Lucrare de laborator nr
LUCRARE DE LABORATOR 1.
TEMA: Construcia general a motorului, mecanismelor biel-manivel
i de distribuie a gazelor
Scopul lucrrii: Studierea construciei motorului, mecanismelor
biel-manivel i de distribuie a gazelor, priincipiul lor de
funcionare, particulaqritaile constructive i reglrile Utilajul:
Placarde, standurile motoarelor, piesele i ansamblurile
mecanismelor biel-manivel i de distribuie a gazelor, trus de
instrumente a lctuului-auto.Metodica efecturii lucrrii de
laboratorLucrarea de laborator prevede studierea construciei
generale a motorului, mecanismelor biel-manivel i de distribuie a
gazelor, ordinii de demontare-montare a motorului, reglarea
jocurilor termice a mecanismului de distribuie a gazelor.ntrebri de
control.
1. Din ce mecanisme i sisteme este compus motorul cu ardere
intern si pentru ce sunt destinate aceste mecanisme si sisteme.
2. Piesele imobile ale mecanismului biel-manivel: blocul
cilindrilor, chiuloasa. Construcia, particularitai constructive,
material. Schemele camerilor de ardere, avantaje i dezavantaje.3.
Comanda distribuiei: cu roti dinate, prin lan, prin curea.
Construcia, schemele constructive, avantajele i dezavantajele.1.1
Motorul cu aprindere prin scnteie, mecanisme i sisteme ale MAS i
destinaia lor.Motorul cu ardere intern cu pistoane const din
mecanisme i instalaii. n fig.1.1 este reprezentat schema unui motor
monocilindric n patru timpi cu aprindere prin scnteie. n cilindru 3
este instalat pistonul cu segmeni, articulat la arborele cotit prin
biela 11. La rotirea arborelui cotit pistonul are o micorare
rectiliniar alternativ. Concomitent cu arborele cotit se rotete i
arborele de distribuie 1, care prin intermediul tachetului 2, tijei
mpingtoare 5 i culbutorului 7 deschid supapele de admisie 6 i de
evacuare 9. La deplasarea pistonului n partea inferioar se deschide
supapa de admisie i n cilindru ptrunde amestecul carburant preparat
n carburator, care se comprim la deplasarea pistonului n partea
superioar. La funcionarea motorului, ntre electrozii bujiei 8 apare
scnteia, amestecul carburant comprimat n cilindru se aprinde i
arde, ca urmare se formeaz gaze cu temperatura i presiunea nalt.
Sub presiunea gazelor pistonul se deplaseaz n partea inferioar i
prin biel rotete arborele cotit. Astfel micarea rectiliniar
alternativ a pistonului se transform n micare de rotaie continu a
arborelui cotit. La deschiderea supapei de evacuare din cilindru se
evacu gazele de eapament n mediul ambiant.
Fig 1.1 Schema motorului cu aprindere prin scnteie n patru
timpi:
1-arborele de distribuie; 2-tachet; 3- cilindru;4-piston; 5-tija
mpingtoare;
6-supapa admisie; 7-culbutor; 8-bujia; 9-supapa evacuare;
10-segmeni; 11-biel;
12-manivela.
Motorul cu ardere intern cu pistoane const din urmtoarele
mecanisme i instalaii: mecanismele biel manivel i de distribuie,
instalaiile de rcire, de ungere, de alimentare, de aprindere i
pornire.
Mecanismul biel-manivel sau mecanismul motor transform micarea
de translaie rectiliniar-alternativ a pistonului ntr-o micare de
rotaie continu a arborelui cotit.
Mecanismul de distribuie a gazelor asigur deschiderea supapelor
la momente bine determinate pentru admisia n cilindru a amestecului
carburant sau a aerului i pentru evacuarea gazelor n mediul
ambiant.
Instalaia de rcire asigur rcirea organelor motorului, pentru a
evita supranclzirea lor i un regim termic optim al motorului
independent de anotimp i sarcina lui
Instalaia de ungere are rolul de a asigura ungerea pieselor n
micare, pentru a reduce forele de frecare i a preveni uzarea
pieselor motorului.
Instalaia de alimentare cu combustibil are rolul de a asigura
filtrarea combustibilului i aerului, prepararea amestecului
carburant n anumite proporii bine stabilite i evacuarea gazelor de
eapament din motor.
Instalaia de aprindere este destinat pentru transformarea
curentului de tensiune joas n curent de nalt tensiune capabil de a
forma scnteia ntre electrozii bujiei pentru a aprinde amestecul
carburant. Tensiunea nalt este distribuit la bujii conform ordinii
de funcionare a motorului.
Instalaia de pornire asigur turaii minime de pornire a
motorului.
1.2 Organele fixe ale mecanismului biel-manivel
Blocul motor (fig. 2.1) constituie scheletul motorului la care
se fixeaz organele mobile ale mecanismului biel-manivel, organele
mecanismului de distribuie i alte organe ale instalaiilor
motorului. Blocul este turnat din font cenuie sau aliaj de
aluminiu. Prile inferioare i superioare 6 i 4 sunt prelucrate
pentru ajustarea prin garnituri a bii de ulei i a chiulasei. Blocul
printr-o despritur orizontal este divizat n dou compartimente: n
cel superior sunt executate locauri pentru instalarea cilindrilor,
iar cel inferior constituie semicarterul cu locauri paliere 9 ale
arborelui cotit.
La unele motoare cilindrii 5 sunt turnai mpreun cu blocul. n
cilindri se desfoar ciclul motor, n interiorul lui deplasndu-se
liniar pistonul. La funcionarea motorului, n partea superioar a
cilindrului se aprinde amestecul carburant. Arderea este urmat de
procesul de oxidare i coroziunea cilindrilor. Pentru reducerea
gradului de uzare a cilindrului la unele motoare n partea superioar
se preseaz o intercalare din font anticorosiv. Cilindrii turnai sub
form de cmi de rcire, cu guler se sprijin n bloc, sunt etanai cu
inele de cauciuc sau cu garnitur inelara din cupru. n bloc sunt
canale destinate circulaiei uleiului de motor, lichidului de rcire.
Locaurile n partea anterioar sunt prevzute pentru capacele de
nchidere a transmisiei distribuiei, iar din partea posterioar
pentru carterul volantului i ambreiajului. Partea inferioar a
blocului este de asemenea prelucrat, pentru asamblarea prin uruburi
a bii de ulei cu garnitura de etanare. Blocul motor este de o mare
diversitate constructiv, avnd forma adaptat dup poziia cilindrilor
fa de axa longitudinal. Caracteristica de baz a blocului este
rigiditatea lui. La funcionarea motorului arborele cotit este expus
sarcinilor ciclice de la presiunea gazelor i forelor de inerie,
care sunt transmise prin piston i biel. Aceste sarcini de la
arborele cotit la locaurile lui din bloc duc la deformarea
blocului. Pentru a majora rigiditatea blocului la unele motoare
NISSAN capacele paliere sunt executate aparte i cu o ram special se
prind la bloc. O rigiditate deosebit a blocului i locaurilor
arborelui cotit este asigurat la unele motoare AUDI, WOLKSWAGEN,
PORSCHE, TOYOTA, VOLVO i RENAULT. Partea de jos a blocului din
aliaj de aluminiu este turnat mpreun cu capacele paliere de
consolidare 2 i formeaz partea superioar a bii de ulei, iar baia de
ulei are o nlime nu prea mare.
Fig. 2.1 Blocul motor:
1-bloc; 2-capac lagr consolidat; 3-baia de ulei; 4-suprafaa de
ajustaj cu chiulasa; 5-alezajul cilindrilor; 6-suprafaa de ajustaj
cu baia de ulei; 7-capac palier; 8-uruburi de fixare; 9-loca pentru
arborele cotitLa motoarele n V primul rnd al cilindrilor este
decalat fa de rndul doi din cauza plasrii pe fusurile manetoane ale
arborelui cotit a dou biele. Motoarele cu rcire cu aer cilindrii au
nervuri pentru mrirea suprafeei de rcire. La motoarele n doi timpi
cilindrii au prevzute fante laterale pentru admisia amestecului
carburant sau aerului i pentru evacuarea gazelor arse.
Chiulasa (fig.2.3) acoper cilindrul, realiznd cu pistonul spaiul
n care se desfoar ciclul motor. Se confecioneaz prin turnare din
font aliat sau din aliaje de aluminiu. Ea poate fi comun pentru toi
cilindrii la motoarele cu dispunere lor n rnd sau pentru fiecare
rnd la motoarele n V. Ultimele pot avea chiulasa pentru fiecare
cilindru. Suprafeele de ajustare cu blocul cilindrilor sunt bine
lucrate pentru a cpta o mbinare etan. ntre bloc i chiulas se
instaleaz garnitura de chiulas 1 care evit scprile de gaze n afar
sau a lichidului de rcire n cilindri. Chiulasa este prevzut n
partea inferioar cu caviti, care formeaz mpreun cu pistonul la PMI
camerele de ardere.
Fig. 2.2 Chiulasa:
1-garnitura de chiulas; 2-chiulasa;3-canale de intrare a
amestecului carburant; 4-guri de intrare a lichidului de rcire;
5-camera de ardere.
Garnitura de chiulas 1 asigur etanarea ntre blocul cilindrilor i
chiulas pentru evitarea scprilor de gaze, ap, ulei. Se confecioneaz
din materiale termoplastice cu o conductibilitate termic bun i
rezistent la presiunea gazelor. Are forma inversat a suprafeei
chiulasei. Gurile pentru cilindri la unele chiulase sunt armate cu
tabl din aluminiu, alam sau cupru.
Colectoarele de admisie i evacuare sunt destinate pentru a
conduce amestecul carburant sau aerul prin chiulas n cilindri i
pentru evacuarea gazelor de eapament. La colectorul de admisie este
racordat carburatorul sau injectorul benzinei, la cel de evacuare
printr-o garnitur termic sunt racordate evile de recepie ale
amortizorului de zgomot. Ambele colectoare pot fi montate pe aceiai
parte a chiulasei sau pe pri diferite. Dispunerea colectoarelor pe
ambele pri ale chiulasei asigur o ventilare mai bun a cilindrilor
(baleiajul transversal).
Baia de ulei (fig.2.4) este numit partea inferioar a carterului
motorului, nchide blocul cilindrilor n partea de jos. Baia
protejeaz de impuriti piesele mecanismului biel-manivel i servete
ca rezervor de ulei. n baie sunt executate compartimente de
amortizarea ocurilor uleiului la deplasarea automobilului. La fund
are un dop filetat care nchide gaura de golire a uleiului.
Rigiditatea motorului o constituie i bile de ulei turnate din aliaj
de aluminiu (MERCEDES-BENS, BMW, WOLKSVAGEN etc.) cu diferite
nervuri de consolidare interioare i exterioare de rcire.
Dezavantajul acestor bi este deteriorarea lor la lovituri. La
MERCEDES-BENS acest dezavantaj este lichidat prin fixare n partea
de jos a unei bi suplimentare tanate (fig.2.4, c). La AUDI,
VOLKSWAGEN, VOLVO etc. n partea de jos al capacului palier de
consolidare 2 se fixeaz baia de ulei 3 (fig. 2.1).
Fig. 2.4 Bi de ulei:
a-stanat; b-turnat cu nervuri de consolidare;c-turnat cu partea
inferioar stanat.1-nervuri de rcire; 2-deflectoare pentru dirijarea
fluxului de ulei; 3-ecran
Forma camerelor de ardere sunt prezentate n fig.2.3. Forma
camerelor de ardere influeneaz considerabil la procesul de
preparare a amestecului carburant, arderii amestecului util i al
gradului de compresie. Camerele de ardere cu dispunerea superioar a
supapelor sunt mai compacte i asigur o umplere mai bun cu amestec
carburant la acelai diametru al supapei de admisie fa de camerele
de ardere cu supapele n jos. Camerele de ardere semisferice i sub
form de clin (II, III) au cptat rspndire la motoarele MAS.
Fig. 2.3 Forma camerelor de ardere:a-motoare MAS; b-motoare
MAC..I - cilindric; II - semisferic; III - clin, IV - decalat; V,
VI - unitare; VII, VIII - divizate.1-supapa; 2-bujia; 3-pompa
injector; 4-camere de ardere; 5-injectoare; 6-anticameriaprincipal;
8-camera turbulent vrtej.Pentru mbuntirea preparrii amestecului
carburant la motoarele MAC camerele de ardere sunt unitare (V i VI)
i divizate (VII i VIII).Cele divizate sunt formate dintr-o camer
principal de ardere (ntre chiulas i piston) i dintr-o camer separat
(amplasat n chiulas sau n capul pistonului).La rndul lor, camerele
de ardere divizate pot fi camere separate de turbulen (de vrtej) i
preardere. Camerele de ardere divizate creeaz o micare important a
aerului n timpul arderii deoarece folosesc n acest scop o fraciune
de energie chimic a combustibilului. n chiulas sunt presate
scaunele supapelor i ghidajele. La MAC chiulasa are guri pentru
plasarea injectoarelor iar la unele motoare guri filetate pentru
bujiile incandescente. La MAS chiulasa are guri pentru bujii iar la
cele cu injecie de benzin sunt prevzute guri pentru injectoare.
Partea superioar este prelucrat i prevzut cu guri filetate pentru
asamblarea suporturilor axei culbutoarelor, locaurilor pentru
montarea arborelui de distribuie. n chiulas sunt prevzute cmi
pentru asigurarea circulaiei lichidului de rcire care coincid cu
cele din bloc. Lateral chiulasa se prelucreaz i permite montarea
colectoarelor de admisie i evacuare. La motoarele rcite un aer
chiulas este prevzut cu nervuri pentru a mri suprafaa de contact cu
aerul.
Comanda distribuiei. Prin comanda distribuiei se transmite
micarea de la arborele cotit la arborele cu came. Aceastea poate fi
prin pinioane, lan, curea dinat. Comanda prin lan (fig.3.1,b) este
format din dou roi de lan situate pe arborele cotit 15 i arborele
cu came 10. Lanul poate fi simplu, dublu sau triplu. Acest lan
poate antrena i un arbore intermediar 13 pentru acionarea pompei de
carburant prin cam, pompei de ulei i ruptorului distribuitor al
aprinderii prin pinioane. Comanda prin lan poate s aib ntinztoare
mecanice sau hidraulice care prin intermediul sabotului amortizeaz
i micoreaz zgomotul. Pe roile de lan sunt marcaje pentru punerea la
punct a supapelor sau aprinderii. Comanda este plasat ntr-un carter
etan.
Fig. 3.1 Comanda arborelui cu came:a-prin curea dinat; b-prin
lan.; 1-roata curea dinat a arborelui cotit; 2-roata curea pompei
lichidului de rcire; 3-rola de ntindere; 4- capac protecie spate;
5-roat curea arborelui cu came; 6-curea dinat; 7-axa rolei de
ntindere; 8- sabotul ntinztorului; 9-ntinztor; 10-roata lan
arborelui cu came; 11,14-amortizoare lan; 12-urub de limitare;
13-roata lan arborelui intermediar; 15-roata lan arborelui cotit.
A-marcaje instalare capacului protecie spate; B-marcaj roata curea
a arborelui cu came; C-marcaj
pe capacul pompei ulei; D-marcaj pe roata arborelui cotit.
Comanda prin curea dinat nlocuiete transmisia prin lan, mai bine
amortizeaz oscilaiile torsionale ale arborelui cu came (fig.
3.1,a). Comanda se face prin cureaua dinat de la roata de curea 1
fixat la arborele cotit . Prin aceast curea este acionat i roata
pompei lichidului de rcire 2. Rola 3 servete pentru ntinderea
curelei cu hexagonul excentric. Pe roile de curea ale arborelui
cotit i arborelui de distribuie sunt marcajele D i B pentru punere
la punct a supapelor i aprinderii, care trebuie s coincid cu
marcajele A de pe capacul din spate i C de pe capacul pompei de
ulei.
Comanda prin roi dinate este format din dou pinioane; pinionul
conductor de pe arborele cotit i cel condus de pe arborele came. La
motoarele cu aprindere prin compresie mai este un pinion
intermediar pentru acionarea pompei de injecie. Pinionul de pe
arborele cu came n bloc al motorului n patru timpi are un numr de
dini dubli pentru a realiza raportul de transmisie 1:2. Pentru
micorarea zgomotului, dantura este nclinat fiind executat din
textolit, oel sau font aliat. Pe pinioane sunt marcaje pentru
asigurarea efecturii fazelor de distribuie i punerii la punct a
supapelor i aprinderii.
Fig. 3.2 . Comanda arborelui cu came prin roti dinate : 1 roata
dinat a arborelui cotit; 2,3 roat dinat intermediar 4- roat dinat a
arborelui cu came ; 5 roat dinat de acionare a pompei de
combustibel; 6 roat dinat de acionare a amplificatorului ; 7 roat
de acionare a ompresorului.
PAGE