnitura de chiulasă, iar la partea inferioară, baia de ulei prin intermediul garniturii sale.Mai există, pe părţile laterale ale blocului motor, suprafeţe prelucrate prin aşchi-ere pe care se montează: filtrul de ulei, manocon-tactul, pompa de alimentare.În anexa lucrării de faţă se prezintă şi alte construcţii de bloc motor.e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, verificare si montaj. Blocul motor se execută numai prin turnare din fontă (MAS şi MAC) sau din aliaje de aluminiu (MAS). După turnare se prelucrează prin aşchiere toate suprafeţele menţionate anterior, precum şi lagărele paliere. Acestea din urmă se prelucrează cu capacele în stare montată şi strânse la cuplu, după care ele devin neinterschimbabile, de aceea la demontare ele se reperează si se vor monta în aceeaşi poziţie.Abaterea maximă admisă la planeitate a suprafeţei de îmbinare cu chiulasa este în general de 0,02...0,08 mm/100 mm lungime.Caracteristici de montai şi funcţionare

102,00 DACIA

M036 OLTCIT L-27 ARO Diesel 797-05 SAVIE D2156M MAN

Cuplul de strângere al capacelor pe paliere [N*m]

55...65 43 151....65 100....180 220 ... 250

Jocul longitudinal al arborelui cotit [mm]

0,05..0,23 0,09....0,20 0,180 0,06....0,26 0,15....0,23

Jocul fusului palier în lagăr [mm]

0,180 0,06....0,18

1

f) Comportarea în exploatare (defecţiuni, cauze, efecte):În exploatare pot apărea următoarele defecţiuni:- fisuri ale blocului datorate defecţiunilor de fabricaţie şi/sau de montaj care duc la redistribuirea sarcinilor şi apariţia unor tensiuni locale;- fisuri ale blocului, ca urmare a îngheţării apei din sistemul de răcire;- spargeri ale blocului ca urmare a ruperii altor organe aflate în mişcare şi care lovesc astfel blocul.În toate cazurile blocul motor devine inutilizabil, nu mai poate fi reparat în condiţii de siguranţă şi deci necesită înlocuirea.

CHIULASA Şl GARNITURA DE CHIULASĂa) Rolul Chiulasa închide cilindrul la partea superioară formând peretele fix al camerei de ardere. Totodată pe chiulasa se dispun o parte din organele distribuţiei (supapele şi uneori arborele cu came) b) Solicitări Chiulasa este supusă forţei de presiune a gazelor şi solicitărilor termice care sunt inegal distribuite, fiind mai mari în zona SE, pe unde trec gaze cu temperaturi de peste 1000 K şi mai mici în zona SA pe unde gazele au temperaturi sub 350 K. c) Cerinţe Faţă de chiulasa se impun următoarele cerinţe:- rigiditate şi rezistenţă la solicitări termice;- forma constructivă mai puţin complicată;- dilatare şi masă reduse.d) Construcţie Elementele componente (în secţiune transversală) ale unei chiulase de MAS. Chiulasa unui MAC are aproximativ aceleaşi elemente, cu excepţia faptului că în locul bujiei se montează injectorul, iar camera de ardere poate fi în capul pistonului (MAC cu camera de ardere unitară sau injecţie directă), sau în chiulasa (MAC cu camera de ardere divizată - cameră de vârtej sau antecameră). e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, verificare şi montaj .Chiulasa se execută numai prin turnare din aliaje de aluminiu pentru MAS şi din fontă pentru MAC. Aliajele de Al au o conductibilitate termică mai bună ceea ce face ca o chiulasa de MAS să fie mai rece, lucru esenţial la acest motor, Invers, in cazul MAC-ului, unde se urmăreşte o chiulasa mai caldă care să uşureze autoaprinderea amestecului aer - combustibil. Suprafaţa de îmbi-nare cu blocul motor se prelucrează prin aşchiere, abaterea maximă admisă la planeitate fiind 0,05 mm/100 mm lungime. Camera de răcire din chiulasa se verifică la etanşeitate prin proba de presiune, la o presiune de 4 bari timp de 3 min., când se mtroduce în aceasta aer comprimat şi se cufundă într-un bazin cu apa. Nu este admisă ieşirea de bule de aer.Caracteristici de montai şi funcţionale

102,00 DACIA M036 OLTCIT L-27 ARO Diesel

SAV1EM 797-05

MAN D2156HM

Cuplul de strângere a prezoanelor de chiulasă [N*m]

55... 65 23 155.. 162 155.... 165 180

Cuplul de strângere a piuliţelor colectorului de admisie [N*m]

15 18 49 .. 56

Deformaţia max. a suprafeţei de îmbinare cu blocul motor [mm]

0,05 0,1

f) Comportarea în exploatare Defecţiunile mai frecvente ce pot apărea sunt:- deformarea chiulasei (ovalizarea) cauzată de dilatarea excesivă ca urmare a lipsei de lichid de răcire sau a nestrângerii la cuplu a şuruburilor de chiulasă; astfel, suprafaţa de îmbinare cu blocul îşi pierde planeitatea ceea ce face posibilă scăparea flăcării din cilindru şi arderea garniturii de chiulasă;- fisuri ale pereţilor chiulasei datorită îngheţării apei din sistemul de răcire sau a unor supraîncălziri locale cauzate de lipsa de lichid de răcire;- deteriorarea filetului bujiei datorită strângerii incorecte a acesteia;- depuneri de calamină pe pereţii camerei de ardere, datorate unui exces de ulei, ulei de calitate inferioară, amestec prea bogat sau defecţiuni de aprindere. Prima defecţiune poate fi remediată printr-o rectificare, însă următoarele două fac chiulasă inutilizabilă, fiind necesară înlocuirea ei.Garnitura de chiulasă Asigură etanşarea dintre chiulasă şi blocul motor. In mod obişnuit se utilizează o garnitură comună pentru toţi cilindri, dar uneori se folosesc şi garnituri de chiulasă pentru grupuri de cilindrii (ARO Diesel are 2 garnituri fiecare pentru un grup de 2 cilindrii, iar MAN D 2156 HM are 2 garnituri pentru grupuri de câte 3 cilindri).Deoarece această garnitură este supusă unor forţe şi temperaturi variabile, ea trebuie să asigure

2

o etanşare perfectă pentru ca în timpul procesului de ardere, când presiunea gazelor tinde să îndepărteze chiulasă, să nu aibă loc scăpări degaze printre blocul motor şi chiulasă. De aceea materialul din care ea se execută trebuie să fie suficient de elastic, iar tensiunea creată la montaj prin strângerea şuruburilor să nu depăşească limita de elasticitate. Elasticitatea materialului cât şi rezistenţa mecanică trebuie să se păstreze şi la temperaturile înalte de funcţionare ale motorului.În funcţie de particularităţile motorului garniturile de chiulasă sunt de mai multe feluri:a) Metalo-plastice care sunt formate dintr-o foaie de azbest sau ţesătură din fir metalic cu azbest învelite în tablă subţire de cupru, alamă sau fier care îi asigură rezistenta necesară. Marginile orificiilor pt camera de ardere sunt bordurate.b) Plastice din foi de azb-est grafitate care sunt mai puţin rezistente, dar se adaptează bine la neuniformităţile suprafeţelor cu care se îmbină. Orificiile garniturii se bordurează, în special cele pt camera de ardere. Aceste garnitu-ri au cea mai largă utilizare ele montându-se atât la MAS cât şi la MAC. c) Metalice care pot fi din :- tablă de aluminiu sau cupru; pt aceste garnituri se execută nişte ca-neluri în chiulasă şi gulerul cilind-rului, iar proemi-nenţele lor intră în garnitură la strângere;- tablă de oţel moale cu grosime de 0,4.. ..0,6 mm şi cu ondul-aţii de diferite adâncimi în jurul orificiilor ce treb-uie etanşate. La strângerea şuruburilor apare defor-marea elastică a garniturii realizându-se o etanşare ermetică - se folosesc la MAS;- pachet de table subţiri care sunt garnituri cu rigiditate variabilă; aceasta se obţine prin micşo-rarea numărului de table în anumite locuri. Locaşul din dreptul camerei de ardere se bordurează de una din tablele exterioare. Se folosesc la MAC;- inele de etanşare pentru fiecare cilindru din cupru sau aluminiu.Partea frontală a cămăşii intra în inelul 1 amplasat pe bordură. Etanşarea îmbinării pentru trecerea lichidului de răcire se realizează cu garni-tura elastică 2, comună tuturor cilindrilor. Se folo-seşte mai ales la MAC-uri supraalimentate.Strânge-rea garniturii de chiulasă se face cu ajutorul şurub-urilor de chiulasă. pentru, a evita deformarea neuniformă a garniturii sau apariţia unor deformaţii ale chiulasei, strângerea şuruburilor se face într-o anumită ordine, care începe cu şuruburile de la mij-loc şi se continuă prin alternare spre capetele chiulasei. Şuruburile se strâng în 2 sau 3 treceri cu un cuplu de 70 ... 80 N*m.Ordinea exactă de strân-gere a şuruburilor de chiulasă este prescrisă de către fiecare firmă constructoare a motorului, pe baza rezultatelor obţinute în urma încercărilor de banc. Pentru câteva motoare construite în România şi în lume, ordinea de strângere a şuruburilor de chiulasă Prin strângerea chiulasei garnitura îşi micşorează grosimea cu 20...30%. La demontare însă nu-şi revine la dimensiunea iniţială şi de aceea nu se recomandă folosirea lor a doua oară.

CILINDRULa) Rolul Cilindrul este organul motorului în care se desfăşoară toate procesele din ciclul motorului aici având loc transformarea energiei chimice a combustibilului în lucru mecanic. b) Solicitări Cilindrul este supus la :- forţa de presiune a gaze-lor; - solicitări termice cauzate de căldura degajată prin arderea combustibilului;- uzura corozivă, ade-zivă şi abrazivă produsă de gazele de ardere, unge-rea deficitară mai ales în zona pct moarte şi respec-tiv datorită particulelor abrazive pătrunse în cilindru odată cu aerul aspirat sau rezultate din frecarea între diferite piese şi transportate de uleiul de ungere.c) Cerinţe Se impun următoarele cerinţe :- rezistentă mecanică la forţa de presiune a gazelor.- rezistentă la solicitări termice;- rezistenţă la cele 3 tipuri de uzură. d) Construcţie Cilindrul poate fi nedemontabil (neamovibil) sau demontabil (amovibil). În primul caz el se alezează direct în materialul blocului. Dezavantajul este acela că întreg blocul trebuie turnat dintr-un material rezis-tent la uzură, în schimb blocul are o rigiditate mai mare. Cilindrul demontabil se mai numeşte şi cămaşă de cilindru. Cămaşa de cilindru poate fi uscată sau umedă . Cămaşa uscată nu vine în contact direct cu lichidul de răcire, în timp ce cămaşa umedă se defineşte prin opoziţie. Cămaşa uscată poate fi montată pe toată lungimea cilindrului sau numai la partea superioară a acestuia. Introducerea ei se poate face cu o uşoară presare la rece, sau presată la cald, când blocul motor se încălzeşte pentru a se dilata alezajul cămăşii, iar cămaşa se răceşte în zăpadă carbonică. După montaj ele îşi revin la temperatura mediului ambiant şi se reali-zează strângerea. Cămaşa uscată poate avea o sup-rafaţă de sprijin la partea superioară (motor MAN D2156), sau fără suprafaţă de sprijin (motor ARO L27 Diesel). Cămaşa umedă poale avea suprafaţa de sprijin la partea superioară , motor SAVIEM 797-05) sau la partea

3

inferioară (motor din familia DACIA); al doilea caz se utilizează la motoarele rapide pt a asigura o răcire mai bună a primului segment când pistonul se găseşte la p.m.s. (segm-entul se găseşte în dreptul cămăşii de răcire a cilindrului pt această poziţie a pistonului). În ambele cazuri - montarea cămăşii umede se face astfel încât să depăşească nivelul blocului cu 0.10......0.15 mm pentru ca forţa principală de strângere a chiulasei sa fie preluată de cilindru. Pentru a asigura această supraînălţare se folosesc nişte garnituri din hârtie ce se dispun între cilindru şi suprafaţa sa de sprijin (soluţia e). Garniturile sunt de grosimi diferite pentru a se putea prelua şi abaterile de fabricaţie şi colorate diferit pentru a se putea recunoaşte. (0,08 mm - albastru; 0.10 mm roşu; 0.12 mm verde). Cilindrul răcit cu aer este întotdeauna demontabil şi prezintă ca particularita-te existenţa unor aripioare ce au rolul de mărire a suprafeţei de cedare a căldurii către aerul din medi-ul ambiant. Acestea pot fi obţinute prin turnare odată cu cilindrul sau separat când sunt montate prin presare peste o cămaşă turnată separat din fontă. Lungimea acestor aripioare poate fi aceeaşi pe toată înălţimea cămăşii sau pot avea lungime din ce în ce mai mică spre partea inferioară deoare-ce temperatura cilindrului scade spre această parte.e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, verificare si montai. Cilindrul se confecţionează prin turnare centrifugală din fontă perlitică cu grafit lamelar fin sau nodular nealiată sau aliată cu Ni, Cr, Mo, Cu. Apoi se prelucrează prin aşchiere suprafaţa interi-oară numită şi oglinda cilindrului, după care urme-ază o operaţie de honuire a acestei suprafeţe până ce rugozitatea ajunge la 0,35...0,45 fim. S-a consta-tat că la această rugozitate oglinda cilindrului reţi-ne o peliculă de ulei care o protejează cât timp motorul este oprit, în plus raportul calitate/preţ de fabricaţie este optim. Datorită abaterilor de fabri-caţie, admise între anumite limite diametrul interior al cilindrilor (alezajul) nu este la toţi acelaşi. De aceea în final se face sortarea cilindrilor pe clase de dimensiuni în funcţie de mărimea alezajului. Marcarea clasei pe cilindru se face printr-o pată de vopsea de o anumită culoare. De exemplu pentru cilindrii motorului autoturismului DACIA (motor 102.00) de 1400 cm3 clasele de sortare sunt: -verde D == 76,00 .... 76,10 mm;- albastru D=76,10... ..76,20 mm;-roşu D = 76,20.....76,30 mmJocul admis între piston şi cilindru este :-motor Dacia: 0,045...0,065 mm;- motor ARO L-27: 0,18 ...0,204 mm;- motor Saviem 797-05: 0,11. ..0,13 mm;- motor MAND2156 HM:0,12...0,16 mmf) Comportarea în exploatare. Pot apărea următoarele defecţiuni:- uzura normală a cilindrului datorată factorilor enumeraţi la punctul b, uzură care apare în timp chiar şi în cazul unei exploatări şi întreţineri corecte;- uzura anormală datorită defectelor de material sau de tratament termic, corelate cu factorii anteriori şi cu o exploatare sau întreţinere incorectă (filtru ulei colmatat, lipsă filtru de aer);- griparea cilindrului cauzată de supraîncălzirea oglinzii acestuia ca urmare a lipsei de ungere şi/sau de răcire; aceasta constă din topirea materialului pistonului şi aderarea lui la suprafaţa cilindrului;- fisurarea cilindrului când îngheaţă apa din sistemul de răcire;- uzura adezivă, abrazivă şi corozivă a oglinzii cilindrului cauzate de: ungere insuficientă, lipsă filtru de aer sau filtrul de ulei est colmatat, acţiunea chimică a produselor rezultate în urma arderii).In exploatare, în generat, cilindrul nu se repară ci se înlocuieşte. Atunci când nu se dispune însă de cilindri noi, se pot aleza cei vechi, dacă gradul de uzura permite, până la una din cotele de reparaţie pentru care se dispune de pistoane corespunzătoare.

CUZINEŢIIa) Rolul Cuzineţii sunt piese semicilindrice inelare cu rol de căptuşire a lagărelor manetoane şi paliere în scopul de a micşora frecările. b) Solicitări. Cu-zineţii sunt supuşi în principal la uzură datorită fre-cării dintre ei şi fusuri dar şi la solicitări mecanice provocate de forţa de presiune a gazelor şi forţele de inerţie. Solicitările termice există dar sunt sem-nificative numai în cazul lipsei de ungere.c) Cerinţe. Faţă de cuzineţi se impun următoarele cerinţe:- rezistenţă mecanică; bune proprietăţi de alunecare, deci rezistenţă la uzura; adaptabilitate la forma lagărului. d) Construcţie. Cuzinetul este format dintr-o carcasă de oţel pe care se depune un strat de material antifricţiune. Conform STAS 9715-80 grosimea carcasei din oţel este de 1...2,8 mm, iar a stratului de fricţiune de 0,212 ... 0,225 mm, pentru diametre ale fusului de 30....80 mm. S-a constatat că la această grosime, stratul de fricţiune nu se striveşte sub acţiunea forţelor, care vor fi preluate în principal de carcasa din otel. În scopul împiedicării rotirii cuzinetului în lagăr, acesta este prevăzut cu un pinten , iar lagărul are o degajare în care acesta intră. Cuzineţii lagărelor paliere au un canal longitudinal, care are rolul de a distribui uleiul pe întreaga circumferinţă a fusului în timpul funcţionării şi de a reţine o cantitate

4

de ulei la oprirea motorului, necesară la pornirea următoare. La unele motoare cuzineţii lagărului palier din mijlocul arborelui cotit sunt prevăzuţi cu un guler care are şi rolul de fixare axială a arborelui cotit. (Jocul axial maxim admis al arborelui cotit este de 0.05..0.23 mm).e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, verificare si montai Carcasa din oţel se execută prin laminare din bandă de oţel cu conţinut de C de max. 0,08%. Stratul antifricţiune se aplică prin placare sau laminare pe carcasă, ori se depune galvanic sau chimic. Ca materiale pentru acesta se pot folosi: aliaje pe bază de staniu (BABIT), pe bază de Cu, bronz, Pb, bronz cu Pb, dar mai ales pe bază de Al, care au cea mai largă răspândire.Se exemplifică câteva materiale antifricţiune ce pot fi utilizate (STAS 11271-80): - pe bază de cupru: CuPb25, CuPb30, CuPb23Sn2, CuPblOSnlO, CuPb22Sn4; - pe bază de aluminiu: AISn20, AIPb2Cul, AISn6Nil, AISn6NiO5, AISn6NiO4;- depuse galvanic sau chimic: PbSnlOCu2, PbSn8, Sn. Cuzineţii se fabrică pentru diferite trepte de reparaţie a arborelui cotit având grosimea carcasei din oţel din ce în ce mai mare, pentru a putea păstra jocul radial al arborelui în lagăr. (La fiecare treaptă de reparaţie, ca urmare a rectificării arborelui, diametrul fusurilor scade cu 0,25 mm). Marcarea treptei de reparaţie se face pe partea exterioară a carcasei astfel: ST - cota standard; R1,R2, R3.... reparaţia I, a II-a, a III-a...etc. f) Comportarea în exploatare. Cuzineţii sunt supuşi uzurii normale chiar dacă sunt respectate toate indicaţiile uzinei constructoare privind întreţinerea şi exploatarea. în afară de aceasta mai poate apărea griparea cuzineţilor, care constă din topirea stratului antifricţiune şi aderarea lui la suprafaţa fusului atunci când lagărul respectiv nu mai are ulei de ungere. Remediul constă din rectificarea arborelui, cotit şi înlocuirea cuzineţilor.Ca o defecţiune mai frecventă ar fi apariţia de zgârieturi sau rizuri pe suprafaţa de alunecare a cuzinetului ca urmare a unor particule dure existente în ulei şi nereţinute de filtrul din cauza colmatării lui. PISTONULa)Rolul. Pistonul este organul din mecanismul motor care îndeplineşte următoarele funcţiunii: 1) preia forţa de presiune a gazelor şi o transmite prin intermediul bolţului şi a bielei, la arborele cotit. Mişcarea sa alternativă este transformată, prin inte-rmediul mecanismului bielă-manivelă, în mişcare de rotaţie a arborelui cotit; 2) preia reacţiunile det de bielă şi le transmite suprafeţei cilindrului; 3) asigură cu ajutorul segmenţilor etanşarea camerei de ardere. 4) serveşte ca mijloc de transmitere a căldurii la pereţii cilindrului şi chiar la aerul din carter; 5) împreună cu segmentii asigură reglarea cantităţii de ulei pe oglinda cilindrilor; 6) la motoarele în 2 timpi pistonul mai are în plus şi rolul de organ de distibuţie el comandând deschiderea şi închiderea luminilor de baleiaj şi de evacuare. b) Solicitări. Este supus la solicitări mecanice datorate forţei de presiune a gazelor, solicitări termice deoarece dea-supra pistonului are loc procesul de ardere, şi la uzură, el fiind o piesă în mişcare relativă faţă de cilindru, deci între ele existând frecare. Diminuarea acestei frecări se face printr-o peliculă de ulei ce se depune prin ceaţă şi stropire pe oglinda cilindrului.c) Cerinţe Faţă de piston se impun următoarele cerinţe; - rezistanţă mecanică la acţiunea forţei de presiune a gazelor şi menţinerea acesteia la temp ridicate;- termoconductibilitate mare în scopul micşorării temp;- dilatare redusă şi concordanţă a acesteia cu dilatarea cilindrului:- coefi mic de frecare şi deci rezistentă înaltă la uzură:d) Construcţie. Pistonul se compune din patru părţi şi anume: 1) capul pistonului care preia forţa de presiune a gazelor, 2) regiunea port-segmenţi care conţine canalele unde se montează segmentii; 3) mantaua sau fusta pistonului, care ghidează pistonul în mişcarea sa alternativă; 4) bosajele sau umerii pistonului, unde se execută alezajul pentru bolţ.

5

Capul pistonului poate avea forme diferite în funcţie de tipul motorului (MAS sau MAC). La MAS el poate fi plat, bombat sau profilat. La MAC capul pistonului poale fi plat (MAC-uri cu injecţie indirectă) sau poate avea diferite forme în funcţie de geometria camerei de ardere ce este executată în acesta (MAC-uri cu injecţie directă). (A se vedea setul de pistoane din cadrul lucrării).Regiunea port-segment (RPS) este regiunea situată imediat sub capul pistonului până la alezajul pentru bolţ, unde se dispun segmenţii. (La unele motoare, mai ales Diesel, uneori se mai dispune un segm de un-gere la partea inferioară a mantalei, sub alezajul pentru bolţ, deci nu în RPS).Pt uşurarea evacuării căldurii înmagazintă de primul segm, numit şi segm de foc, canalul acestuia se execută, mai ales la motoarele rapide (MAS-uri), mai jos decât partea interioară a capului . La motoarele la care grosimea capului este prea mare (MAC-uri), canalul acestui segment este protejat cu o inserţie din oţel termorezistent . Uneori prin intermediul unui cilindru canelat la exterior, încorporat în RPS se protejează toate canalele pentru segm, sau se prevede această inserţie chiar pe capul pistonului în dreptul jetului de flacără sau combustibil . Inserţia de metal se confecţionează din fontă cenuşie, fontă specială sau austenitică, cu coeficient de dilatare apropiat de cel al aluminiului (de exemplu NIRE-ZIST). Mantaua (fusta pistonului) este partea pist care serveşte la ghidarea sa în mişcarea alternativă din interiorul cilindrului. Prin intermediul acesteia se preia forţa normală N = F*tgα şi se transmite la oglinda cilindrului ; (F=Fp+Fj, unde Fp este forţa de pres a gazelor, iar Fj este forţa de inerţie a mas-elor în mişcare alternativă). Nu întreaga circumfe-rinţă a mantalei transmite această forţă normală N, care îşi schimbă sensul de 7 ori pe parcursul unui ciclu, ci numai o porţiune situată sub un unghi p = 80.. 100° . aşa explicându-se uzura mai accentuată a acesteia. Uneori, şi numai la MAS, se practică tăierea mantalei pe faţa care nu preia forţa normală maximă, tăiere incompletă în formă de T sau de H rezultând aşa numita manta elastică. Acest tip de manta permite reducerea jocului la rece dintre piston şi cilindru până la valori de 0,024 ... 0.036 mm deoarece se contează pe faptul că dilatările pistonului la cald sunt preluate de rostul acestei tăieturi.Se utilizează pe scară largă pistoane cu inserţii formate dintr-o plăcuţă metaltcă dispusă în zona bosajelor . Aceasta poate fi o plăcuţă de invar (oţel aliat cu 36% Ni şi cu un coeficient de dilatare de 30 x mai mic decât al aluminiului, ) sau plăcuţă din oţel de calitatea . Plăcuţele de invar sunt sunt încorporate în materialul pistonului împiedicând dilatarea pistonului în timp ce plăcuţele de oţel sunt fixate pe periferia materialului pistonului şi lucrează ca o lamă bimetalică supusă încălzirii, frânând dilatarea, sistemul curbându-se în direcţia evazării pentru a satisface condiţia de dilatare.Un asemenea piston permite cele mai mici jocuri de montaj (0,012...0,024 mm), şi în plus plăcuţele inserate măresc rigiditatea mantalei şi a umerilor. Pistoanele cu inserţie se numesc şi pistoane autotermice şi se utilizează la motoare solicitate mai intens termic şi mecanic. Bosajele sau umerii pistonului. Reprezintă aglomerări de material în care se execută alezajul pentru bolţ. Centrul acestui alezaj (punctul B) poate fi pe axa pistonului sau poate fi decalat cu e=0,5...1,5 mm în sensul de rot-aţie al arborelui cotit, sau în sens invers . În aceste cazuri se urmăreşte fie micşorarea unghiului fie micşorarea unghiului b şi implicit a forţei N ceea ce duce la micşorarea forţei de frecare (Ff =μ*N unde micron este coefi de frecare dintre piston si cilindru), fie a cuplului de basculare al pistonului (Mb = Ff*D/2 unde D este alezajul). De aceea pt a putea fi montat corect, respectând sensul de deza-xare, pist se reperează printr-un semn (o săgeată, o literă V ) marcat pe capul său şi paralel cu axa bolţ-ului. Montarea se face după indicaţiile constructor-ului (d), adică toate pistoanele unui motor au acest semn orientat spre volant (DACIA) sau spre partea din faţă a motorului (OLTCIT).e) Comportarea în exploatare. Pistonul în exploatare se deformează din mai multe cauze şi anume :- sub acţiunea dilatărilor termice (fig,II-7,a);

6

Fig.II-7 Deformaţiile pistonului în exploatare- sub acţiunea forţei de presiune a gazelor Fp (b);- sub acţiunea reacţiunii N' determinate de cilindru asupra pistonului (c).Se observă însă că în toate aceste cazuri pistonul ia o formă eliptică. în plan transversal cu axa mare a elipsei paralelă cu axa bolţului.De asemenea pist este supus uzurii normale sau anormale din aceleaşi motive ca şi cilindrul, dar apare mai ales griparea pistonului care constă din topirea unui strat superficial din materialul acestuia şi aderarea lui la oglinda cilindrului. Cauza o constituie supraîncălzirea prin frecare a cuplului piston-cilindru în principal din lipsă de ungere şi/sau de răcire. Griparea poate ajunge, în cel mai grav caz, până la "sudarea" pistoanelor de cilindri şi deci blocarea motorului, când remedierea nu se mai poate face decât prin înlocuirea întregului set motor. Spargerea capului pistonului poate avea loc atunci când în cilindru se dezvoltă timp îndelungat o ardere cu detonaţie sau în cazul ruperii uneia din supape şi căderea ei în cilindru. Datorită unor jocuri mari între piston şi cilindru (peste 0,001 D) apare fenomenul de bătaie a pistonului când mantaua, mai ales la MAS unde este mai subţire, se poate sparge. f) Materiale, tehnologie de fabricaţie, control si montai. Pistonul poate fi executat prin două procedee şi anume: turnare în cochilă sau matriţare. Turnarea este mai des utilizată, mai ales la motoarele de serie, deoarece este un procedeu mai ieftin şi care conferă rezistenţă mecanică suficientă pentru solicitările la care este supus un astfel de motor. Matriţarea se utilizează pentru pistoanele motoarelor puternic solicitate cum ar fi cele de curse. Ca materiale se utilizează:- aliaje de aluminiu cu cupru numite şi aliaje Y;- aliaje de aluminiu cu siliciu numite silumin. Se exemplifică în continuare câteva materiale mai des utilizate, conform STAS 201/2 - 80: ATN Cu4 Ni2 Mg, ATC Cu4 Ni2 Mg, ATN Cu 10 Mg, ATC Si6 Cu4, ATC Si7 Mg, ATC Si 10 Cu3 Mg, ATC Si 12 Cu Mg Ni etc. Prelucrarea prin aşchiere a profilului exterior al pistonului este însă foarte pretenţioasă ea trebuie să ţină seama de deformaţiile pe care acesta le suferă în timpul funcţionării. Astfel cunoscând modul de deformaţie, pentru a-1 contracara, pistonul se profilează în plan transversal după o elipsa care are axa mare perpendiculară pe axa bolţului (fig.II-8,a), urmând ca la cald pistonul să devină cilindric. Mărimea ovalizaţiei maxime este Av = 0,1. .0,25 mm pentru alezaje mai mici de 100 mm şi poate ajunge la 1,0 mm pentru alezaje mai mari. De asemenea având în vedere încălzirea diferită pe înălţime datorită repartizării neuniforme a materialului şi deci dilatarea diferită, în profil longitudinal,pistonul nu este cilindric ci poate avea diferite forme tronconice însă întotdeauna (la rece) cu diametrul mai mic la capul pistonului. La cald datorită dilatărilor mai mari în această zona, pistonul devine cilindric.Suprafaţa exterioară a pistonului poate fi protejată prin:- cositorire cu un strat de 0,004...0.006 mm care scurtează perioada de rodaj;- grafîtare cu un strat rugos şi aderent de grafit de 0.01 mm care reţine uleiul prevenind griparea;- eloxare adică oxidare electrolitică a suprafeţei pistonului rezultând un strat dur şi poros care reţine uleiul şi măreşte rezistenţa la uzură.Pistoanele se sortează pe clase de dimensiuni şi de greutăţi, în funcţie de diametrul mare al elipsei (cotă măsurată perpendicular pe axa bolţului) şi de masa lui. Cele două sortări se marchează pe capul pistonului prin două pete de vopsea de culori diferite. La MAS se sortează şi după mărimea alezajului pentru bolţ, marcâdu-se pe capul pistonului încă un semn de o altă culoare.Pistonul se fabrică şi pentru diferite trepte de reparaţie a cilindrului de +0,25, +0,5 şi +1 mm şi se marchează cu Rl, R2, R3.

BOLŢULa) Rolul. Bolţul face legătura între piston şi bielă. Prin intermediul lui se transmite forţa de presiune a gazelor de la piston la bielă.

7

b) Solicitări. Este su-pus la solicitări mecanice de încovoiere, forfecare şi oboseală de către forţa de pres a gazelor (Fp), precum şi la uzură.c) Cerinţe. Având în vedere solicitările menţionate anterior el trebuie să aibă o tenacitate ridicată a miezului dar şi o duritate ridicată a suprafeţei exterioare pentru a reduce uzurile care sunt mult favorizate de o ungere deficitară. De asemenea fiind o piesă în mişcare trebuie să aibă o masă redus pentru a micşora forţele de inerţie pe care aceasta le introduce în întreg mecanismul motor.d) Construcţie. Bolţul are o formă tubulară, profilul exterior fiind întot-deauna cilindric, iar cel interior poate avea diferite forme însă din motive de economicitate, cei mai des se utilizează tot profilul cilindric şi pt interior.

Fig. II-9 Forme constructive de bolţAsamblarea bolţ-bielă-piston poate fi realizată în trei moduri însă la motoarele de automobile se utilizează doar două dintre acestea (fig.II-10):- bolţ liber în piciorul bielei şi în umerii pistonului;- bolţ fix în piciorul bielei şi liber în umerii pistonului;- bolţ liber în piciorul bielei şi fix în umerii pistonului;

Fig.II-10 Tipuri de asamblări bolţ - bielă - piston al şi a2 - bolţ flotant; b -bolţ fix în bielă 1- piston; 2-bielă; 3-bolţ; 4-bucşă antifricţiune;5-siguranţe; 6-capac; 7-orificii pentru ungerePărţile mobile ale mecanismului motorDupă cum s-a văzut, mecanismul motor este format din părţi fixe (blocul motor, chiulasa, cilindrii, cu-zineţii) şi din părţi mobile.Principalele părţi mobile ale acestui mecanism sunt prezentate în cele ce urmează. De ungere să pătrundă între bolţ şi umerii pistonului pentru ungerea acestei porţiuni. Atunci fie se practică nişte orificii (7) în bosaje prin care pătrunde uleiul din ceaţa ce se formează sub acesta, fie în locul siguranţelor se utilizează un capac sferic la exterior (6) din aliaj uşor şi moale (aliaj de Al sau Mg), care nu mai fixează bolţul axial însă nici nu provoacă zgârierea oglinzii cilindrului (a2).În ambele cazuri însă, existând o mişcare relativă între bolţ şi bielă, iar ungerea facându-se cu dificu-ltate, se dispune între acestea o bucşă antifrictiune din bronz (4). Numai prezenţa ei nu este suficientă pentru micşorarea frecării şi de aceea se mai practi-că un orificiu prin care pică uleiul de pe partea in-terioară a capului până în zona bolţului aflată în bielă. Uneori însă, la motoarele mai solicitate, se recurge la soluţia ungerii bolţului în biela sub pres cu ulei adus din lagărul maneton printr-un canal (8) ce traversează corpul bielei. Prezenţa bucşei anti-frictiune şi a inelelor de siguranţă este un indiciu sigur că asamblarea bolţ - bielă - piston este de tipul cu bolţ flotant. Soluţia aceasta se utilizează la toate motoarele fabricate în România cu excepţia motoarelor din familia DACIA.Bolţul fix în piciorul bielei este soluţia exceptată anterior şi asamblarea se realizează în următoarele etape:

8

- se încălzeşte piciorul bielei pe o plită electrică la o temperatură de cea. 250°C, timp de 10 ... 15 min-ute, în scopul dilatării alezajului acestuia, pt a se putea monta uşor bolţul;- se montează rapid bolţul în pist şi bielă cu ajutorul unor bucşe şi mandrine; -se lasă ansamblul să se răcească în aer liber, timp în care biela se contractă realizând strângerea şi fixarea bolţului.Între bolţ şi bielă nemaiexistând mişcare relativă nu mai este necesară nici bucşa antifricţiune. De asemenea bolţul fiind fix în bielă nu mai sunt necesare nici siguranţele.Ungerea bolţului de face numai în zona din piston, cu ulei din ceaţa ce se formează sub acesta, prin orificiile executate în umeri.Bolţul fix î n umerii pistonului este o soluţie care nu se utilizează la motoarele de autovehicule rutiere datorită introducerii unor con-centratori de tensiune, măririi masei în mişcarea de translaţie şi dificultăţilor de montaj. Fixarea bolţu-lui se realizează cu două şuruburi ce străpung ume-rii pistonului şi bolţul, sau utilizând o bielă cu pici-or parţial secţionat (bielă cu picior elastic) şi strâns cu şurub .e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, control si montai. Bolţul se execută prin stunjire din OLC 15, 20, 45, 60 sau din oţeluri aliate cu Cr, Ni, Mo, V. După strunjire se rectifică suprafaţa exterioară până la o rugozitate de 0,1...0,2 micron, iar apoi se cementează sau se căleşte CIF pe o adâncime de 1,0... 1,5 mm până când duritatea stratului superficial atinge 58...64 HRC.Toleranţa de fabricaţie a diametrului exterior este de 3 mic-ron la MAS şi de 8 um la MAC. De aceea la MAS bolţul se sortează pe clase de dimensiuni în timp ce la MAC se renunţă la această operaţie. Marcarea clasei se face cu o pată de vopsea. Pe un acelaşi motor nu se admite montarea decât a unor bolţuri din aceeaşi clasă de dimensiuni. f) Comportarea în exploatare. Bolţul este o piesă deosebit de rezistentă ceea ce face ca el practic să nu se rupă. Totuşi datorită condiţiilor dificile de ungere, bucşa antifricţiune dar şi bolţul se uzează. Atunci când, ca urmare a uzurii, jocul bolţului în bucşa antifri-cţiune depăşeşte cea. 0,05 mm apare fenomenul numit "bătaie de bolţ" care se manifestă în exterior sub forma unui zgomot înfundat. Remedierea constă din înlocuirea bolţului şi bucşei antifricţiune. Jocul normal al bolţului în piciorul bielei la motorul SAVIEM 797-05 este de 0,02.. .0,04 mm, iar' la motorul MAN-D2156, este de 0,05...0,08 mm în ambele cazuri bolţul este de tip flotant.

SEGMENTIIa) Rolul. Segmentii au rolul de etanşare a camerei de ardere, împiedicând scăparea gazelor din cilin-dru spre carter, şi de radere a surplusului de ulei de pe oglinda cilindrului. De aceea există două tipuri de segmenţi şi anume: segmenţi de compresie şi segmenţi de ungere sau raclori.b) Solicitări. Segmentii sunt piese solicitate mai mult la uzură şi termic. Aceasta deoarece sunt în contact direct cu cilindrul fată de care au o mişcare relativă, şi cu gazele fierbinţi, mai ales primul segment dinspre camera de ardere care se mai numeşte şi "segment de foc".c) Cerinţe. Rezistenţă la uzură, solicitări termice şi coroziunea provocată de gazele de ardere.d) Construcţie. Segmentii de compresie sunt cei care asigură etanşarea camerei de ardere şi ei se montează în RPS cel mai aproape de capul pist (de regulă sunt 2 segmenţi de compresie şi unul de un-gere). îndeplinirea rolului de etanşare al segmenţilor de compresie se face cu ajutorul presiunii elas-tice cu care aceştia sunt realizaţi din fabricaţie, a pres gazelor scăpate în spatele segmentului care contribuie ia apăsarea suplimentară a segmentului pe oglinda cilindrului şi a peliculei de ulei dintre segment şi cilindru care umple golurile dintre asperităţi.Se realizează o bună etanşare dacă presiunea gazelor scăpate după ultimul segment este de 3... 4% din presiunea gazelor în camera de ardere. Seg-mentul de ungere îşi îndeplinesc rolul în cursa descendentă a pistonului când rad surplusul de ulei şi-1 evacuează prin orificii anume executate în spatele segmentului sau sub acesta. Forme constructive de segmenţi de compresie şi de ungere, turna-ţi din fontă. Dintre segmentii de compresie cel mai mult se folosesc cei de secţiune dreptunghiulară datorită unei tehnologii de fabricaţie mai simplă. Segmentii cu suprafaţa laterală înclinată cu unghiul β = 25... 45 se folosesc pentru accelerarea ajus-tării lor pe oglinda cilindrului, în timp ce segmentii asimetrici sau trapezoidali constituie o soluţie eficientă împotriva blocării deoarece sub efectul de basculare al pistonului, segmentii aceştia se răsuce-sc în canal expulzând uleiul şi depunerile care fa-vorizează formarea lacurilor ce duc la înţepenirea segmentului.Se observă ca segmentii de ungere pot fi neperforaţi sau perforaţi (i...l), perforarea facându-se prin frezare (i,l) sau găurire (j,k); Mai există însă încă o categorie de segmenţi de ungere şi anume cei din oţel, mai ales tipul "lift ex" care are o largă utilizare . În ce priveşte fanta segmen-tului acesta poate avea diferite forme , cea mai des utilizată fiind

9

tăietura (fanta) dreaptă fiind mai simplă de executat. Rostul de montaj al segmen-ţilor (A) este între 0,2...0,7 mm în funcţie de alezaj. La alezaje mici şi rosturile sunt mici. La cald aceste rosturi scad ajungând la 0,1...0,6 mm în funcţie de alezaj şi de modul de răcire al motorului (cu apă sau cu aer). e) Materialele tehnologie de fabricaţie, control si montai. Segmentii se fabrică prin turnare individuală în ciorchine. Ca material se foloseşte fonta aliată cu Si, Mn, P (fonte Kl, IKA, K9) şi cantităţi reduse de Cr, Ni, Mo, Ti, Cu .După turnare se prelucrează prin aşchiere pe un dom, se taie fanta şi, apoi se supun unui tratament de ter-mofixare pentru obţinerea elasticităţii necesară. Uneori suprafaţa de contact a segmentului cu cili-ndrul se acoperă prin cromare poroasă într-un strat gros de 60... 170 μm. Cromarea se aplică mai ales la primul segment care lucrează la temperaturi mai înalte şi se uzează cel mai mult. Rugozitatea supra-feţei laterale este de max. 1,6 μm. Segmentii din oţel se fabrică prin ştanţare din tablă. Montarea segmenţilor pe piston se face respectând poziţia marcajului "TOP" sau al mărcii firmei producăto-are (NOVA ori GOTZE) care trebuie să fie spre capul pistonului, iar fanta trebuie să fie echiunghiular decalată, (la 120° pentru un piston cu 3 segmenţi).f)Comportarea în exploatare. Segmentii se uzează atât normal, cât şi anormal din aceleaşi motive din care se uzează şi cilindrul. In plus segmentii se pot rupe în cazul arderilor îndelungate cu detonaţie sau al blocării lor în canal datorită gumelor şi lacurilor ce se formează aici ca urmare a arderii în primul rând a uleiului. Efectul este cel de scădere al presiunii gazelor din cilindru ele scăpând în carterul motorului, ceea ce duce la scăderea puterii motorului, creşterea consumului de combustibil şi funcţionarea cu fum la eşapament ca urmare a arderii uleiului de ungere care nu mai poate fi ras corect de pe oglinda cilindrului. Remedierea constă din înlocuirea setului de segmenţi.

BIELAa) Rolul. Biela realizează transformarea mişc-ării alternative a pistonului în mişcare de rotaţie a arborelui cotit şi transmite forţa de presiune a gazelor de la piston la arborele cotit.b) Solicitări. Biela este supusă la solicitările simple de întindere, compresiune, încovoiere, toate fiind produse de acţiunea comună a forţei de presiune a gazelor (Fp) şi a forţelor de inerţie a pistonului, bolţului şi segmenţilor.c) Cerinţe, Biela trebuie să aibă rezisten-ţă mecanică ridicată şi masă redusă deoarece este supusă forţelor de inerţie. d) Construcţie. Părţile principale ale bielei (Fig.III-1) sunt. Piciorul bielei fiind partea în care se executa alezajul pentru bolţ.

Poate avea diferite forme constructive în funcţie de tipul motorului. Uneori aici se dispune un exces do material (E) pentru ajustarea masei bielei. Corpul bielei este conceput ca o grinda de egală rezistentă atât în planul de încastrare cât şi în cel de oscilaţie. Ca urmare are în secţiune transversală, o formă de I. La motoare mai solicitate se poate utiliza o bielă cu corpul în formă de dublu I. Uneori prin corpul bielei este executat un canal prin care trece uleiul

10

sub presiune de la fusul maneton la bolţ, pt ungerea acestuia din urmă. De aceea pt a descărca şuruburi-le de bielă de această solicitare se recurge la preve-derea unor bucşe (1), renuri (2) sau praguri (3) care să preia componenta Bn descărcând astfel şurubur-ile (fig. III-1).In capul bielei se dispun semicuzine-ţii de bielă care se asigură împotriva rotirii prin intermediul unui pinten.e) Materialele, tehnologie de fabricaţie, control şi montaj . Biela se execută prin matriţare din OLC 45, 55, 60 sau din oţel alia-te cu Mo, Cr, Mn. Apoi corpul bielei este debavur-at şi se şlefuiesc racordările. Se prelucrează prin aşchiere alezajul pentru bolţ după care cu capacul în stare montată se prelucrează alezajul pentru fusul maneton. După această operaţie cele două piese; biela şi capacul, devin neinterschimbabile.Pentru mărirea durităţii suprafeţei exterioare a corpului se recurge la ecruisarea cu jet de alice a acesteia.Bucşa antifricţiune se fabrică prin strunjire din bronz cu aluminiu, bronz cu plumb sau bronz fosforos care au o bună rezistenţă la uzură, iar apoi se montează prin presare. Prelucrarea de rectificare finală a acesteia se face după ce a fost montată.Se impun toleranţe strânse privind unele dimensi-uni şi toleranţe cum ar fi: - abaterile axelor celor două alezaje de la paralelism şi coplaneitate de maximum 0,04... 0,06 mm/100 mm lungime; - rugozitatea suprafeţei interioare a piciorului şi capului bielei de max. 0,3...0,8 um;- jocul între bolţ şi bucşă de max. 3 ... 6 um; - abaterea la distanţa între axele alezajelor poate fi între 0,05 ... 0,10 mm; -jocul axial maxim (în lungul fusului maneton) este de 0,08 ... 0,30 mm; - jocul radial maxim este (0,0003 ... 0,003) dM, unde dM este diametrul fusului maneton. Şuruburile de bielă se fabrică prin strunjire sau roluire din oţeluri aliate de îmbunătăţire (mărcile 45C10, 4ICNI2, 34MoCN15). Strângerea lor se face cu un cuplu bine determinat, precizat pentru fiecare motor de către firma constructoare. Astfel se exemplifică pentru o serie de motoare cuplurile de strângere ale şuruburilor de biela.

Forme constructive de picior al bielei

Soluţii pentru ungerea piciorului bieleia-gaură pentru ungere prin stropire; b-tăietură; c-canal în corpul bietei pentru ungerea bolţului de presiune; d-pulverizator pentru răcirea prinjet de ulei a capului pistonului; e-pungă de ungere.

11

Bielă cu picior elastic1-Şurub de strângere a bolţului; 2-corpul bielei; 3-orificiu pentru stropirea cu jet de ulei a oglinzii cilindrului: 4-bolţ;5-semicuzineiti de bielă; 6-capac de biela; 7-siguranţă; 8-şuruburi de bielăCapul bielei este format din două părţi. Una comună cu corpul şi cealaltă detaşabilă, numită capac de bielă. Detaşarea se face prin secţionarea capului cu un plan perpendicular pe axa ce uneşte centrele celor două alezaje sau cu un plan înclinat la 45° faţă de această axă. Secţionarea înclinată se face numai în cazul motoarelor la care diametrul fusului maneton este comparabil cu alezajul. Aceasta deoarece altfel biela nu ar trece prin cilindru la montare/demontare.Soluţia este dezavantajoasă deoarece determină apariţia unei componente Bn, care este normală pe axa şuruburilor de bielă şi care le solicită la forfecare, solicitare foarte periculoasă şi la care şuruburile rezistă mult mai puţin decât la tracţiunea produsă de componenta Bt .vor utiliza cuzineţii executaţi pentru trepte de reparaţie. Aceştia au grosimea carcasei din otel din ce în ce mai mare, de regulă cu 0,125 mm pentru fiecare treaptă.

Fig.III-3 Forţele ce solicită şuruburile de bielă

12

Se recomandă ca rectificarea să se facă la toate fusurile de acelaşi nume şi la aceeaşi treaptă de reparaţie.Cuplul de strângere al capacelor paliere diferă de la un motor la altul, constructorul indicând în notiţa tehnică această valoare. Ca şi în cazul şuruburilor de chiulasă ori a celor de bielă, şi acestea se strâng în mod treptat şi pe rând, din 2...3 treceri. Astfel spre exemplu cuplurile de strângere pentru câteva motoare ar fi:

102.00 DACIA M036 OLTCIT

AROL27 Diesel

797 - 05 SAVIEM

D2156HMMAN

Cuplul de strângere al capacelor, paliere [N*m]

55 ...65 43 151 ... 165 160... 180 220

în timpul lucrării se va urmări :- identificarea părţilor, componente ale arborelui cotit;- identificarea pieselor şi subansamblelor antrenate în mişcare de arborele cotit;- modul de montare al arborelui cotit în blocul motor, se va monta efectiv arborele.

102.00 DACIA M036 OLTCIT

AROL27 Diesel

797 - 05 SAVIEM

D2156HMMAN

Cuplurile de strângere al şuruburilor de bielă[N*m]

45 55...60 110...120 220...250

Bielele se sortează pe clase în funcţie de masa lor. Marcarea clasei se face printr-o combinaţie de mai multe culori formând pete de vopsea, aplicate pe corpul bielei. De asemenea la MAS bielele se sortează şi după mărimea alezajului pentru bolţ.f) Comportarea în exploatare. Biela este una din piesele motorului cu cea mai mare fiabilitate. In mod normal ea trebuie să fie în stare de funcţionare şi la casarea motorului. Totuşi uneori din motive de execuţie, montaj sau exploatare incorectă, se poate ajunge la încovoierea bielei, ceea ce o scoate din funcţiune. Mai frecvent însă apare ruperea şuruburilor de bielă când acestea nu sunt strânse la cuplu (strânse excesiv sau insuficient). Aceasta duce la avarii mecanice grave, biela în mişcare lovind blocul motor, arborele cotit etc. în mod frecvent apare însă o uzură a bucşei antifricţiune care duce la creşterea jocului între aceasta şi bolţ până la apariţia "bătăii de bolţ".

ARBORELE COTITa) Rolul. Arborele cotit are rolul de a transmite în exterior lucrul mecanic produs în cilindrii motoru-lui. Mişcarea de translaţie a pistoanelor este trans-formată în mişcare proprie de rotaţie prin inter-mediul întregului mecanism bielă-manivelă. De asemenea arborele cotit antrenează în mişcare de rotaţie o serie de alte subansamble sau organe ale motorului, cum ar fi: arborele cu came, pompa de apă, de ulei, de injecţie, alternatorul, compresorul pentru sistemul de frânare, etc. b) Solicitări. Arborele cotit este piesa cea mai solicitată din în-treg motorul el fiind supus la: întindere, compresiune, încovoiere, torsiune, solicitări cu şoc, oboseală, uzură. Toate aceste solicitări sunt provocate de forţele ce acţionează în mecanismul motor şi de momentele generate de acestea (la motorul poli-cilindric). c) Cerinţe. Fiind o piesă atât de solic-tată cerinţele sunt pe măsură şi anume:rezistenţă mecanică, rigiditate, precizie dimensională, duritate a suprafeţelor fusurilor, coaxialitate a centrelor fusurilor. d) Construcţie. Părţile componente ale arborelui cotit sunt: Capătul din faţa este porţiunea executată de obicei în trepte şi pe care se montează următoarele elemente: pinionul de antrenare al distribuţiei, simering de etanşare la ulei, fulia arborelui cotit, uneori un amortizor de vibraţii torsionale. Fusurile paliere sunt fusurile ce se găsesc pe axa de rotaţie şi prin intermediul cărora arborele cotit se sprijină în lagărele paliere executate în carterul superior al blocului motor. Toate fusurile au acelaşi diametru şi aceeaşi lungime cu excepţia, de regulă a fusului palier din mijloc care este mai lung deo-arece aici se montează nişte cale semiinelare pt fix-area axială a arborelui cotit. (La motorul autoturis-mului DACIA, jocul longitudinal maxim admis al arborelui cotit este de 0,05...0,23 mm). Fusurile manetoane sunt fusurile ce se găsesc de-a lungul şi în jurul axei de rotaţie a arborelui cotit la distanţa r=S/2, unde S este cursa pistonului. Toate au acela-şi diametru şi aceeaşi lungime. La unele

13

construc-ţii, pt uşurare, fusurile manetoane şi chiar cele paliere se găuresc, diametrul găurii ajungând la 60...80% din diametrul fusului. Braţele sunt părţile care fac legătura între cele două tipuri de fusuri. Pot avea diferite forme constructive însă, cel mai des la motoarele de automobile se utilizează.Braţe-le de formă eliptica . Două fusuri paliere alăturate, împreună cu cele două braţe şi fusul maneton din-tre acestea, formează un cot (manivelă) al arbore-lui. Numărul de coruri (manivele) este egal cu numărul de cilindri ai motorului (i) dacă aceştia sunt dispuşi în linie şi egal cu i/2 dacă motorul este în V. Dispunerea relativă a acestor coruri (in jurul axei de rotaţie a arborelui cotit) şi în lungul axei de rotaţie se face din considerente de bună echilibrare naturală. S-a constatat că rezistenţa la oboseală a arborelui cotit creşte odată cu creşterea suprapune-rii.Această suprapunere este de 5...25 mm şi se realizează cu uşurinţă la motoarele cu cursă scurtă (motoare subpătrate) La motorul 102.00 DACIA cu D = 76 mm şi S = 77 mm rezultă suprapunerea fusurilor s=dP/2 + dM/2 - r = 6,5 mm (dP=46 mm, dM=44 mm, r=S/2 = 38,5mm).Racordarea dintre braţe şi fusuri se poate face în mai multe moduri (fig.de mai jos)

Fig. Racordarea dintre braţe şi fusuriContragreutăţile sunt mase dispuse pe prelungirea braţelor, în sens opus fusului maneton, şi care serv-esc pt echilibrare. Ele pot fi turnate odată cu arbo-rele ,sau pot fi piese separate, când se fixează cu şuruburi .e) Materiale, tehnologie de fabricaţie, control şi montai. Arborele cotit se execută prin turnare sau prin forjare. Arborele turnat este mai puţin rezistent mecanic decât cel forjat însă este mai ieftin. De aceea arborele turnat se foloseşte la MAS-uri de serie, iar cel forjat ia MAS-uri de com-petiţii sportive sau la MAC-uri de mare putere.După turnare sau forjare se relucrează prin aşchiere fusurile paliere şi manetoane, ultima operaţie fiind de rectificare până la o rugozitate de 0,08 mm.Apoi se călesc CIF fusurile până la o duritate de 55...65 HRC pe o adâncime de: l,5...3mm. Rugozitatea fusurilor este de max.0,4 um la MAS pt turisme şi 0,8 μm la MAS şi MAC pt autocamioane. Ovalitatea admisă a fusurilor este de 0,02 um, iar conicitatea 0,02...0,03% f) Comportarea în exploatare. In afara uzurii normale a fusurilor, mai pot apărea:- griparea fusurilor ca urmare a topirii stratului antifricţiune de pe cuzineţi şi aderarea lui la fus;- rizuri sau zgârieturi pe suprafaţa fusului ca urmare a unor impurităţi mari existente în ulei şi nereţinute de filtru;- ovalizări ale fusurilor din cauza defectelor de material asociate cu deficiente de ungere şi cu forţe mari ce acţionează în lagăre.Datorită uzurii fusurilor jocul acestora în lagăre creşte ceea ce duce la scăderea presiunii uleiului din sistemul de ungere (presiunea minimă acceptată a uleiului la o temperatură a acestuia de 80°C şi la turaţia de 775±25 rot/min este de 0,7 bar, iar la turaţia de 4000 rot/min, este de 3,5...4 bar, pentru motorul autoturismului DACIA) De aceea arborele cotit se repară prin rectificarea fusurilor la una din cotele de reparaţie (Rl, R2, ....). în acest mod diametrul fusului scade (de regulă pentru fiecare treaptă de reparaţie scade cu 0,25 mm) drept pentru care în scopul menţinerii jocului din lagăr în limitele normale.

14