Biela do pistão: finalidade, projeto, principais avarias

A haste do pistão é um elemento do mecanismo da manivela, devido ao qual a energia é transferida para a cambota quando a mistura ar-combustível é inflamada. É um detalhe importante, sem o qual é impossível converter movimentos alternativos em movimentos circulares.

Considere como essa peça é organizada, que tipo de mau funcionamento são e opções de reparo.

Construção da biela

A biela trabalha com o princípio dos pedais em uma bicicleta, apenas o pistão que se move no cilindro desempenha o papel das pernas no motor. Dependendo da modificação do motor, o mecanismo de manivela tem tantas bielas quanto cilindros no motor.

Esta parte possui três elementos principais:

• cabeça de pistão;
• manivela de cabeça;
• barra de força.

Cabeça do pistão

Esse elemento da biela é parte integrante, na qual o pistão é fixado (um dedo é inserido nos olhais). Existem opções com um dedo flutuante e fixo.

O dedo móvel é montado em uma manga de bronze. É necessário para que a peça não se desgaste tão rapidamente. Embora muitas vezes existam opções sem buchas. Nesse caso, existe um pequeno espaço entre o dedo e a cabeça, devido ao qual a superfície de contato é melhor lubrificada.

A modificação com um dedo fixo requer maior precisão na fabricação. Nesse caso, a abertura da cabeça será menor em diâmetro do que a do dedo.

A forma trapezoidal da cabeça aumenta a área em que o pistão repousa. Como grandes cargas atuam nesse elemento, ele é feito com uma forma capaz de resistir a eles por um longo período.

Cabeça de manivela

Do outro lado da biela, há uma cabeça de manivela, cujo objetivo é conectar o pistão e a biela à cambota da cambota. Na maioria das vezes, esta peça é dobrável - a tampa é presa à biela usando uma conexão parafusada. Para que este elemento se desgaste menos devido ao atrito constante, são inseridas inserções entre as paredes da cabeça e da manivela. Com o tempo, eles se desgastam, mas não há necessidade de substituir toda a biela.

A cabeça da manivela é fabricada com extrema precisão, para que durante a operação do mecanismo os parafusos não se soltem e o motor não precise de manutenção complexa e cara.

Se a tampa da cabeça estiver desgastada, a solução mais sensata seria substituí-la por uma idêntica, feita especificamente para esse tipo de motor, em vez de procurar um análogo mais barato. Durante a fabricação, as cargas mecânicas e térmicas são levadas em consideração; portanto, os engenheiros selecionam o material apropriado e determinam o peso exato da peça.

Há duas modificações nas bielas:

• conexão do perno em ângulo reto (usado em motores com cilindros em linha);
• conexão em ângulo mais agudo com o eixo central da peça (usado em motores fabricados na forma de V).

A cabeça da manivela também possui um mancal liso (lembra um mancal principal do eixo de manivela). É feito de aço de alta resistência. O material é resistente a altas cargas e possui propriedades antifricção.

Este elemento também precisa de lubrificação constante. É por isso que, antes de iniciar o movimento depois que o carro está ocioso, é necessário deixar o motor funcionar um pouco no modo ocioso. Nesse caso, o óleo irá para todos os nós antes de serem carregados.

Haste de poder

Essa é a parte principal da biela, que possui uma construção em forma de I (em uma seção semelhante à letra H). Devido à presença de reforços, esta peça é capaz de suportar cargas pesadas. As partes superior e inferior (cabeças) são expandidas.

Vale lembrar alguns fatos relacionados às barras de força:

• seu peso em todo o motor deve ser o mesmo; portanto, ao substituí-lo, lembre-se de que mesmo pequenos desvios podem desestabilizar a operação do motor;
• nas versões a gasolina, bielas menos duráveis ​​são usadas, uma vez que é criada pressão no cilindro para inflamar o diesel, que é várias vezes maior que a compressão em um motor convencional;
• se for comprada uma biela mais pesada (ou vice-versa, mais leve), antes de instalá-la, todas as peças serão ajustadas em peso em balanças precisas.

Materiais para a produção de bielas

Em um esforço para tornar as peças do motor mais leves, alguns fabricantes usam materiais de liga fácil para fabricar bielas. Mas a carga nesses elementos não é reduzida. Por esse motivo, o alumínio raramente é usado. Na maioria dos casos, o metal principal usado para criar as bielas é o ferro fundido.

Este metal é altamente resistente a cargas mecânicas e térmicas. E o método de fundição já foi desenvolvido, o que facilita o processo de fabricação de peças. Tais bielas são usadas em motores a gasolina.

Para motores diesel, como já observado, você precisa de um material particularmente durável. Por esse motivo, é utilizado aço de alta liga. O método de processamento é forjamento a quente. Como tecnologias e materiais mais sofisticados são usados ​​para produção mais cara que o ferro fundido, as peças são muito mais caras que as contrapartes de ferro fundido.

Nos modelos esportivos, são usadas ligas leves (titânio e alumínio), o que facilita o design da unidade de potência (em alguns casos, até 50%).

Os parafusos de fixação são sempre feitos de aço de alta liga, pois além de tensões térmicas, suas roscas são constantemente sujeitas a movimentos de tração acentuados.

Por que as manivelas falham?

A causa mais importante de uma quebra da biela é o desgaste natural de seus componentes. A cabeça superior (pistão) quebra com menos frequência. Mais frequentemente, ele cumpre o mesmo recurso que o motor inteiro. Aqui estão mais algumas razões para a falha da biela:

• deformação resultante da colisão do pistão com a cabeça do cilindro;
• pontuação devido ao contato abrasivo com a superfície do revestimento (por exemplo, o filtro de óleo quebrou e o óleo usado não é limpo de partículas estranhas);
• Devido à falta de óleo, o rolamento deslizante pode ser danificado (isso pode ser determinado durante a revisão).

Após uma causa natural, na segunda meta, há lubrificação insuficiente ou de baixa qualidade. Por esse motivo, todo motorista deve lembrar que as trocas regulares de óleo devem ocorrer no horário definido pelo fabricante, mesmo que o carro não conduz com tanta frequência. O petróleo acaba perdendo suas propriedades, o que pode afetar adversamente a saúde do motor.

Reparação de bielas

Nem sempre é possível o reparo das hastes. Esta operação pode ser realizada se:

• deformação da haste de suporte;
• aumento da folga da cabeça do pistão;
• aumento da folga da cabeça da manivela.

Antes do reparo, é realizada uma inspeção visual da peça. Usando um nutômetro, o diâmetro e todas as folgas da biela são medidos. Se esses indicadores estiverem dentro dos limites normais, mas não há necessidade de trocar as bielas.

Se a haste estiver deformada, isso não poderá ser ignorado, pois a distribuição desigual da carga levará à destruição da superfície do cilindro, ao aumento do desgaste da cambota e do próprio pistão.

A deformação da biela é sempre acompanhada pelo aumento do ruído do motor, mesmo em baixas rotações. É extremamente difícil corrigir esse defeito, portanto, neste caso, a peça é simplesmente substituída por uma nova.

No caso de folga inadequada, a tampa da cabeça é perfurada no tamanho apropriado dos elementos de fixação instalados. Para não remover o milímetro extra, você precisa usar um torno especial com um bico para mandrilar.

Se houver um desenvolvimento na cabeça do pistão, revestimentos especiais de reparo devem ser usados, cujo tamanho corresponde à folga necessária. Obviamente, enquanto o motor estiver funcionando, a manga será esfregada e terá a forma desejada.

Ao usar as buchas, verifique se o furo do revestimento e a cabeça coincidem - o óleo flui através do dedo através dele. Caso contrário, o reparo não prolongará a vida útil do motor, mas reduzirá drasticamente sua vida útil (afinal, o motorista pensa que o motor está “sem capitalização” e que não precisa ser reparado, mas na verdade as peças estão passando por falta de óleo).

Após a edição, as peças devem ser pesadas para que vibrações desagradáveis ​​não apareçam no motor devido à diferença de peso.

Perguntas e Respostas:

Como verificar se há uma elipse na biela? A geometria da biela é verificada usando equipamento especial. Se a biela estiver ligeiramente deformada, isso não pode ser determinado a olho nu. Para isso, utiliza-se um medidor interno ou máquina especializada.

Do que é feita a biela? Da haste, cabeça do pistão superior e cabeça da manivela inferior. A cabeça do pistão é conectada ao pistão com um pino e a cabeça da manivela é conectada ao pescoço da manivela.