Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona
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Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

Nei motori a combustione interna sono presenti due meccanismi che consentono di muovere i veicoli. È distribuzione del gas e manovella. Concentriamoci sullo scopo di KShM e sulla sua struttura.

Qual è il meccanismo di manovella del motore

KShM significa un insieme di pezzi di ricambio che formano una singola unità. In esso, una miscela di carburante e aria in una certa proporzione brucia e rilascia energia. Il meccanismo è costituito da due categorie di parti mobili:

  • Esecuzione di movimenti lineari: il pistone si muove su / giù nel cilindro;
  • Esecuzione di movimenti di rotazione: l'albero motore e le parti installate su di esso.
Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

Un nodo che collega entrambi i tipi di parti è in grado di convertire un tipo di energia in un altro. Quando il motore funziona in modo autonomo, la distribuzione delle forze va dal motore a combustione interna al telaio. Alcune auto consentono di reindirizzare l'energia dalle ruote al motore. La necessità di ciò può sorgere, ad esempio, se è impossibile avviare il motore dalla batteria. La trasmissione meccanica consente di avviare l'auto dallo spintore.

A cosa serve il meccanismo di manovella del motore?

KShM mette in moto altri meccanismi, senza i quali sarebbe impossibile far partire l'auto. Nei veicoli elettrici, il motore elettrico, grazie all'energia che riceve dalla batteria, crea immediatamente una rotazione che va all'albero di trasmissione.

Lo svantaggio delle unità elettriche è che hanno una piccola riserva di carica. Sebbene i principali produttori di veicoli elettrici abbiano alzato questo limite a diverse centinaia di chilometri, la stragrande maggioranza degli automobilisti non ha accesso a tali veicoli a causa del loro costo elevato.

Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

L'unica soluzione economica, grazie alla quale è possibile percorrere lunghe distanze e ad alta velocità, è un'auto dotata di motore a combustione interna. Utilizza l'energia dell'esplosione (o meglio l'espansione successiva) per mettere in moto le parti del gruppo cilindro-pistone.

Lo scopo del KShM è quello di garantire una rotazione uniforme dell'albero motore con movimento rettilineo dei pistoni. La rotazione ideale non è stata ancora raggiunta, ma sono state apportate modifiche ai meccanismi che riducono al minimo gli strappi derivanti da improvvise scosse dei pistoni. I motori a 12 cilindri ne sono un esempio. L'angolo di spostamento delle pedivelle in esse è minimo e l'azionamento dell'intero gruppo di cilindri è distribuito su un numero maggiore di intervalli.

Il principio di funzionamento del meccanismo a manovella

Se descrivi il principio di funzionamento di questo meccanismo, allora può essere confrontato con il processo che si verifica mentre si va in bicicletta. Il ciclista preme alternativamente sui pedali, facendo ruotare il pignone di trasmissione.

Il movimento lineare del pistone è fornito dalla combustione del BTC nel cilindro. Durante una microesplosione (l'HTS è fortemente compresso nel momento in cui viene applicata la scintilla, quindi si forma una forte spinta), i gas si espandono spingendo la parte nella posizione più bassa.

Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

La biella è collegata a una manovella separata sull'albero motore. L'inerzia, così come un processo identico nei cilindri adiacenti, assicura la rotazione dell'albero motore. Il pistone non si congela nei punti estremi inferiore e superiore.

L'albero motore rotante è collegato ad un volano a cui è collegata la superficie di attrito della trasmissione.

Dopo la fine della corsa della corsa di lavoro, per l'esecuzione di altre corse del motore, il pistone è già messo in moto a causa dei giri dell'albero del meccanismo. È possibile grazie all'implementazione della corsa della corsa di lavoro in cilindri adiacenti. Per ridurre al minimo lo strappo, i giornali di manovella sono sfalsati l'uno rispetto all'altro (ci sono modifiche con i giornali in linea).

Dispositivo KShM

Il meccanismo a manovella comprende un gran numero di parti. Convenzionalmente, possono essere classificati in due categorie: quelli che eseguono il movimento e quelli che rimangono fissi in un posto tutto il tempo. Alcuni eseguono vari tipi di movimenti (traslazionali o rotazionali), mentre altri servono come una forma in cui è assicurato l'accumulo dell'energia necessaria o il supporto per questi elementi.

Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

Queste sono le funzioni svolte da tutti gli elementi della manovella.

Blocco carter

Il blocco è realizzato in metallo resistente (nelle auto economiche - ghisa e nelle auto più costose - alluminio o altra lega). I fori e i canali necessari sono realizzati in esso. Il liquido di raffreddamento e l'olio motore circolano attraverso i canali. I fori tecnici consentono di collegare gli elementi chiave del motore in un'unica struttura.

I fori più grandi sono i cilindri stessi. I pistoni sono inseriti in essi. Inoltre, il design del blocco ha supporti per i cuscinetti di supporto dell'albero motore. Un meccanismo di distribuzione del gas si trova nella testata del cilindro.

Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

L'utilizzo della ghisa o della lega di alluminio è dovuto al fatto che questo elemento deve sopportare elevati carichi meccanici e termici.

Nella parte inferiore del basamento è presente una coppa, in cui l'olio si accumula dopo la lubrificazione di tutti gli elementi. Per evitare la formazione di una pressione eccessiva del gas nella cavità, la struttura dispone di condotti di ventilazione.

Ci sono auto con carter umido o asciutto. Nel primo caso l'olio viene raccolto nella coppa e vi rimane. Questo elemento è un serbatoio per la raccolta e lo stoccaggio del grasso. Nel secondo caso, l'olio scorre nella coppa, ma la pompa lo pompa in un serbatoio separato. Questo design eviterà una completa perdita di olio in caso di guasto della coppa: solo una piccola parte del lubrificante fuoriuscirà dopo lo spegnimento del motore.

cilindro

Il cilindro è un altro elemento fisso del motore. In realtà, questo è un foro con una geometria rigorosa (il pistone deve adattarsi perfettamente al suo interno). Appartengono anche al gruppo cilindro-pistone. Tuttavia, nel meccanismo a manovella, i cilindri fungono da guide. Forniscono un movimento rigorosamente verificato dei pistoni.

Le dimensioni di questo elemento dipendono dalle caratteristiche del motore e dalle dimensioni dei pistoni. Le pareti nella parte superiore della struttura stanno affrontando la temperatura massima che può verificarsi nel motore. Inoltre, nella cosiddetta camera di combustione (sopra lo spazio del pistone), si verifica una forte espansione dei gas dopo l'accensione del VTS.

Per evitare un'usura eccessiva delle pareti dei cilindri ad alte temperature (in alcuni casi può salire bruscamente fino a 2 gradi) e ad alta pressione, vengono lubrificate. Un sottile strato di olio si forma tra gli O-ring e il cilindro per impedire il contatto metallo-metallo. Per ridurre la forza di attrito, la superficie interna dei cilindri viene trattata con un composto speciale e lucidata a un grado ideale (quindi, la superficie è chiamata specchio).

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Esistono due tipi di cilindri:

  • Tipo secco. Questi cilindri sono utilizzati principalmente nelle macchine. Fanno parte del blocco e sembrano dei buchi fatti nel case. Per raffreddare il metallo, all'esterno dei cilindri vengono realizzati canali per la circolazione del liquido di raffreddamento (camicia di motore a combustione interna);
  • Tipo bagnato. In questo caso, i cilindri verranno realizzati separatamente e inseriti nei fori del blocco. Sono sigillati in modo affidabile in modo che non si formino vibrazioni aggiuntive durante il funzionamento dell'unità, a causa delle quali le parti KShM si guasteranno troppo rapidamente. Tali rivestimenti sono in contatto con il refrigerante dall'esterno. Un design simile del motore è più suscettibile di riparazione (ad esempio, quando si formano graffi profondi, la manica viene semplicemente cambiata e non annoiata ei fori del blocco vengono molati durante la capitalizzazione del motore).

Nei motori a V, i cilindri spesso non sono posizionati simmetricamente l'uno rispetto all'altro. Questo perché una biella serve un cilindro e ha un posto separato sull'albero motore. Tuttavia, ci sono anche modifiche con due bielle su un perno di biella.

Blocco cilindri

Questa è la parte più importante del design del motore. Nella parte superiore di questo elemento è installata la testata e tra di loro c'è una guarnizione (perché è necessaria e come determinarne il malfunzionamento, leggi in una recensione separata).

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Gli incavi sono realizzati nella testata per formare una cavità speciale. In esso, viene accesa la miscela aria compressa-carburante (spesso chiamata camera di combustione). Le modifiche ai motori raffreddati ad acqua saranno dotate di una testa con canali per la circolazione del fluido.

Scheletro del motore

Tutte le parti fisse del KShM, collegate in un'unica struttura, sono chiamate scheletro. Questa parte percepisce il carico di potenza principale durante il funzionamento delle parti mobili del meccanismo. A seconda di come il motore è montato nel vano motore, lo scheletro assorbe anche i carichi dal corpo o dal telaio. Nel processo di movimento, questa parte si scontra anche con l'influenza della trasmissione e del telaio della macchina.

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Per evitare che il motore a combustione interna si muova durante l'accelerazione, la frenata o le manovre, il telaio è saldamente imbullonato alla parte di supporto del veicolo. Per eliminare le vibrazioni al giunto, vengono utilizzati supporti del motore in gomma. La loro forma dipende dalla modifica del motore.

Quando la macchina è guidata su una strada irregolare, la carrozzeria è sottoposta a sollecitazioni torsionali. Per evitare che il motore assuma tali carichi, di solito è fissato in tre punti.

Tutte le altre parti del meccanismo sono mobili.

Pistone

Fa parte del gruppo pistoni KShM. Anche la forma dei pistoni può variare, ma il punto fondamentale è che sono realizzati a forma di bicchiere. La parte superiore del pistone è chiamata testa e la parte inferiore è chiamata gonna.

La testa del pistone è la parte più spessa, poiché assorbe lo stress termico e meccanico durante l'accensione del carburante. L'estremità di quell'elemento (in basso) può avere forme diverse: piatta, convessa o concava. Questa parte forma le dimensioni della camera di combustione. Spesso si riscontrano modifiche con depressioni di varie forme. Tutti questi tipi di parti dipendono dal modello ICE, dal principio di alimentazione del carburante, ecc.

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Ai lati del pistone sono realizzate delle scanalature per l'installazione degli O-ring. Al di sotto di queste scanalature sono presenti cavità per il drenaggio dell'olio dalla parte. La gonna è spesso di forma ovale e la sua parte principale è una guida che impedisce il cuneo del pistone a causa dell'espansione termica.

Per compensare la forza d'inerzia, i pistoni sono realizzati con materiali in lega leggera. Questo li rende leggeri. Il fondo del pezzo, così come le pareti della camera di combustione, incontrano temperature massime. Tuttavia, questa parte non viene raffreddata dalla circolazione del refrigerante nella camicia. Per questo motivo l'elemento in alluminio è soggetto a forte espansione.

Il pistone è raffreddato ad olio per prevenire il grippaggio. In molti modelli di auto, la lubrificazione viene fornita naturalmente: la nebbia d'olio si deposita sulla superficie e rifluisce nella coppa. Tuttavia, ci sono motori in cui l'olio viene fornito sotto pressione, fornendo una migliore dissipazione del calore dalla superficie riscaldata.

Fasce elastiche

La fascia elastica svolge la sua funzione a seconda della parte della testa del pistone in cui è installata:

  • Compressione: la più alta. Forniscono una tenuta tra il cilindro e le pareti del pistone. Il loro scopo è impedire ai gas provenienti dallo spazio del pistone di entrare nel carter. Per facilitare l'installazione della parte, viene praticato un taglio;
  • Raschiaolio: assicura la rimozione dell'olio in eccesso dalle pareti del cilindro e impedisce anche la penetrazione del lubrificante nello spazio del pistone. Questi anelli hanno scanalature speciali per facilitare il drenaggio dell'olio alle scanalature di scarico del pistone.
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Il diametro degli anelli è sempre maggiore del diametro del cilindro. Per questo motivo forniscono una tenuta nel gruppo cilindro-pistone. In modo che né gas né olio filtrino attraverso le serrature, gli anelli vengono posizionati al loro posto con le fessure sfalsate l'una rispetto all'altra.

Il materiale utilizzato per realizzare gli anelli dipende dalla loro applicazione. Pertanto, gli elementi di compressione sono spesso realizzati in ghisa ad alta resistenza e un contenuto minimo di impurità e gli elementi raschiaolio sono realizzati in acciaio altolegato.

Spinotto pistone

Questa parte consente di fissare il pistone alla biella. Si presenta come un tubo cavo, che viene posto sotto la testa del pistone nelle borchie e allo stesso tempo attraverso il foro nella testa della biella. Per evitare che il dito si muova, è fissato con anelli di ritegno su entrambi i lati.

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Questa fissazione consente al perno di ruotare liberamente, riducendo la resistenza al movimento del pistone. Ciò impedisce anche la formazione di una lavorazione solo nel punto di attacco nel pistone o nella biella, il che prolunga notevolmente la vita utile del pezzo.

Per evitare l'usura dovuta alla forza di attrito, la parte è realizzata in acciaio. E per una maggiore resistenza allo stress termico, è inizialmente indurito.

Biella

La biella è un'asta spessa con nervature di irrigidimento. Da un lato, ha una testa del pistone (il foro in cui è inserito lo spinotto del pistone) e, dall'altro, una testa a maglia. Il secondo elemento è pieghevole in modo che la parte possa essere rimossa o installata sul perno di manovella dell'albero motore. Ha una copertura fissata alla testa con bulloni e, per evitare l'usura prematura delle parti, è installato un inserto con fori per la lubrificazione.

La boccola della testa inferiore è chiamata cuscinetto della biella. È composto da due piastre d'acciaio con viticci curvi per il fissaggio nella testa.

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Per ridurre la forza di attrito della parte interna della testa superiore, viene premuta una boccola di bronzo. Se è usurato, non sarà necessario sostituire l'intera biella. La boccola ha fori per l'alimentazione dell'olio al perno.

Esistono diverse modifiche delle bielle:

  • I motori a benzina sono spesso dotati di bielle con un connettore di testa ad angolo retto rispetto all'asse della biella;
  • I motori diesel a combustione interna sono dotati di bielle con connettore di testa obliquo;
  • I motori a V sono spesso dotati di bielle gemelle. La biella secondaria della seconda fila è fissata a quella principale con uno spinotto secondo lo stesso principio del pistone.

Albero motore

Questo elemento è costituito da più manovelle con una disposizione sfalsata dei perni di biella rispetto all'asse dei perni principali. Esistono già diversi tipi di alberi motore e le loro caratteristiche revisione separata.

Lo scopo di questa parte è convertire il movimento di traslazione dal pistone in rotazionale. Il perno di manovella è collegato alla testa della biella inferiore. Ci sono cuscinetti principali in due o più punti sull'albero motore per evitare vibrazioni dovute alla rotazione sbilanciata delle pedivelle.

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La maggior parte degli alberi motore è dotata di contrappesi per assorbire le forze centrifughe che agiscono sui cuscinetti principali. Il pezzo è realizzato per fusione o tornito da un unico pezzo grezzo.

Una puleggia è fissata alla punta dell'albero motore, che aziona il meccanismo di distribuzione del gas e altre apparecchiature, come una pompa, un generatore e una trasmissione dell'aria condizionata. C'è una flangia sul gambo. Ad esso è collegato un volano.

volano

Parte a forma di disco. Anche le forme e le tipologie dei diversi volani e le loro differenze sono dedicate Un articolo a parte... È necessario per vincere la resistenza alla compressione nei cilindri quando il pistone esegue la corsa di compressione. Ciò è dovuto all'inerzia del disco rotante in ghisa.

Meccanismo di manovella del motore: dispositivo, scopo, come funziona

Un cerchione è fissato all'estremità del pezzo. L'ingranaggio bendix dello starter è collegato ad esso nel momento in cui il motore si avvia. Sul lato opposto alla flangia, la superficie del volano è a contatto con il disco della frizione del cestello di trasmissione. La massima forza di attrito tra questi elementi garantisce la trasmissione della coppia all'albero del cambio.

Come puoi vedere, il meccanismo a manovella ha una struttura complessa, motivo per cui la riparazione dell'unità deve essere eseguita esclusivamente da professionisti. Per prolungare la vita del motore, è estremamente importante attenersi alla manutenzione ordinaria dell'auto.

Inoltre, guarda una recensione video su KShM:

Meccanismo a manovella (KShM). Le basi

Domande e risposte:

Quali parti sono incluse nel meccanismo a manovella? Parti fisse: blocco cilindri, testata, canne cilindri, canne e cuscinetti di banco. Parti in movimento: pistone con fasce elastiche, spinotto, biella, albero motore e volano.

Qual è il nome di questa parte KShM? Questo è un meccanismo a manovella. Converte i movimenti alternativi dei pistoni nei cilindri in movimenti di rotazione dell'albero motore.

Qual è la funzione delle parti fisse del KShM? Queste parti sono responsabili della guida accurata delle parti mobili (ad esempio, il movimento verticale dei pistoni) e del loro fissaggio sicuro per la rotazione (ad esempio, cuscinetti di banco).

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