Construcția mecanismului motor

Mecanismul motor constituie pricipalul ansamblu al motorului cu ardere interna cu piston.

Are rolul de a transmite lucrul mecanic realizat prin evoltia ciclica a fluidului motor in cilindru, la transmisia automobilului.

Aceasta transmitere se realizeaza prin transformarea miscarii rectilinii alternative a pistonului in miscare de rotatie continua a arborelui cotit.

Mecanismul motor se compune din:

a) organe fixe (anexa - 4 fig 4. 1.):blocul cilindrilor,chiulasa si segmentii;

b) organe mobile (anexa - 4 fig 4. 2.) pistonul (impreund cu segmenti), boltul, biela, arborele cotit si volantul (mecanismul biela manivela).

PISTONUL

Pistonul lucreaza, in conditii deosebit de grele, presiune si temperatura ridicate, supus unor importante solicitari mecanice si termice.

in procesul de lucru, pistonul incleplineste urmatoarele functii:

- preia forta de presiune a gazelor si o transmite arborelui motor prin intermediul boltului si al bielei;

- preia reactiunile determinate de biela si le transmite suprafetei cilindrului;

- asigura cu ajutorul segmetilor etansarea camerei de ardere;

- serveste ca mijloc de transmitere a caldurii la peretii cilindrului si chiar la aerul din carter;

-impreuna cu segmetii asigura reglarea cantitatii de ulei pe oglinda cilindrilor.

Pistonul este singurul perete mobil al camerei de ardere, care asigura evolutiile fluidului motor.

Trebuie sa indeplineasca o serie de cerinte:

- etanseitate buna pe toata cursa sa;

- ghidaj bine asigurat fara, inlepeniri atit la rece cit si la cald;

- rezistenta suficienta pentru a putea prelua eforturile date de presiunea gazelor;

- dilatare mica,

- greutatea mica pentru a reduce la minimum fortele de inertie in punctele moarte;

- ungere suficienta pentru a reduce la minimum rezistentele datorita frecarilor.

Toate aceste cerinte le satisfac in conditii bune aliajele de aluminiu cu siliciu.

in constructia motoarelor de automobil, se utilizeza,uneori si pistoane din fonta.

Spre deosebire de acestea, pistoanele din aliaje de aluminiu au o masa de aproape 2,5 ori mai mica si o conductibilitatea termica mult mai mare (de 3-4 ori).

Datorita insa coeficientului de dilatare liniara marit, este necesara existenta unor jocuri mai mari intre peretii cilindrilor si pistoanelor de aluminiu.

Pentru marirea durabilitatii, dupa prelucrare, pistoanele din aliaje de aluminiu se supun unor tratamente termice, care le ridica caracteristicile mecanice.

Dupa rolul functional, pistonul se compune din urmatoarele parti (vezi anexa-8): capul pistonului l, corpul 2 (regiunea port-segmenti sau de etansare), mantaua 3 (fusta-partea de ghidare) si umerii 4.

Capul pistonului poate avea diferite forme (plana, concava sau bombata), in functie de rolul pe care il are in constructia camerei de ardere a motorului.

Cea mai mare raspandire o au pistoanele cu capul cu suprafata plana, ele incalzindu-se cel mai putin in timpul functionarii motorului si fiind usor de executat (Dacia 1100).

Corpul pistonului are peretii ingrosati pentru dispunerea canalelor pentru segmenti.

Canalele superioare (in numar de 2-3) servesc pentru montarea segmentilor de compresiune, care au rolul de a asigura etanseitatea si a transmite caldura peretilor cilindrilor.

Canalele inferioare (unul, uneori doua) sunt pentru segmentii de ungere.

in zona (braul) canalelor pentru segmentii de ungere sunt practicate o serie de orificii, care servesc la scurgerea uleiului adunat pe segmenti de pe peretii cilindrului.

Numarul segmentilor depinde de presiunea gazelor in cilindrul motorului si de turatia arborelui cotit.

La m.a.s., de obicei, se folosesc doi segmeti de compresiune.

Mantaua are rolul de a ghida pistonul in miscarea sa si de a uniformiza pe peretii cilindrului.

Umerii (bosajele) se executa sub forma unor adaosuri orientale spre interiorul pistonului in ale caror orificii se monteaza boltul care realizeaza legatura pistonului cu biela presiunea.

La unele pistoane alezajul pentru bolt este decalat spre stanga axei cilindrului, in sens opus sensului de rotatie al motorului pentru reducerea cuplului de basculare a pistonului si micsorarea batailor lui pe cilindru (1mm la Dacia 1100).

intre piston si cilindru trebuie sa existe un anumit joc pentru a-i da posibilitatea unei deplasari libere.

Jocul optim la m.a.s., intre mantaua pistonului si cilindru este de 0,03-0,06 mm.

Datorita faptului ca dilatarea pistonului este mai mare in zona umerilor datorita aglomerarii de material, mantaua se executa sub forma ovala (eliptica) cu axa mare a elipsei perpendiculara pe axa boltului.

Astfel, dimensiunea pistonului masurata in lungul axei boltului se executa cu 0,15-0,30 mm mai mica decat cea masurata in diretie perpendiculara.

Datorita acestor masuri constructive in timpul functionarii la temperatura de regim, pistonul va capata o forma cilindrica.

Dupa prelucrare, pistoanele se sorteaza, pe grupe dimensionale si dupa masa, neadmitandu-se la acelasi set diferente mai mari de 5 grade intre ele.