Mecanismo de manivela do motor: dispositivo, finalidade, como funciona

Nos motores de combustão interna, existem dois mecanismos que permitem a movimentação de veículos. É distribuição de gás e manivela. Vamos nos concentrar no propósito do KShM e em sua estrutura.

Qual é o mecanismo de manivela do motor

KShM significa um conjunto de peças sobressalentes que formam uma única unidade. Nele, uma mistura de combustível e ar em certa proporção queima e libera energia. O mecanismo consiste em duas categorias de peças móveis:

• Execução de movimentos lineares - o pistão se move para cima / para baixo no cilindro;
• Execução de movimentos rotacionais - o virabrequim e as peças nele instaladas.

Um nó que conecta os dois tipos de partes é capaz de converter um tipo de energia em outro. Quando o motor trabalha de forma autônoma, a distribuição de forças vai do motor de combustão interna ao chassi. Alguns carros permitem que a energia seja redirecionada das rodas para o motor. A necessidade disso pode surgir, por exemplo, se for impossível ligar o motor da bateria. A transmissão mecânica permite que você dê partida no carro com o empurrador.

Para que serve o mecanismo de manivela do motor?

O KShM aciona outros mecanismos, sem os quais seria impossível o carro andar. Nos veículos elétricos, o motor elétrico, graças à energia que recebe da bateria, cria imediatamente uma rotação que vai para o eixo de transmissão.

A desvantagem das unidades elétricas é que elas possuem uma pequena reserva de energia. Embora os principais fabricantes de veículos elétricos tenham elevado essa barreira para várias centenas de quilômetros, a grande maioria dos motoristas não tem acesso a esses veículos devido ao seu alto custo.

A única solução barata, graças à qual é possível percorrer longas distâncias e em alta velocidade, é um carro equipado com motor de combustão interna. Ele usa a energia da explosão (ou melhor, a expansão após ela) para colocar em movimento as partes do grupo cilindro-pistão.

O objetivo do KShM é garantir a rotação uniforme do virabrequim durante o movimento retilíneo dos pistões. A rotação ideal ainda não foi alcançada, mas há modificações nos mecanismos que minimizam os solavancos resultantes de solavancos repentinos dos pistões. Os motores de 12 cilindros são um exemplo disso. O ângulo de deslocamento das manivelas nelas é mínimo, e a atuação de todo o grupo de cilindros é distribuída em um maior número de intervalos.

O princípio de operação do mecanismo de manivela

Se você descrever o princípio de operação desse mecanismo, ele pode ser comparado ao processo que ocorre ao andar de bicicleta. O ciclista pressiona alternadamente os pedais, colocando a roda dentada em rotação.

O movimento linear do pistão é fornecido pela combustão do BTC no cilindro. Durante uma microexplosão (o HTS é fortemente comprimido no momento em que a faísca é aplicada, portanto um forte empurrão é formado), os gases se expandem, empurrando a peça para a posição mais baixa.

A biela é conectada a uma manivela separada no virabrequim. A inércia, assim como um processo idêntico nos cilindros adjacentes, garante a rotação do virabrequim. O pistão não congela nos pontos inferiores e superiores extremos.

O virabrequim rotativo é conectado a um volante ao qual a superfície de fricção da transmissão está conectada.

Após o término do curso do curso de trabalho, para a execução dos demais cursos do motor, o pistão já é colocado em movimento devido às revoluções do eixo do mecanismo. Isso é possível devido à execução do curso do curso de trabalho em cilindros adjacentes. Para minimizar os solavancos, os diários de manivela são deslocados um do outro (há modificações com diários em linha).

Dispositivo KShM

O mecanismo de manivela inclui um grande número de peças. Convencionalmente, podem ser atribuídos a duas categorias: os que realizam o movimento e os que ficam fixos em um só lugar o tempo todo. Alguns realizam vários tipos de movimentos (translacionais ou rotacionais), enquanto outros servem como forma de garantir o acúmulo da energia necessária ou suporte para esses elementos.

Estas são as funções desempenhadas por todos os elementos do mecanismo de manivela.

Cárter do bloco

Um bloco fundido de metal durável (em carros baratos - ferro fundido e em carros mais caros - alumínio ou outra liga). Os orifícios e canais necessários são feitos nele. O líquido refrigerante e o óleo do motor circulam pelos canais. Os orifícios técnicos permitem que os principais elementos do motor sejam conectados em uma estrutura.

Os maiores orifícios são os próprios cilindros. Os pistões são colocados neles. Além disso, o projeto do bloco possui suportes para os rolamentos do suporte do virabrequim. Um mecanismo de distribuição de gás está localizado na cabeça do cilindro.

A utilização de ferro fundido ou liga de alumínio deve-se ao fato de que este elemento deve suportar elevadas cargas mecânicas e térmicas.

Na parte inferior do cárter, há um reservatório no qual o óleo se acumula depois que todos os elementos foram lubrificados. Para evitar que a pressão excessiva do gás se acumule na cavidade, a estrutura possui dutos de ventilação.

Existem carros com cárter úmido ou seco. No primeiro caso, o óleo é coletado no cárter e nele permanece. Este elemento é um reservatório para coleta e armazenamento de graxa. No segundo caso, o óleo flui para o reservatório, mas a bomba o bombeia para um tanque separado. Esse projeto evitará uma perda completa de óleo no caso de quebra do cárter - apenas uma pequena parte do lubrificante vazará depois que o motor for desligado.

Cilindro

O cilindro é outro elemento fixo do motor. Na verdade, este é um orifício com uma geometria rígida (o pistão deve se encaixar perfeitamente nele). Eles também pertencem ao grupo cilindro-pistão. No entanto, no mecanismo de manivela, os cilindros atuam como guias. Eles fornecem um movimento estritamente verificado dos pistões.

As dimensões deste elemento dependem das características do motor e do tamanho dos pistões. As paredes no topo da estrutura estão voltadas para a temperatura máxima que pode ocorrer no motor. Além disso, na chamada câmara de combustão (acima do espaço do pistão), ocorre uma forte expansão dos gases após a ignição do VTS.

Para evitar o desgaste excessivo das paredes do cilindro em altas temperaturas (em alguns casos pode subir bruscamente até 2 graus) e alta pressão, eles são lubrificados. Uma película fina de óleo se forma entre os anéis de vedação e o cilindro para evitar o contato de metal com metal. Para reduzir a força de atrito, a superfície interna dos cilindros é tratada com um composto especial e polida em um grau ideal (portanto, a superfície é chamada de espelho).

Existem dois tipos de cilindros:

• Tipo seco. Esses cilindros são usados ​​principalmente em máquinas. Eles fazem parte do bloco e parecem orifícios feitos na caixa. Para resfriar o metal, são feitos canais na parte externa dos cilindros para a circulação do refrigerante (camisa do motor de combustão interna);
• Tipo úmido. Neste caso, os cilindros serão mangas feitas separadamente que são inseridas nos orifícios do bloco. Eles são selados de forma confiável para que vibrações adicionais não sejam formadas durante a operação da unidade, devido ao qual as peças KShM irão falhar muito rapidamente. Esses revestimentos estão em contato com o refrigerante de fora. Um projeto semelhante do motor é mais suscetível de reparo (por exemplo, quando arranhões profundos são formados, a manga é simplesmente trocada, e não furada e os orifícios do bloco são retificados durante a capitalização do motor).

Em motores em forma de V, os cilindros geralmente não são posicionados simetricamente entre si. Isso ocorre porque uma biela serve a um cilindro e tem um lugar separado no virabrequim. No entanto, também há modificações com duas bielas em um munhão da biela.

Bloco de cilindros

Esta é a maior parte do projeto do motor. No topo deste elemento, a cabeça do cilindro é instalada, e entre eles há uma junta (por que é necessária e como determinar seu mau funcionamento, leia em uma revisão separada).

Os recessos são feitos na cabeça do cilindro para formar uma cavidade especial. Nele, a mistura de ar comprimido com combustível é inflamada (geralmente chamada de câmara de combustão). As modificações em motores refrigerados a água serão equipadas com cabeçote com canais para circulação de fluido.

Esqueleto do motor

Todas as partes fixas do KShM, conectadas em uma estrutura, são chamadas de esqueleto. Esta parte percebe a carga de energia principal durante a operação das partes móveis do mecanismo. Dependendo de como o motor é montado no compartimento do motor, o esqueleto também absorve cargas da carroceria ou estrutura. No processo de movimentação, essa parte também colide com a influência da transmissão e do chassi da máquina.

Para evitar que o motor de combustão interna se mova durante a aceleração, frenagem ou manobra, o chassi é firmemente aparafusado à parte de suporte do veículo. Para eliminar as vibrações na junta, são usados ​​coxins do motor feitos de borracha. Sua forma depende da modificação do motor.

Quando a máquina é conduzida em uma estrada irregular, a carroceria está sujeita a tensões de torção. Para evitar que o motor receba tais cargas, ele geralmente é preso em três pontos.

Todas as outras partes do mecanismo são móveis.

pistão

Faz parte do grupo de pistão KShM. A forma dos pistões também pode variar, mas o ponto principal é que eles são feitos em forma de vidro. A parte superior do pistão é chamada de cabeça e a parte inferior é chamada de saia.

A cabeça do pistão é a parte mais espessa, pois sofre o estresse térmico e mecânico quando o combustível é aceso. A extremidade desse elemento (parte inferior) pode ter formas diferentes - plana, convexa ou côncava. Esta parte forma as dimensões da câmara de combustão. Modificações com depressões de várias formas são freqüentemente encontradas. Todos esses tipos de peças dependem do modelo ICE, do princípio de fornecimento de combustível, etc.

Ranhuras são feitas nas laterais do pistão para a instalação de O-rings. Abaixo dessas ranhuras existem reentrâncias para drenagem de óleo da peça. A saia é geralmente de formato oval e sua parte principal é uma guia que impede a cunha do pistão como resultado da expansão térmica.

Para compensar a força de inércia, os pistões são feitos de materiais de liga leve. Devido a isso, eles são leves. O fundo da peça, assim como as paredes da câmara de combustão, encontram temperaturas máximas. No entanto, essa peça não é resfriada pela circulação do líquido refrigerante na camisa. Por causa disso, o elemento de alumínio está sujeito a forte expansão.

O pistão é resfriado a óleo para evitar gripagem. Em muitos modelos de automóveis, a lubrificação é fornecida naturalmente - a névoa de óleo se instala na superfície e flui de volta para o reservatório. Porém, existem motores em que o óleo é fornecido sob pressão, proporcionando melhor dissipação do calor da superfície aquecida.

Anéis de pistão

O anel do pistão desempenha sua função dependendo de qual parte da cabeça do pistão ele está instalado:

• Compressão - o mais alto. Eles fornecem uma vedação entre o cilindro e as paredes do pistão. Seu objetivo é evitar que os gases do espaço do pistão entrem no cárter. Para facilitar a instalação da peça, é feito um corte na mesma;
• Raspador de óleo - garante a remoção do excesso de óleo das paredes do cilindro e também evita a penetração de lubrificante no espaço acima do pistão. Esses anéis têm ranhuras especiais para facilitar a drenagem do óleo para as ranhuras de drenagem do pistão.

O diâmetro dos anéis é sempre maior que o diâmetro do cilindro. Devido a isso, eles fornecem uma vedação no grupo cilindro-pistão. Para que nem gases nem óleo vazem pelas fechaduras, os anéis são colocados em seus lugares com as ranhuras deslocadas entre si.

O material utilizado na confecção dos anéis depende de sua aplicação. Portanto, os elementos de compressão são geralmente feitos de ferro fundido de alta resistência e um teor mínimo de impurezas, e os elementos raspadores de óleo são feitos de aço de alta liga.

Pino do pistão

Esta parte permite que o pistão seja preso à biela. Ele se parece com um tubo oco, que é colocado sob a cabeça do pistão nas saliências e, ao mesmo tempo, através do orifício na cabeça da biela. Para evitar que o dedo se mova, ele é fixado com anéis de retenção em ambos os lados.

Essa fixação permite que o pino gire livremente, o que reduz a resistência ao movimento do pistão. Isso também evita a formação de um trabalho apenas no ponto de fixação no pistão ou biela, o que prolonga significativamente a vida útil da peça.

Para evitar o desgaste devido à força de atrito, a peça é feita de aço. E para maior resistência ao estresse térmico, inicialmente é endurecido.

Haste de conexão

A biela é uma haste espessa com nervuras que se enrijecem. Por um lado, possui uma cabeça de pistão (o orifício no qual o pino do pistão é inserido) e, por outro, uma cabeça tricotada. O segundo elemento é dobrável para que a peça possa ser removida ou instalada no munhão da manivela do virabrequim. Possui tampa que é fixada ao cabeçote com parafusos e, para evitar o desgaste prematuro das peças, é instalado um inserto com furos para lubrificação.

A bucha da cabeça inferior é chamada de rolamento da biela. É feito de duas placas de aço com gavinhas curvas para fixação na cabeça.

Para reduzir a força de atrito da parte interna da cabeça superior, uma bucha de bronze é pressionada contra ela. Se estiver desgastada, toda a biela não precisará ser substituída. A bucha possui orifícios para fornecimento de óleo ao pino.

Existem várias modificações nas bielas:

• Os motores a gasolina são mais freqüentemente equipados com bielas com um conector de cabeça perpendicular ao eixo da biela;
• Os motores de combustão interna a diesel têm bielas com um conector de cabeça oblíqua;
• Os motores V são frequentemente equipados com bielas duplas. A biela secundária da segunda fileira é fixada à principal com um pino de acordo com o mesmo princípio do pistão.

Virabrequim

Este elemento consiste em várias manivelas com uma disposição deslocada dos munhões da biela em relação ao eixo dos munhões principais. Já existem diferentes tipos de virabrequins e suas características revisão separada.

O objetivo desta parte é converter o movimento de translação do pistão em rotação. O pino da manivela é conectado à cabeça da biela inferior. Existem rolamentos principais em dois ou mais lugares do virabrequim para evitar vibração devido à rotação desequilibrada das manivelas.

A maioria dos virabrequins é equipada com contrapesos para absorver as forças centrífugas que atuam nos rolamentos principais. A peça é feita por fundição ou tornos torneados a partir de uma única peça.

Uma polia é fixada na ponta do virabrequim, que aciona o mecanismo de distribuição de gás e outros equipamentos, como bomba, gerador e acionamento de ar condicionado. Existe uma flange na haste. Um volante está ligado a ele.

Volante

Parte em forma de disco. As formas e tipos de volantes diferentes e suas diferenças também são dedicados a artigo separado... É necessário superar a resistência à compressão nos cilindros quando o pistão está no curso de compressão. Isso se deve à inércia do disco giratório de ferro fundido.

Um aro de engrenagem é fixado no final da peça. A engrenagem bendix de partida é conectada a ela no momento em que o motor dá partida. No lado oposto ao flange, a superfície do volante está em contato com o disco de embreagem da cesta de transmissão. A força de atrito máxima entre esses elementos garante a transmissão do torque ao eixo da caixa de engrenagens.

Como você pode ver, o mecanismo de manivela possui uma estrutura complexa, por isso o reparo do conjunto deve ser realizado exclusivamente por profissionais. Para prolongar a vida útil do motor, é extremamente importante seguir a manutenção de rotina do carro.

Além disso, assista a uma análise em vídeo sobre KShM:

Mecanismo de manivela (KShM). O básico

Perguntas e Respostas:

Quais peças estão incluídas no mecanismo da manivela? Peças estacionárias: bloco de cilindros, cabeça de bloco, camisas de cilindro, camisas e rolamentos principais. Partes móveis: pistão com anéis, pino do pistão, biela, virabrequim e volante.

Qual é o nome desta parte KShM? Este é um mecanismo de manivela. Ele converte os movimentos alternativos dos pistões nos cilindros em movimentos de rotação do virabrequim.

Qual é a função das partes fixas do KShM? Essas peças são responsáveis ​​por orientar com precisão as peças móveis (por exemplo, movimento vertical dos pistões) e fixá-las com segurança para rotação (por exemplo, rolamentos principais).