Mecanisme de manovella del motor: dispositiu, propòsit, com funciona
Contingut
Als motors de combustió interna, hi ha dos mecanismes que permeten moure vehicles. És distribució de gas i manovella. Centrem-nos en el propòsit del KShM i la seva estructura.
Quin és el mecanisme de manovella del motor
KShM significa un conjunt de peces de recanvi que formen una sola unitat. En ell, una barreja de combustible i aire en una certa proporció crema i allibera energia. El mecanisme consta de dues categories de parts mòbils:
- Realització de moviments lineals: el pistó es mou cap amunt / cap avall al cilindre;
- Realització de moviments de rotació: el cigonyal i les peces instal·lades.
Un node que connecta ambdós tipus de peces és capaç de convertir un tipus d’energia en un altre. Quan el motor funciona de manera autònoma, la distribució de forces va des del motor de combustió interna fins al xassís. Alguns cotxes permeten redirigir l’energia des de les rodes cap al motor. La necessitat d'això pot sorgir, per exemple, si és impossible arrencar el motor des de la bateria. La transmissió mecànica us permet arrencar el cotxe des del pulsador.
Per a què serveix el mecanisme de manovella del motor?
KShM posa en marxa altres mecanismes, sense els quals seria impossible que el cotxe anés. En els vehicles elèctrics, el motor elèctric, gràcies a l’energia que rep de la bateria, crea immediatament una rotació que va cap a l’eix de transmissió.
L’inconvenient de les unitats elèctriques és que tenen una petita reserva de potència. Tot i que els principals fabricants de vehicles elèctrics han elevat aquest llistó a diversos centenars de quilòmetres, la gran majoria dels automobilistes no tenen accés a aquests vehicles pel seu elevat cost.
L’única solució econòmica, gràcies a la qual és possible recórrer distàncies llargues i a gran velocitat, és un cotxe equipat amb un motor de combustió interna. Utilitza l'energia de l'explosió (o millor dit l'expansió posterior) per posar en moviment les parts del grup cilindre-pistó.
El propòsit del KShM és assegurar una rotació uniforme del cigonyal durant el moviment rectilini dels pistons. Encara no s'ha aconseguit una rotació ideal, però hi ha modificacions en els mecanismes que minimitzen el sacseig resultant de sacsejades sobtades dels pistons. Els motors de 12 cilindres en són un exemple. L’angle de desplaçament de les manovelles en elles és mínim i l’acció de tot el grup de cilindres es distribueix en un nombre més gran d’intervals.
El principi de funcionament del mecanisme de manovella
Si descriviu el principi de funcionament d’aquest mecanisme, es pot comparar amb el procés que es produeix mentre aneu en bicicleta. El ciclista prem alternativament els pedals i fa girar la roda dentada.
El moviment lineal del pistó és proporcionat per la combustió del BTC al cilindre. Durant una microexplosió (l'HTS es comprimeix fortament en el moment que s'aplica l'espurna, motiu pel qual es forma una empenta forta), els gasos s'expandeixen, empenyent la peça a la posició més baixa.
La biela està connectada a una manovella separada de l’eix del cigonyal. La inèrcia, així com un procés idèntic en els cilindres adjacents, garanteix que el cigonyal giri. El pistó no es congela als punts extrems inferior i superior.
El cigonyal giratori està connectat a un volant al qual està connectada la superfície de fricció de la transmissió.
Després del final de la cursa de treball, per a l'execució d'altres curses del motor, el pistó ja es posa en moviment a causa de les revolucions de l'eix del mecanisme. És possible a causa de la implementació de la carrera de la carrera de treball en cilindres adjacents. Per minimitzar les sacsejades, els diaris de la maneta estan desplaçats els uns amb els altres (hi ha modificacions amb els diaris en línia).
Dispositiu KShM
El mecanisme de manovella inclou un gran nombre de peces. Convencionalment, es poden atribuir a dues categories: els que realitzen el moviment i els que romanen fixos en un lloc tot el temps. Alguns realitzen diversos tipus de moviments (de translació o de rotació), mentre que d'altres serveixen com a forma en què s'assegura l'acumulació de l'energia necessària o el suport per a aquests elements.
Aquestes són les funcions que fan tots els elements del mecanisme de manovella.
Carter bloqueig
El bloc es fosa amb metall durador (en cotxes econòmics - ferro colat i en cotxes més cars - alumini o un altre aliatge). S'hi fan els forats i canals necessaris. El refrigerant i l’oli del motor circulen pels canals. Els forats tècnics permeten connectar els elements clau del motor en una estructura.
Els forats més grans són els propis cilindres. S'hi col·loquen pistons. A més, el disseny de blocs té suports per als coixinets de suport de cigonyal. A la culata es troba un mecanisme de distribució de gas.
L’ús de ferro colat o aliatge d’alumini es deu al fet que aquest element ha de suportar càrregues mecàniques i tèrmiques elevades.
A la part inferior del carter hi ha un dipòsit on s’acumula oli després de la lubricació de tots els elements. Per evitar que es produeixi una pressió excessiva de gas a la cavitat, l’estructura té conductes de ventilació.
Hi ha cotxes amb dipòsit humit o sec. En el primer cas, l’oli es recull al dipòsit i hi queda. Aquest element és un dipòsit per a la recollida i emmagatzematge de greixos. En el segon cas, l’oli flueix cap al dipòsit, però la bomba el bombeja cap a un dipòsit separat. Aquest disseny evitarà una pèrdua completa d’oli durant l’avaria del dipòsit; només una petita part del lubricant es filtrarà després d’apagar el motor.
Cilindre
El cilindre és un altre element fix del motor. De fet, es tracta d’un forat amb una geometria estricta (el pistó hi ha d’encaixar perfectament). També pertanyen al grup cilindre-pistó. No obstant això, en el mecanisme de manovella, els cilindres actuen com a guies. Proporcionen un moviment estrictament verificat dels pistons.
Les dimensions d’aquest element depenen de les característiques del motor i de la mida dels pistons. Les parets de la part superior de l’estructura s’enfronten a la temperatura màxima que pot produir-se al motor. A més, a l’anomenada cambra de combustió (per sobre de l’espai del pistó), hi ha una forta expansió dels gasos després de l’encesa del VTS.
Per evitar un desgast excessiu de les parets del cilindre a altes temperatures (en alguns casos pot augmentar bruscament fins als 2 graus) i a alta pressió, es lubriquen. Es forma una fina pel·lícula d’oli entre les juntes tòriques i el cilindre per evitar el contacte metall-metall. Per reduir la força de fricció, la superfície interna dels cilindres es tracta amb un compost especial i es poleix en un grau ideal (per tant, la superfície s’anomena mirall).
Hi ha dos tipus de cilindres:
- Tipus sec. Aquests cilindres s’utilitzen principalment en màquines. Formen part del bloc i semblen forats fets a la caixa. Per refredar el metall, es fabriquen canals a l'exterior dels cilindres per a la circulació del refrigerant (jaqueta del motor de combustió interna);
- Tipus humit. En aquest cas, els cilindres es faran de mànigues separades que s’introdueixen als forats del bloc. Estan segellades de manera fiable de manera que no es formin vibracions addicionals durant el funcionament de la unitat, a causa de les quals les peces de KShM fallaran massa ràpidament. Aquests revestiments estan en contacte amb el refrigerant des de l'exterior. Un disseny similar del motor és més susceptible de reparació (per exemple, quan es formen esgarrapades profundes, la funda simplement es canvia i no s’avorreix i els forats del bloc es molen durant la capitalització del motor).
En els motors en forma de V, els cilindres sovint no es posicionen simètricament els uns amb els altres. Això es deu al fet que una biela serveix un cilindre i té un lloc separat al cigonyal. Tanmateix, també hi ha modificacions amb dues bieles en un cargol de biela.
Bloc de cilindres
Aquesta és la part més gran del disseny del motor. A la part superior d’aquest element s’instal·la una culata i entre ells hi ha una junta (per què es necessita i com es determina el seu mal funcionament, llegiu en una revisió independent).
Es fan recessos a la culata per formar una cavitat especial. En ella, s’encén la barreja d’aire comprimit combustible (sovint anomenada cambra de combustió). Les modificacions dels motors refrigerats per aigua estaran equipades amb un capçal amb canals per a la circulació de fluids.
Esquelet del motor
Totes les parts fixes del KShM, connectades en una estructura, s’anomenen esquelet. Aquesta part percep la càrrega de potència principal durant el funcionament de les parts mòbils del mecanisme. Depenent de la forma en què el motor estigui muntat al compartiment del motor, l’esquelet també absorbeix les càrregues del cos o del quadre. En el procés de moviment, aquesta part també xoca amb la influència de la transmissió i el xassís de la màquina.
Per evitar que el motor de combustió interna es mogui durant l’acceleració, la frenada o les maniobres, l’esquelet està fermament cargolat a la part de suport del vehicle. Per eliminar les vibracions de l’articulació, s’utilitzen suports de motor de goma. La seva forma depèn de la modificació del motor.
Quan la màquina circula per carreteres desiguals, el cos està sotmès a tensions torsionals. Per evitar que el motor agafi aquestes càrregues, se sol fixar en tres punts.
La resta de parts del mecanisme són mòbils.
pistó
Forma part del grup de pistons KShM. La forma dels pistons també pot variar, però el punt clau és que es fabriquen en forma de vidre. La part superior del pistó s’anomena cap i la part inferior es diu faldilla.
El cap del pistó és la part més gruixuda, ja que absorbeix esforços tèrmics i mecànics quan s’encén el combustible. La cara final d’aquest element (part inferior) pot tenir una forma diferent: plana, convexa o còncava. Aquesta part forma les dimensions de la cambra de combustió. Sovint es produeixen modificacions amb depressions de diverses formes. Tots aquests tipus de peces depenen del model ICE, del principi de subministrament de combustible, etc.
Les ranures es fan als laterals del pistó per a la instal·lació de les juntes tòriques. Sota aquestes ranures hi ha rebaixes per al drenatge d’oli de la peça. La faldilla té sovint forma ovalada i la seva part principal és una guia que impedeix que el pistó es quedi com a conseqüència de l'expansió tèrmica.
Per compensar la força d'inèrcia, els pistons estan fets de materials d'aliatge lleuger. Gràcies a això, són lleugers. La part inferior de la peça, així com les parets de la cambra de combustió, tenen temperatures màximes. Tanmateix, aquesta part no es refreda circulant líquid refrigerant a la jaqueta. Per això, l'element d'alumini està sotmès a una forta expansió.
El pistó es refreda amb oli per evitar la confiscació. En molts models de cotxes, la lubricació es subministra de manera natural: la boira d’oli s’estableix a la superfície i torna a fluir al dipòsit. No obstant això, hi ha motors en els quals es subministra oli a pressió, proporcionant una millor dissipació de la calor des de la superfície escalfada.
Anells de pistó
L’anell del pistó compleix la seva funció en funció de la part del capçal del pistó on s’instal·li:
- Compressió: la més alta. Proporcionen un segellat entre les parets del cilindre i del pistó. El seu propòsit és evitar que els gasos de l’espai del pistó entren al carter. Per facilitar la instal·lació de la peça, s’hi fa un tall;
- Rascador d'oli: assegureu l'eliminació de l'excés d'oli de les parets del cilindre i també impedeu la penetració de greixos a l'espai del pistó. Aquests anells tenen ranures especials per facilitar el drenatge de l'oli a les ranures de drenatge del pistó.
El diàmetre dels anells sempre és més gran que el diàmetre del cilindre. A causa d'això, proporcionen un segellat en el grup cilindre-pistó. De manera que ni els gasos ni l'oli es filtren pels panys, els anells es col·loquen al seu lloc amb les ranures compensades entre si.
El material utilitzat per fer els anells depèn de la seva aplicació. Per tant, els elements de compressió solen estar fets de ferro colat d’alta resistència i un contingut mínim d’impureses, i els elements de rasqueta d’oli són d’acer d’aliatge alt.
Passador de pistó
Aquesta part permet fixar el pistó a la biela. Sembla un tub buit que es col·loca sota el capçal del pistó a les bosses i, alhora, a través del forat del cap de la biela. Per evitar el moviment del dit, es fixa amb anells de retenció pels dos costats.
Aquesta fixació permet que el passador giri lliurement, cosa que redueix la resistència al moviment del pistó. Això també impedeix la formació d'un treball només al punt de fixació del pistó o biela, cosa que amplia la vida útil de la peça de manera significativa.
Per evitar el desgast a causa de la força de fricció, la peça és d’acer. I per a una major resistència a l’estrès tèrmic, inicialment s’endureix.
Biela de connexió
La biela és una barra gruixuda amb nervadures endurides. D’una banda, té un cap de pistó (el forat en què s’insereix el passador del pistó) i, de l’altra, un cap de punt. El segon element és plegable perquè es pugui treure o instal·lar la peça a la cigonyal del cigonyal. Té una coberta que s’adjunta al cap amb cargols i, per evitar un desgast prematur de les peces, s’hi instal·la un inserció amb forats per a la lubricació.
El casquet inferior del cap s’anomena coixinet de biela. Està format per dues plaques d'acer amb circs corbats per a la fixació al cap.
Per reduir la força de fricció de la part interna del cap superior, es prem una boixa de bronze. Si es desgasta, no caldrà substituir tota la biela. La boixa té forats per al subministrament d'oli al passador.
Hi ha diverses modificacions de les bieles:
- Els motors de gasolina sovint estan equipats amb bieles amb el connector de capçal situat en angle recte amb l’eix de la biela;
- Els motors de combustió interna dièsel tenen bieles amb un connector de cap oblic;
- Els motors en V sovint estan equipats amb bieles dobles. La biela secundària de la segona fila es fixa a la principal amb un passador segons el mateix principi que el pistó.
Cigonyal
Aquest element consta de diverses manetes amb una disposició de desplaçament de les jornades de biela en relació amb l'eix de les jornades principals. Ja hi ha diferents tipus d’eixos de cigonyal i les seves característiques revisió per separat.
L’objectiu d’aquesta part és convertir el moviment de translació del pistó en rotatiu. El passador està connectat al cap de la biela inferior. Hi ha coixinets principals en dos o més llocs del cigonyal per evitar vibracions a causa de la rotació desequilibrada de les cigonyals.
La majoria dels cigonyals estan equipats amb contrapesos per absorbir les forces centrífugues dels coixinets principals. La peça es realitza per colada o es gira d'un sol blanc en torns.
Una politja està connectada a la punta del cigonyal, que condueix el mecanisme de distribució de gas i altres equips, com ara una bomba, un generador i unitat d’aire condicionat. Hi ha una brida al tall. S'hi adjunta un volant d'inèrcia.
Volant d'inèrcia
Part en forma de disc. També es dediquen les formes i tipus de diferents volants i les seves diferències article separat... Cal superar la resistència a la compressió dels cilindres quan el pistó es troba en la carrera de compressió. Això es deu a la inèrcia del disc giratori de ferro colat.
Es fixa una llanta d'engranatges al final de la peça. L’engranatge Bendix d’arrencada hi està connectat en el moment que arrenca el motor. Al costat oposat a la brida, la superfície del volant està en contacte amb el disc d'embragatge de la cistella de transmissió. La força de fricció màxima entre aquests elements garanteix la transmissió del parell motor a l’eix de la caixa de canvis.
Com podeu veure, el mecanisme de manovella té una estructura complexa, a causa de la qual la reparació de la unitat ha de ser realitzada exclusivament per professionals. Per allargar la vida del motor, és extremadament important seguir el manteniment rutinari del cotxe.
A més, mireu una ressenya de vídeo sobre KShM:
Preguntes i respostes:
Quines peces s'inclouen al mecanisme de la manivela? Parts estacionàries: bloc de cilindres, culata, camises de cilindres, camises i coixinets principals. Parts mòbils: pistó amb anelles, passador, biela, cigonyal i volant.
Quin és el nom d'aquesta part de KShM? Aquest és un mecanisme de manivela. Converteix els moviments alternatius dels pistons dels cilindres en moviments de rotació del cigonyal.
Quina és la funció de les parts fixes del KShM? Aquestes peces s'encarreguen de guiar amb precisió les peces mòbils (per exemple, el moviment vertical dels pistons) i de fixar-les de manera segura per a la rotació (per exemple, els coixinets principals).
