No funcionamento do mecanismo de manivela dos motores de pistóns, un dos papeis clave desempeñan as pezas que conectan os pistóns e as bielas do cigüeñal.Lea sobre o que é unha biela, que tipos son estas pezas e como están dispostas, así como a correcta selección, reparación e substitución das bielas neste artigo.
Que é unha biela e que lugar ocupa no motor?
A biela é un compoñente do mecanismo de manivela dos motores de combustión interna de pistóns de todo tipo;Unha parte desmontable deseñada para conectar o pistón ao correspondente muñón do cigüeñal.
Esta parte realiza varias funcións no motor:
● Conexión mecánica do pistón e o cambota;
● Transmisión do pistón ao cigüeñal dos momentos que se producen durante a carreira de traballo;
● Conversión de movementos alternativos do pistón en movemento de rotación do cigüeñal;
● O lubricante é subministrado ao pasador do pistón, ás paredes do pistón (para refrixeración adicional) e ao cilindro, así como ás pezas de sincronización das unidades de potencia cun eixe de levas inferior.
Nos motores, o número de bielas é igual ao número de pistóns, cada biela está conectada ao pistón (a través dun manguito e un pasador de bronce) e a parte inferior está conectada ao correspondente periódico do cigüeñal (a través de rodamentos lisos).Como resultado, fórmase unha estrutura con bisagras, que garante o libre movemento do pistón nun plano vertical.
As bielas xogan un papel importante no funcionamento da unidade de potencia, e a súa avaría adoita desactivar completamente o motor.Pero para a elección e substitución correctas desta peza, é necesario comprender o seu deseño e características.
Tipos e deseño de bielas
Hoxe, hai dous tipos principais de bielas:
● Estándar: bielas convencionais utilizadas en todo tipo de motores de pistón;
● Emparejado (articulado): unha unidade formada por unha biela convencional e unha biela articulada sen cabeza de manivela, tales unidades úsanse en motores en forma de V.
O deseño das bielas do motor de combustión interna está establecido e practicamente perfeccionado (na medida do posible co desenvolvemento moderno da tecnoloxía), polo tanto, a pesar da gran variedade de motores, todas estas pezas están dispostas do mesmo xeito.
A biela é unha parte plegable (composta), na que se distinguen tres partes:
● Vara;
● Cabeza do pistón (superior);
● Cabeza de manivela (inferior) con tapa extraíble (desmontable).
A varilla, a cabeza superior e a metade da cabeza inferior son unha parte, todas estas partes fórmanse á vez na fabricación da biela.A tapa da cabeza inferior é unha parte separada que está conectada á biela dun xeito ou doutro.Cada unha das partes da biela ten as súas propias características de deseño e funcionalidade.
Deseño de biela
Vara.Esta é a base da biela que conecta as cabezas e garante a transferencia de forza da cabeza do pistón á manivela.A lonxitude da varilla determina a altura dos pistóns e a súa carreira, así como a altura total do motor.Para acadar a rixidez necesaria, únense varios perfís ás varillas:
● Viga en I coa disposición de andeis perpendicular ou paralela aos eixes das cabezas;
● Cruciforme.
Na maioría das veces, a varilla recibe un perfil de viga en I cunha disposición lonxitudinal de andeis (á dereita e esquerda, se observas a biela ao longo dos eixes das cabezas), o resto dos perfís úsanse con menos frecuencia.
Perforase unha canle no interior da varilla para subministrar aceite desde a cabeza inferior ata a cabeza superior, nalgunhas bielas as curvas laterais fanse dende a canle central para pulverizar aceite nas paredes do cilindro e outras partes.Nas barras de viga en I, en lugar dunha canle perforada, pódese usar un tubo metálico de subministración de aceite conectado á varilla con soportes metálicos.
Normalmente, a vara está marcada e marcada para a correcta instalación da peza.
Cabeza de pistón.Na cabeza está tallado un buraco no que se presiona un manguito de bronce, que desempeña o papel de cojinete liso.Un pasador do pistón está instalado na manga cun pequeno espazo.Para lubricar as superficies de rozamento do pasador e do manguito, faise un orificio neste último para garantir o fluxo de aceite da canle dentro da biela.
Cabeza de manivela.Esta cabeza é desmontable, a súa parte inferior está feita en forma de tapa extraíble montada na biela.O conector pode ser:
● Recto: o plano do conector está en ángulo recto coa varilla;
● Oblicuo: o plano do conector está feito nun determinado ángulo.
| Biela con conector de tapa recta | Biela con conector de tapa oblicua |
As pezas máis comúns cun conector recto, bielas cun conector oblicuo úsanse con máis frecuencia en unidades de potencia en forma de V e motores diésel, son máis convenientes para a instalación e reducen o tamaño da unidade de potencia.A tapa pódese unir á biela con parafusos e espárragos, con menos frecuencia utilízase un pin e outras conexións.Pode haber dous ou catro parafusos (dous a cada lado), as súas porcas están fixadas con arandelas de bloqueo especiais ou pasadores.Para garantir a máxima fiabilidade da conexión, os parafusos poden ter un perfil complexo e complementarse con pezas auxiliares (cascos de centrado), polo que os elementos de fixación das varillas de conexión de varios tipos non son intercambiables.
A tapa pódese facer ao mesmo tempo coa biela ou por separado.No primeiro caso, despois de formar a biela, a cabeza inferior divídese en dúas partes para facer a cuberta.Para garantir unha conexión fiable e garantir a estabilidade da conexión en caso de momentos transversais, as superficies de acoplamento da biela e da tapa están perfiladas (dentadas, con peche rectangular, etc.).Independentemente da tecnoloxía de fabricación da biela, o buraco da cabeza inferior está perforado na montaxe coa tapa, polo que estas pezas só deben usarse por parellas, non son intercambiables.Para evitar o vapor da biela e da tapa, fanse neles marcadores en forma de marcas de varias formas ou números.
Deseño de bielas de varios tipos
Dentro da cabeza da manivela, instálase un rodamento principal (forro), feito en forma de dous semi-aneis.Para fixar os auriculares, hai dous ou catro sucos (surcos) dentro da cabeza, que inclúen os correspondentes bigotes nos forros.Na superficie exterior da cabeza pódese proporcionar unha saída de paso de aceite para pulverizar aceite nas paredes do cilindro e outras partes.
Nas bielas articuladas realízase unha protuberancia cun orificio perforado sobre a cabeza, na que se insire o pasador da cabeza inferior da biela arrastrada.A biela arrastrada ten un dispositivo similar a unha biela convencional, pero a súa cabeza inferior ten un diámetro pequeno e non se pode separar.
As bielas fanse por estampación ou forxa, non obstante, a tapa da cabeza inferior pódese fundir.Para a fabricación destas pezas utilízanse diversos tipos de aceiros ao carbono e aliaxes, que poden funcionar normalmente baixo elevadas cargas mecánicas e térmicas.
Cuestións de mantemento, reparación e substitución de bielas
As bielas durante o funcionamento do motor están suxeitas a un lixeiro desgaste (xa que as cargas principais son percibidas polos revestimentos na cabeza inferior e o manguito na cabeza superior), e as deformacións e avarías nelas prodúcense con avarías graves do motor ou como resultado de o seu uso intensivo a longo prazo.Non obstante, ao realizar algúns traballos de reparación, é necesario desmontar e desmontar as bielas, e a revisión da unidade de potencia adoita ir acompañada da substitución das bielas e pezas relacionadas.
A desmontaxe, desmontaxe e posterior instalación de bielas require o cumprimento de determinadas regras:
● As tapas das cabezas inferiores deben instalarse só nas bielas "nativas", a rotura da tapa require unha substitución completa da biela;
● Ao instalar bielas, é necesario observar a súa orde de instalación: cada biela debe ocupar o seu lugar e ter a orientación espacial correcta;
● O aperte de porcas ou parafusos debe realizarse cunha forza determinada (utilizando unha chave dinamométrica).
Debe prestarse especial atención á orientación da biela no espazo.Normalmente hai unha marca na varilla que, cando se monta nun motor en liña, debe estar orientada cara á fronte e coincidir coa dirección da frecha do pistón.Nos motores en forma de V, nunha fila, a marca e a frecha deben mirar nunha dirección (xeralmente a fila esquerda), e na segunda fila - en diferentes direccións.Esta disposición garante o equilibrio do KShM e do motor no seu conxunto.
En caso de rotura da cuberta, en caso de torsión, deflexións e outras deformacións, así como en caso de destrución, as bielas son completamente substituídas.A nova biela debe ser do mesmo tipo e número de catálogo que a instalada anteriormente no motor, pero aínda hai que seleccionar esta peza en función do peso para manter o equilibrio do motor.Idealmente, todos os grupos de bielas e pistóns do motor deberían ter o mesmo peso, pero en realidade todas as bielas, pistóns, pasadores e camisas teñen masas diferentes (especialmente se se usan pezas de dimensións de reparación), polo que hai que pesarlas. e completado en peso.O peso das bielas determínase tendo en conta o peso de cada unha das súas cabezas.
A desmontaxe, substitución e montaxe das bielas e dos grupos biela-émbolo deberase realizar seguindo estrictamente as instrucións de reparación e mantemento do vehículo.No futuro, as bielas non necesitan un mantemento especial.Coa correcta selección e instalación das bielas, o motor proporcionará o rendemento necesario en todas as condicións de funcionamento.
Hora de publicación: 05-ago-2023