Biella pistone: scopo, design, principali malfunzionamenti

L'asta del pistone è un elemento del meccanismo a manovella, grazie al quale l'energia viene trasferita all'albero motore quando viene accesa la miscela aria-carburante. È un dettaglio chiave, senza il quale è impossibile convertire i movimenti alternativi in ​​circolari.

Considera come è organizzata questa parte, che tipo di malfunzionamenti sono, così come le opzioni di riparazione.

Costruzione biella

La biella funziona secondo il principio dei pedali in una bicicletta, solo il pistone che si muove nel cilindro svolge il ruolo delle gambe nel motore. A seconda della modifica del motore, il meccanismo a manovella ha tante bielle quanti sono i cilindri nel motore.

Questa parte ha tre elementi chiave:

• testa del pistone;
• testa manovella;
• power rod.

Testa del pistone

Questo elemento di biella è parte integrante, su cui è fissato il pistone (un dito è inserito negli occhi). Ci sono opzioni con un dito mobile e fisso.

Il dito mobile è montato in una manica di bronzo. È necessario affinché la parte non si consumi così rapidamente. Sebbene spesso ci siano opzioni senza boccole. In questo caso, c'è un piccolo spazio tra il dito e la testa, grazie al quale la superficie di contatto viene lubrificata meglio.

La modifica con un dito fisso richiede una maggiore precisione nella produzione. In questo caso, l'apertura della testa avrà un diametro inferiore a quello del dito.

La forma trapezoidale della testa aumenta l'area su cui poggia il pistone. Poiché i carichi di grandi dimensioni agiscono su questo elemento, è realizzato con una forma che può resistere a lungo.

Crank Head

Sull'altro lato della biella è presente una testa manovella, il cui scopo è quello di collegare il pistone e la biella all'albero motore. Molto spesso, questa parte è pieghevole: il coperchio è attaccato alla biella usando una connessione bullonata. Affinché questo elemento si consumi meno a causa dell'attrito costante, vengono inseriti degli inserti tra le pareti della testa e la pedivella. Nel tempo si consumano, ma non è necessario sostituire l'intera biella.

La testa della pedivella è realizzata con la massima precisione in modo tale che durante il funzionamento del meccanismo i bulloni non si allentino e il motore non necessiti di una manutenzione complessa e costosa.

Se il copricapo si consumava, la decisione più saggia sarebbe sostituirla con una identica, realizzata appositamente per questo tipo di motore, anziché cercare un analogo più economico. Durante la produzione, vengono presi in considerazione i carichi meccanici e termici, quindi gli ingegneri selezionano il materiale appropriato e determinano il peso esatto della parte.

Esistono due modifiche alle bielle:

• collegamento prigioniero ad angolo retto (utilizzato nei motori con cilindri in linea);
• connessione ad un angolo più acuto rispetto all'asse centrale del pezzo (utilizzato nei motori realizzati a forma di V).

La testa della manovella ha anche un cuscinetto a strisciamento (ricorda un cuscinetto principale dell'albero motore). È realizzato in acciaio ad alta resistenza. Il materiale è resistente ai carichi elevati e ha proprietà anti-attrito.

Questo elemento richiede anche una lubrificazione costante. Ecco perché, prima di iniziare a muoversi dopo che una macchina è al minimo, è necessario far girare il motore al minimo. In questo caso, l'olio andrà a tutti i nodi prima che vengano caricati.

Power rod

Questa è la parte principale della biella, che ha una struttura a I (nella sezione ricorda la lettera H). Grazie alla presenza di irrigidimenti, questa parte è in grado di sopportare carichi pesanti. Le parti superiore e inferiore (teste) sono espanse.

Vale la pena ricordare alcuni fatti relativi alle aste di potenza:

• il loro peso in tutto il motore dovrebbe essere lo stesso, quindi quando lo si sostituisce si deve tenere presente che anche lievi deviazioni possono destabilizzare il funzionamento del motore;
• nelle versioni a benzina, vengono utilizzate bielle meno resistenti, poiché nel cilindro si genera pressione per accendere il gasolio, che è parecchie volte superiore alla compressione in un motore convenzionale;
• se viene acquistata una biella più pesante (o viceversa, più leggera), prima di installarla, tutte le parti vengono regolate in peso su bilance precise.

Materiali per la produzione di bielle

Nel tentativo di alleggerire le parti del motore, alcuni produttori utilizzano materiali facilmente legati per realizzare bielle. Ma il carico su questi elementi non è ridotto. Per questo motivo, l'alluminio è usato raramente. Nella maggior parte dei casi, il metallo principale utilizzato per creare le bielle è in ghisa.

Questo metallo è altamente resistente ai carichi meccanici e termici. E il metodo di fusione è già stato sviluppato, il che facilita il processo di fabbricazione delle parti. Tali bielle sono utilizzate nei motori a benzina.

Per i diesel, come già notato, è necessario un materiale particolarmente resistente. Per questo motivo, viene utilizzato acciaio ad alta lega. Il metodo di elaborazione è la forgiatura a caldo. Poiché tecnologie e materiali più sofisticati vengono utilizzati per una produzione più costosa della ghisa, le parti sono molto più costose delle controparti in ghisa.

Nei modelli sportivi vengono utilizzate leghe leggere (titanio e alluminio), il che semplifica la progettazione dell'unità di potenza (in alcuni casi fino al 50 percento).

I bulloni di fissaggio sono sempre realizzati in acciaio altamente legato, poiché oltre alle sollecitazioni termiche, i loro filetti sono costantemente sottoposti a forti movimenti di trazione.

Perché le pedivelle falliscono?

La causa più importante di una rottura della biella è l'usura naturale dei suoi componenti. La testa superiore (pistone) si rompe meno spesso. Più spesso soddisfa la stessa risorsa dell'intero motore. Ecco alcuni altri motivi per il fallimento della biella:

• deformazione a seguito della collisione del pistone con la testata;
• punteggio dovuto al contatto abrasivo con la superficie del rivestimento (ad esempio, il filtro dell'olio si è strappato e l'olio usato non viene pulito da particelle estranee);
• A causa della carenza di olio, il cuscinetto scorrevole può essere danneggiato (ciò può essere determinato durante la revisione).

Dopo una causa naturale, nella seconda meta c'è una lubrificazione insufficiente o di scarsa qualità. Per questo motivo, ogni automobilista deve ricordare che i cambi d'olio regolari devono avvenire all'ora stabilita dal costruttore, anche se l'auto non guida così spesso. L'olio nel tempo perde le sue proprietà, il che può influire negativamente sulla salute del motore.

Riparazione di bielle

Non è sempre possibile la riparazione delle aste. Questa operazione può essere eseguita se:

• deformazione dell'asta di supporto;
• maggiore gioco della testa del pistone;
• aumentare il gioco della testa manovella.

Prima della riparazione, viene eseguita un'ispezione visiva della parte. Utilizzando un nutrometro, vengono misurati il ​​diametro e tutti gli spazi liberi della biella. Se questi indicatori rientrano nei limiti normali, ma non è necessario cambiare le bielle.

Se l'asta è deformata, ciò non può essere ignorato, poiché una distribuzione irregolare del carico porterà alla distruzione della superficie del cilindro, all'aumentata usura dell'albero a gomiti e del pistone stesso.

La deformazione della biella è sempre accompagnata da un aumento del rumore del motore anche a bassi regimi. È estremamente difficile correggere un tale difetto, quindi in questo caso la parte viene semplicemente sostituita con una nuova.

In caso di gioco inappropriato, il coperchio della testa è annoiato delle dimensioni appropriate dei dispositivi di fissaggio installati. Per non rimuovere il millimetro in più, è necessario utilizzare un tornio speciale con un ugello per noioso.

Se si verifica uno sviluppo nella testa del pistone, è necessario utilizzare speciali fodere di riparazione, la cui dimensione corrisponde al gioco richiesto. Naturalmente, mentre il motore è in funzione, la boccola strofina e assume la forma desiderata.

Quando si utilizzano le boccole, è necessario verificare se il foro dell'inserto e la testa coincidono: l'olio scorre attraverso il dito attraverso di esso. Altrimenti, la riparazione non prolungherà la vita del motore, ma ne ridurrà drasticamente la vita (dopo tutto, l'automobilista pensa che il motore sia "non capitalizzato" e che non debba essere riparato, ma in realtà le parti stanno soffrendo la fame di petrolio).

Dopo la modifica, le parti devono essere pesate in modo che le vibrazioni spiacevoli non compaiano nel motore a causa della differenza di peso.

Domande e risposte:

Come controllare la biella per un'ellisse? La geometria della biella viene verificata mediante attrezzatura speciale. Se la biella è leggermente deformata, ciò non può essere determinato a occhio. Per questo, viene utilizzato un calibro interno o una macchina specializzata.

Di cosa è fatta la biella? Dallo stelo, testa pistone superiore, testa manovella inferiore. La testa del pistone è collegata al pistone con uno spinotto e la testa della manovella è collegata al collo della manovella.