Arborele Cotit

=== ARBORELE COTIT ===

CUPRINS

Capitolul I. Părți mobile ale mecanismului motor ………………………………………

I.5. Arborele cotit ………………………………………………………………………..

Capitolul I. Arborele cotit ………………………………………………………………

III.1. Rolul arborelui cotit și cerințele pe care trebuie să le îndeplinească ………….

III.2. Descrierea constructivă a arborelui cotit ……………………………………….

III.3. Forme (tipuri) de arbori cotiți ……………………………………………………

III.4. Materiale folosite pentru construcția arborelui cotit …………………………..

Capitolul IV. Defecte, întreținere și recondiționarea arborelui cotit …………………..

IV.1. Condiții de reformare …………………………………………………………….

IV.2. Tehnologia de recondiționare a defectelor ………………………………………

IV.3. Înlocuirea semicuzineților arborelui cotit ………………………………………

IV.4. Echilibrarea arborelui cotit ………………………………………………………

IV.5. Controlul arborelui cotit …………………………………………………………

Bibliografie …………………………………………………………………………………

TEMÃ:

ARBORELE COTIT

ARGUMENT

Civilizația modernă nu poate rezista fără folosirea mijlocului rapid de deplasare, automobilul, chiar dacă are și consecințe negative, respectiv accidentele.

Se cunoaște că, automobilul a evoluat rapid, mai ales după realizarea motorului cu aprindere prin scânteie ( 1885 – Karl Benz ) și apoi a celui cu aprindere prin compresie ( 1924 – Diesel ).

România a fost una din primele zece țări din lume care a introdus automobilul în circulație.

Până la 1 martie 1906 s-au importat 150 de automobile, după care anual numărul automobilelor importate a crescut, ajungându-se în anul 1912 să se importe 850.

Industria automobilelor s-a dezvoltat exponențial, atât prin calități cât și prin număr. În momentul de față se poate spune că, lumea este sufocată de numărul automobilelor în circulație.

Acestea au atras inevitabil și dezvoltarea în același ritm a numeroase alte industrii ce au dus la revoluția economică în lume.

De automobil sunt legați, atât cei ce îl construiesc, cei ce îl folosesc, dar și cei ce trebuie să se ocupe de menținerea lui în stare de funcționare.

Mecanismul motor, fiind ,,inima’’ automobilului este în permanență în centrul atenției .

Ca parte a mecanismului motor, organele mobile au un rol important în transmiterea și transformarea mișcării. Din acest motiv, organele automobilului trebuie să fie de cea mai bună calitate oferind un randament foarte bun.

Capitolul I. PĂRȚI MOBILE ALE MECANISMULUI MOTOR

Mecanismul motor constitue principalul ansamblu al motorului cu ardere internă cu piston. El are rolul de a transmite lucrul mecanic realizat prin evoluția ciclică a fluidului motor în cilindru , la admisia automobilului. Această transmitere se realizează prin transformarea mișcării rectilinii alternative a pistonului în mișcare de rotație continuă a arborelui cotit.

Mecanismul motor se compune din :

Organe fixe : blocul cilindrilor, chiulasa si carterul ;

Organe mobile : pistonul, segmenții, bolțul, biela, arborele cotit si volantul.

I.5.ARBORELE COTIT

Primește (fig.I.5.1.) mișcarea de la piston prin bielă, o transformă în mișcare de rotație, pe care o transmite în exterior pentru antrenarea diferitelor subansambluri ale motorului și la transmisia automobilului pentru autodeplasare.El se construiește din oțel carbon (OLC50S) și oțel aliat (cu CR, Ni, Mo, V) prin forjare și matrițare ori din fontă cu grafit nodular prin turnare. După prelucrare, fusurile arborelui se călesc superficial cu CIF și se aplică revenirea, după care se finisează la mașini de rectificat. Ovalitatea și conicitatea admisibilă a fusurilor este de 0,005 mm la autoturisme și de 0,012 – 0,02 mm la autocamioane. Arborele cotit este piesa cea mai important si cea mai scumpă a motorului și are următoarele părți componente : capătul (fusul) anterior 1, capătul posterior 6, fusurile paliere (de sprijin) 2, fusurile manetoane (de biela) 3, brațele manetoane (de biela) 4.

fig.I.5.1. – Arborele cotit nedemondabil :

1-capătul anterior, 2-fusurile paliere (de sprijin), 3-fusurile manetoane (de biela), 4-brațele manetoane (de bielă), 5-contragreutățile (masele de echilibrare), 6-capătul posterior, 7-flanșa de fixare a volantei, 8-canal de pană, 9-locașul arborelui primar al cutiei de viteze, 10-racul de pornire

Pe capătul anterior se montează, prin pene : pinionul pentru antrenarea distribuției și fulia pompei de apa pe care, la unele MAC, se montează și amortizorul de vibrații. Tot pe capătul anterior se află și racul de pornire manuală. Etanșarea arborelui spre capacul de distribuție este asigurată prin deflectorul de ulei sau prin simering.

Capătul posterior 6 este găurit pentru fixarea bucșei din bronz sau a rulmentului de sprijin al arborelui ambreiajului. El conține o flanșă 7, pentru montarea volantei prin șuruburi. Etanșarea împotriva scurgerii uleiului este asigurată prin simering sau garnitura de șnur de azbest sau pâsla, montate într-un capac special ( unele au și canale laterale în care se presează pene de lemn pentru etanșarea suplimentară – ARO).

În interior, arborele are canale pentru circulația uleiului de ungere care corespund cu orificiile de alimentare a lagărelor paliere și manetoane ; cei mai mulți arbori au un singur canal de-a lungul lor.

Arborele cotit are un număr de fusuri paliere egal cu numărul cilindrilor plus unul. Fusurile paliere sunt plasate pe aceeași axa geometrică, iar lățimea lor este diferită. Numărul fusurilor manetoane este egal cu cel al cilindrilor, la motoarele în linie și redus la jumătate, la motoarele în V. Fusul maneton împreună cu cele două brațe manetoane formează manivela (coturile). Diametrul fusurilor manetoane este mai mic decât cel al fusurilor paliere. Decalarea fusurilor manetoane între ele, se face în funcție de numărul lor, asigurând prin aceasta o funcționare uniformă a motorului și o echilibrare a arborelui cotit.

Arborele cotit se echilibrează cu ajutorul contragreutăților 5 plasate în prelungirea brațelor de manivela(opuse lor) și a decalării corecte a manivelelor. Verificarea echilibrării se face pe mașini speciale, iar ponderea arborelui prin degajări parțiale de material (găurirea sau frezarea contragreutăților).

Există și arbori cotiți prevăzuți cu filtre centrifugale de ulei (ARO), care au niște racorduri din canalele interioare, pentru depunerea impurităților de ulei, în timpul rotirii.

Arborele cotit se sprijină în blocul motor pe lagărele paliere cu cuzineți. Cuzineții, care îmbracă fusurile paliere, sunt asemănători cu cei folosiți la biele.

Motoarele în doi timpi, au arborele cotit demontabil. Elementele unui astfel de arbore sunt turnate și prelucrate separat, fiind apoi asamblate cu șuruburi. Brațele se rezeamă pe rulmenți, jucând și rol de fusuri paliere. Se asamblează împreună cu bielele și se echilibrează dinamic pe mașini speciale (formând așa-zisul ambreiaj).

fig.I.5.2. – Arborele cotit demontabil (Oltcit) :

1-capătul anterior, 2-fusurile paliere, 3-fusurile manetoane, 4-brațele manetoane, 5-contragreutățile, 6-capătul posterior, 10-12-semicuzineții, 11-piciorul bielei, 13-capul bielei nesecționat.

Ruperea arborelui cotit (mai rar), are drept cauze : uzura execesivă în lagăre, solicitări la încovoiere sau răsucire datorate necoaxialității lagărelor, detonații puternice, lipsa ungerii.

Remedierea constă în înlocuirea arborelui cotit și a celorlalte organe deteriorate.

Repararea arborelui cotit se face după o funcționare îndelungată cănd apar defecțiuni ca :

încovoierea sau torsiunea ;

uzarea fusurilor paliere si manetoane ;

uzarea canalelor de pană ;

uzarea locașului bucșei arborelui ambreiajului ;

uzarea filetului pentru racul de pornire ;

uzarea orificiilor filetate de la flanșa de fixare a volantei ;

modificarea lungimii fusurilor manetoane și a fusurilor paliere ;

bătăia frontală a flanșei de prindere a volantei.

După demontare, arborele cotit se curăță cu solvent, se desfundă canalele de pană, se sufla cu aer și se supune controlului.

Vizual, se observă starea suprafeței fusurilor si filetelor, loviturile, zgârieturile superficiale se înlătură cu o piatră abrazivă de granulație foarte fină, iar cele accentuate constatate prin feroflux, numai prin rectificare.

Încovoierea și torsiunea se controlează pe o placa de control, arborele cotit așezându-se pe două prisme, iar cu ceasul comparator plasat la fusul central se verifică încovoierea ; aceeași verificare se face și la flanșa arborelui pe circumferință. Pentru torsionare, verificarea cu comparatorul se execută în partea frontală a flanșei.

Încovoierea și răsucirea se înlătură prin îndreptarea arborelui cotit, la rece, cu o presă hidraulică ; dupa îndreptare se face rectificarea fusurilor. Abaterea admisă este de 5 µm pentru autoturisme și de 0,02 – 0,05 mm pentru autocamioane. La arborii cotiți din fontă nodulară, îndreptarea se face numai când săgeata are valoare mică.

Uzarea fusurilor (ovalitate și conicitate) se constată prin măsurarea cu micrometrul, stabilindu-se și treapta de reparație (egală cu manetoane și paliere, ținându-se cont de cel mai uzat fus). Fusurile manetoane au o uzură mai redusă față de cele paliere ; cel mai uzat este palierul central. Fusurile uzate se recondiționează prin :

rectificare la trepte de reparație ;

încărcare (compresarea uzurii prin aport de material).

Rectificarea se face pe mașini de rectificat arbori cotiți. Fusurile paliere se rectifică respectând coaxialitatea lor. La palierul central se va menține, în limitele toleranțelor, lățimea cât și raza de curbură. După paliere se rectifică fusurile manetoane.

Rectificarea finală este de finisare (șlefuire sau lustruire cu un disc de pânză îmbibat cu pastă de rodat sau cu pânză abrazivă foarte fină). La Dacia 1300 se va respecta roluirea (galetarea) fusurilor pe o porțiune de 140º pentru asigurarea ungerii laterale.

Orificiile de ungere se teșesc la margine, canalele se spală și se suflă cu aer comprimat.

După verificarea rectificării se face echilibrarea dinamica a arborelui cotit si echilibrarea statică împreună cu volanta și ambreiajul.

Când rectificarea arborelui a atins cota maximă, recondiționarea se face prin încărcare folosind una din metodele :

metalizare cu aliaje dure;

sudare în mediul protector de gaze (75% argon si 25%CO²);

vibrocontact;

cromare poroasă.

După încărcare, fusurile sunt tratate termic, rectificate și finisate.

Canalul de pană uzat se încarcă cu sudură și se frezează altul decalat cu 90º

Locașul bucșei arborelui ambreiajului se recondiționează prin alezare și presarea altei bucșe cu diametrul exterior majorat. Dacă este rulment, atunci locașul se alezează și se bucșează. Se mai poate folosi un rulment cu diametrul exterior majorat prin cromare dură.

Filetele uzate se refiletează la trepte de reparație.

Bătaia frontală a flanșei se înlatură odată cu îndreptarea arborelui.

Arborele cotit se deformează cand:

prezintă fisuri, crăpături,

diametrul fusurilor este sub cota minimă,

lungimea fusurilor este peste limită,

este torsionat,

este rupt

Înlocuirea semicuzineților arborelui cotit se face când motorul este demontat, pentru a se putea efectua măsurători ale fusurilor și ale semicuzineților.

Prin calcule, se constata jocurile și treapta de reparație, ținând cont și de uzura și abaterea de la forma cilindrică a fusurilor.

Semicuzineții se înlocuiesc cu alții noi, la treapta de reparație corespunzătoare diametrului rectificat al fusurilor.

La biele, procedeul este asemănător, verificarea făcându-se pentru fiecare semicuzinet în parte.

Înlocuirea semicuzineților se face cand nu mai corespund treptelor de reparație, suprafața interioară este deteriorată sau proeminențele de fixare în locaș sunt distruse, ca urmare a rotirii în lagăr.

Capitolul I Arborele cotit

III.1. Rolul arborelui cotit si cerințe pe care trebuie să le îndeplinească

Arborele cotit, numit și arborele motor, are rolul de a transforma, împreună cu biela, mișcarea de translație a grupului piston în mișcare de rotație. Arborele cotit transmite această mișcare de rotație (respectiv cuplul motor), prin intermediul organelor de transmisie, la roțile motoare ale automobilului. De asemenea, pune în mișcare diferite mecanisme si agregate ale motorului (mecanismul de distribuție, pompa de apă, ventilatorul, etc.).

În timpul funcționării motorului, arborele cotit este supus următoarelor eforturi: forța rezultantă transmisă prin bielă, forțele de inerție ale maselor excentrice proprii, forțele de frecare și reacțiunile în lagare.

Ținând seama de condițiile de lucru, arborele cotit trebuie să satisfacă următoarele cerințe:

-să asigure o rezistență și rigiditate mari,

-suprafețele de frecare să prezinte o bună rezistență, la uzură,

-să evite rezonanța oscilațiilor de răsucire,

-să fie echilibrate static și dinamic.

Deoarece funcționează în condiții deosebite de dezavantajoase, arborele cotit are o construcție complicată. Această construcție este influențată și de tipul motorului pe care-l echipează (în linie, în V, etc.).

III.2.Descrierea constructivă a arborelui cotit

Părțile componente, exemplificate pentru arborele cotit al motorului diesel cu trei cilindri în linie D – 115 (fig.III.2.1) sunt următoarele: capătul din față 1, fusurile paliere 2, fusurile maneton 3, brațele 4, contragreutățile 5 și capătul din spate 6, pe care se fixează volantul. Acesta are rolul de a uniformiza mișcarea de rotație a arborelui cotit. Când energia este transmisă consumatorului depășește necesitătile acestuia, volantul acumuleaza surplusul, pe care-l cedeaza cand energia consumata devine mai mare decat energia transmisa de arborele cotit.

fig.III.2.1.

Părțile componente ale arborelui cotit

In general elementele arborelui cotit sunt supradimensionate, pentru a realiza rigiditatea necesara limitarii deformatiilor. Trebuie insa evitata dimensionarea exagerat de larga, care ar antrena cresterea inadmisibila a masei arborelui cotit. Aceasta atinge 7…15% din masa motorului.

Dintre toate organele motorului, arborele cotit este supus la cele mai mari solicitari produse de forta de presiune a gazelor si fortele de inertie ale maselor cu miscare de translatie si de rotatie. Sub actiunea acestor forte in elementele arborelui cotit apar solicitari importante de intindere, compresiune, incovoiere si rasucire, solicitari care au caracter de soc datorita jocurilor de montaj, vitezei mari de crestere a presiunii in perioada arderii si schimbarii sensului de aplicatie a fortelor.

Forțele fiind variabile produc solicitări periculoase de oboseală mai ales în zonele concentratorilor de tensiune, cum sunt trecerile de la fusuri la brațe și orificiile pentru uleiul de ungere. În afară de acestea arborele cotit este solicitat de tensiunile suplimentare produse de vibrațiile de încovoiere și de răsucire. Vibrațiile de răsucire ale arborelui cotit produc perturbații și în funcționarea mecanismului de distribuție, distribuitorului de aprindere, iar la motoarele de autovehicule se propagă în transmisia mecanică. Ansamblul solicitărilor provoacă deformarea arborelui cotit ceea ce are ca urmare uzura prematură a cuzineților sau chiar ruperea arborelui cotit.

Date fiind condițiile grele de funcționare, construcția și materialul arborelui cotit trebuie să satisfacă următoarele cerințe mai importante: rigiditate și rezistentă mecanică ridicate, rezistentă mare la uzură a suprafețelor fusurilor, rezistentă la oboseală înaltă, precizie de fabricație ca formă și dimensiuni, echilibrare statică și dinamică, evitarea rezonanței atât pentru vibrațiile de răsucire cât și pentru cele de încovoiere.

Construcția și dimensiunile arborelui cotit depind de tipul de motorului, numărul și dispoziția cilindrilor, ordinea de lucru, echilibrarea motorului,etc.

Lungimea arborelui cotit depinde de numărul, distanța dintre cilindri și amplasarea acestora. La MAS în care se dezvoltă presiuni de ardere mai reduse, arborele cotit se poate realiza cu i-1 fusuri paliere, i fiind numărul cilindrilor, soluție folosită mai ales la motoarele pentru automobile de mic litraj. Pentru a obține o mai bună rezistentă la încovoiere, la cele mai multe MAS și la toate MAC se utilizează frecvent soluția cu i+1 fusuri palier. La motoarele cu cilindri în V, arborele cotit se execută în mod obișnuit cu fusuri paliere după fiecare grup de doi cilindri. Reducerea numărului de reazeme necesită mărirea diametrelor fusurilor și grosimii brațelor pentru a nu se reduce rigiditatea arborelui.

Arborii cotiți se execută în două variante principale: nedemontabili și demontabili, prima soluție fiind cea mai utilizată.

Capătul din față al arborelui se realizează constructiv ținând seama că el servește în principal pentru acționarea distribuției, ventilatorului, pompei pentru lichidul de răcire (cu excepția motoarelor răcite cu aer) și generatorului de curent (alternator sau dinam). De asemenea se are în vedere amplasarea elementului de etanșare pentru ulei, de exemplu semering, iar la unele motoare amplasarea amortizorului de vibrații de răsucire; amplitudinile vibrațiilor de răsucire ating valori maxime la capătul din față al arborelui cotit, ceea ce justifică montarea amortizorului, dacă este necesar, la acel capăt.

La MAS capătul din față cuprinde în mod obișnuit elementele arătate în fig. III.2.2.; deflectorul de ulei 1, simeringul 2, pinionul 3 pentru acționarea distribuției, fulia 4 pentru antrenarea ventilatorului, pompei pentru lichidul de răcire și generatorului de curent și clichetul (racul) 5 pentru pornirea manuală. Când masa mare a motorului nu permite pornirea manuală, ceea ce se întâmplă la MAC, clichetul 5 lipsește.

fig.III.2.2.

Capătul din față al arborelui cotit pentru un MAS

Amortizoarele de vibrații utilizate frecvent la motoarele de automobile și tractoare sunt amortizoare cu frecare. Amortizorul din fig. III.2.3.a, este format din discul de inerție 1 și elementul de cauciuc 2 vulcanizat cu discul și carcasa 3 care este fixată pe arborele cotit. Când arborele nu vibrează, organele amortizorului au aceeași viteză unghiulară. Dacă arborele cotit intră în vibrație, între carcasă și disc apare o mișcare relativă, provocând deformarea elementului de cauciuc prin frecare interioară. Se consumă astfel o parte din lucrul mecanic produs asupra arborelui cotit de momentul excitant.

fig.III.2.3.a Amortizoare de vibrații de răsucire

Amotizorul cu frecare lichidă (fig.III.2.3.b) cuprinde discul de ineție 1, carcasa 2 montată pe arborele cotit și bucșa de sprijin 3, fabricată din bronz. Elementul de cuplare este un ulei siliconic, de mare vâscozitate, care se întroduce în jocul minim existent între disc și carcasa. Ulterior, carcasa este închisa etanș. Mișcarea relativă care apare între disc și carcasă în timpul vibrațiilor este frânată de forțele de frecare vâscoasă.

fig.III.2.3.b Amortizor cu frecare lichidă

Fusurile și brațele arborelui cotit. De obicei, fusurile palier se execută cu aceleași dimensiuni pentru a simplifica fabricarea cuzineților și înlocuirea acestora la reparații. Uneori fusul palier mijlociu este mai lung cu 30…60% întru-cât suportă încărcări mai mari. Fusurile maneton au de asemenea dimensiuni identice, diametrul lor fiind mai mic decât diametrul fusurilor palier.

În vederea reducerii masei arborelui și deci a forțelor de inerție, fusurile se prevăd adesea cu găuri axiale (fig.III.2.4.) ceea ce asigură totodată o distribuție mai favorabilă a fluxului de forțe și ca urmare creșterea rezistenței la oboseală.

fig.III.2.4. Soluții de execuție a găurilor axiale din fusurile arborelui cotit

Brațele arborelui se construiesc în diferite forme (fig. III.2.5.a,…d). Pentru micșorarea masei, ele se teșesc în zonele T, care nu sunt solicitate. Când se urmărește micșorarea lungimii arborelui prin reducerea grosimii h a brațelor rezistenta necesară este obținută prin mărirea lățimii b; deseori se ajunge astfel la o forma eliptică a brațelor(fig. III.2.5.a.)

În scopul atenuării efectului de concentrare a eforturilor, la trecerile dintre fusuri și brațe se prevăd racordări. Efectul urmărit este cu atât mai substanțial cu cât raza de racordare ρ este mai mare. Adoptarea racodărilor largi determină însă scăderea lungimii importante a fusurilor și deci creșterea presiunii dintre fusuri și cuzineți, care trebuie sa fie limitată. O soluție ce rezolvă satisfăcător ambele cerințe constă în realizarea racordării în mai multe arce de cerc ale căror raze cresc dinspre fus spre braț. Pentru a ușura rectificarea fusurilor se prevăd pragurile P (fig.III.2.5.), cu grosimea de 0,5…1 mm și diametrul mai mare decât diametrul fusului adiacent cu 8…15 mm.

Rigiditatea și rezistenta la oboseală se măresc când se asigură o acoperire a secțiunii fusurilor A (fig. III.2.5.d) cu ∆=15…25 mm. Soluția se aplică mai ales la motoarele cu valori mici ale cursei pistonului S și deci ale razei manivelei r =S/2: datorită acoperirii, se pot folosi diametre mai mari ale fusurilor, permițând încadrarea presiunilor dintre ele și cuzineți în domeniul admisibil.

Contragreutățile Cg (fig.III.2.5.c, d) se dispun în prelungirea brațelor, servind la echilibrarea motorului și la descărcarea elementelor arborelui cotit de forțele și momentele care le solicită, pe aceasta cale se obține și o funcționare mai liniștită a motorului. Contragreutățile introduc și dezavantaje cum sunt creșterea masei arborelui, sporirea dificultăților de execuție, etc., la motoarele de autovehicule contragreutățile fac de multe ori corp comun cu brațele, ceea ce este posibil datorită dimensiunilor lor reduse și totodată simplifică fabricația. În alte cazuri contragreutățile sunt demontabile, fiind asamblate la brațe cu șuruburi.

fig.III.2.5.

Forme constructive ale brațelor arborelui cotit

Capătul din spate este conic sau conține o flanșa pentru montarea volantului. Soluțiile constructive diferă după modul de realizare a etanșării pentru ulei și de ghidare a volantului. Pentru etanșarea s-a răspândit în ultimul timp utilizarea semeringurilor, ca de exemplu la motorul D-115 (fig.III.2.6).

Flanșa 1 are pragul de ghidare p pentru volantul 2, care se fixează cu șuruburile 3, iar pentru etanșare este prevăzut simeringul 4. Alte elemente de etanșare întâlnite sunt garnituri de pâslă sau cauciuc, deflectoare, etc.

fig.III.2.6. Capătul din spate al arborelui cotit

Ungerea fusurilor arborelui cotit se efectuează sub presiune. Din rampa centrală de ungere uleiul este trimis la lagărele paliere prin canalele din carter. Trecerea uleiului la fusurile maneton se realizează în mai multe feluri. Dacă fusurile nu au găuri axiale, uleiul este transmis prin canale care străbat brațele și fusurile. La arborii cu fusuri găurite axial circulația uleiului este asigurată de canalele 1 sau țevile presate 2 (fig.III.2.7). Pentru a împiedica scăparea uleiului pe la capetele fusurilor se prevăd capacele 3 susține de tiranți sau tuburile subțiri 4 , vălțuite la extremități.

fig.III.2.7.

Circulația uleiului prin arbori cu fusuri găurite axial

Pe suprafața fiecărui fus, orificiul de acces al uleiului trebuie să se afle în zona unde se realizează, în medie pe ciclu, presiunea cea mai mică. În acest fel se limitează presiunea de refulare din pompa de ulei și se favorizează formarea peliculei necesare ungerii.

Arborii cotiți demontabili se utilizează rar la motoarele de autovehicule, de exemplu la unele motoare răcite cu aer, cu carter tip tunel. Elementele unui astfel de arbore sunt turnate și prelucrate separat, fiind apoi asamblate cu șuruburi. Brațele se reazemă pe rulmenți (fig.III.2.8), jucând și rol de fusuri palier, ceea ce reduce lungimea arborelui și atenuează frecarea.

fig.III.2.8.

Cotul unui arbore demontabil

Jocul axial al arborelui cotit este realizat față de un singur lagăr palier, permițând astfel arborelui și carterului să se dilate independent. În acest scop se folosesc semiinele sau cuzineți cu bordură, cu strat antifricțiune. Fusul palier la care se prevede jocul axial al arborelui cotit este ales în funcție de unele particularități ale motorului. Când lungimea arborelui cotit este mai mare și distribuția este antrenată prin lanț, se asigură jocul la primul fus palier. În acest caz jocul din ambreiaj se modifică în limite relativ largi. Dacă se urmărește limitarea jocului din ambreiaj, jocul axial al arborelui cotit este preluat de ultimul fus palier. În alte cazuri se preferă ghidarea axială a arborelui față de fusul palier de la mijloc. La toate variantele jocul este de 0,05…0,20 mm.

III.3. Forme (tipuri) de arbori cotiți

Construcția arborelui cotit este în funcție de numărul și poziția cilindrilor, fiecărui cilindru corespunzându-i câte un cot numit maneton, format din două brațe manivelă și un fus pe care se montează lagărul de bielă. Coturile nu sunt dispuse în același plan, ci decalate între ele în funcție de numărul cilindrilor și de așezarea lor (în linie sau în V).

La motoarele cu patru cilindri în linie în patru timpi în cursul a două rotații ale arborelui cotit (720º) au loc patru curse utile ale pistonului. Pentru ca funcționarea motorului să fie uniformă, trebuie ca succesiunea curselor utile în cilindri să se facă la 180º (720:2) de rotație a arborelui cotit.

Succesiunea curselor utile începând cu primul cilindru, sau ordinea de aprindere, în acest caz, este 1 – 2 – 3 – 4 sau 1 – 3 – 4 – 2 . În acest caz, manivelele arborelui cotit sunt decalate cu 180º (fig.III.3.1).

fig.III.3.1.

Mecanismul bielă – manivelă al motorului Dacia 1300: 1-piston, 2-segment de ungere, 3 și 4 – segmenți de compresiune, 5- bolț, 6-camașă amovibilă, 7-bielă, 8-capacul bielei, 9-șurub de bielă,10-piulițe, 11-inel de etanșare, 12-cuzinet de bielă, 13-rac de pornire cu manivela, 14-pinion de distribuție, 15-comtragreutăți, 16-fus maneton, 17-fus palier, 18-brațe maneton, 19-cuzinet arbore, 20-flanșă de fixare a volantului, 21-corpul volantului, 22-coroană dințată, 23-șurubul de fixare a volantului.

La motoarele cu șase cilindri în linie în patru timpi, cursele utile trebuie să se succeadă după 120º (720:6) de rotație a arborelui cotit. De aceea, manivelele arborelui la motorul cu șase cilindri sunt decalate cu 120º. Ordinea de aprindere posibilă pentru un astfel de motor poate fi: 1 – 5 – 3 – 6 – 2 – 4 sau 1 – 4 – 2 – 6 – 3 – 5.

La motorul cu opt cilindri în V, cursele utile se succed la 90º (720:8) de rotație a arborelui cotit.

În cazul când unghiul dintre planurile cilindrilor este de 90º, mersul motorului este uniform, iar cilindrul este complet. Cea mai răspândită ordine de aprindere este : 1 – 5- 4 – 2 – 6 – 3 – 7 – 8 .

În fig.III.3.2 sunt reprezentate cele mai răspândite forme ale arborilor cotiți în funcție de numărul de cilindri și de modul lor de dispunere.

fig.III.3.2.

Diferite forme ale arborelui cotit: a-la motorul cu patru cilindri în linie, b-la motorul cu șase cilindri în linie, c- la motorul cu șase clindri în V, 1-8-numărul cilindrilor

Decalarea coturilor favorizează echilibrarea arborelui cotit în timpul funcționării și în obținerea unui moment motor cât mai uniform. Pentru a realiza un echilibru cât mai bun, brațele arborelui sunt prevăzute cu contragreutăți. În același scop, fusurile de bielă ale arborelui cotit sunt dispuse într-o astfel de succesiune încât timpii de același fel (de exemplu, timpii motor), în diferiți cilindri ai motorului, să se producă la intervale egale de timp, astfel încât forțele de inerție care i-au naștere să se echilibreze reciproc.

III.4. Materiale folosite pentru construcția arborelui cotit

Arborii cotiți se construiesc curent din oțel. Dimensionarea largă reclamată de asigurarea rigidității permite uneori utilizarea oțelului carbon de calitate, fiind întâlnite mărci folosite și pentru fabricarea bielei. Pentru arborii mai solicitați, în general de MAC, sunt necesare oțeluri aliate cu Cr, Ni, Mo și eventual V, cu rezistența la rupere până la 1450 N/mm².

Semifabricatul se elaborează prin deformare la cald – matrițare sau forjare liberă. Primul procedeu este aplicat la arborii mici și mijlocii, a căror masă finală nu depaseste 250 kg, folosind succesiv matrițe închise (mai multe încălziri). El prezintă avantajul că asigură continuitatea fibrelor materialului, întru-cât semifabricatul are forma arborelui. Această formă nu este realizată în cadrul forjării libere (arborii mari), astfel încât coturile se obțin îndepărtând materialul dintre brațe prin așchiere, ceea ce determină întreruperea fibrelor și mărește substanțial costul fabricației; tehnologii mai noi se bazează pe forjarea individuală a fiecărui cot, utilizând un dispozitiv care permite deplasarea excentrică a fusului maneton respectiv și apoi refularea brațelor; se respectă astfel fibrajul continuu, iar omogenitatea materialului și rezistenta la oboseala sunt îmbunătățite.

După elaborare, semifabricatul este supus tratamentului de normalizare, pentru ușurarea prelucrării. Arborii mari forjați cu fibraj continuu necesită de obicei redresarea axială, iar normalizarea se efectuează în poziție verticală. Înainte de finisare se ameliorează calitățile arborelui printr-un tratament chimic sau termochimic. Pentru sporirea rezistentei la uzură, fusurile se durifică superficial. Pe scară largă se aplică în acest scop călirea prin inducție CIF sau la flacară, pe o adâncime de 3…5 mm, realizând o duritate minimă de 50 HRC. De mare importanță este structura obținută prin tratamentul de revenire, care urmează călirii. Se preferă de obicei structura sorbitică de revenire înaltă, deoarece are omogenitate mare, capacitate ridicată de amortizare a vibrațiilor și de sensibilitate mică la acțiunea concentratorilor de tensiuni. Alteori se realizează o structură martensitică de revenire joasă, interioara sub aspectele arătate, dar cu rezistența mai mare la rupere și oboseală. Tot pentru durificarea fusurilor se practică uneori cementarea sau carburarea, mai ieftine decât călirea. La arborii de oțel Cr – Mo sau Cr – Mo – V , este foarte eficientă nitrurarea fusurilor, care mărește nu numai duritatea, ci și rezistența la oboseală; tratamentul este mai scump.

Se răspândește și cromarea superficială a fusurilor (pe adâncimea 0,03…0,06 mm), prin care li se mărește considerabil durabilitatea.

Rezultatele deosebite s-au obținut construind arborii cotiți ai unor motoare de tracțiune din oțeluri speciale microaliate. În cazul otelului 49 Mn VS 3, semifabricatul este uniform răcit cu aer, fără a fi necesare normalizarea sau corectarea formei geometrice, și are rezistența la rupere de 800…900 N/mm². Din acest material se construiește, de exemplu, arborele cotit al unui motor de automobil, cu șase cilindri în linie; arborele are contragreutăți nedemontabile la toate brațele și masa de 35,5 kg. Optimizând forma sa geometrică, s-au redus adaosurile de prelucrare, prilejuind scăderea masei semifabricatului cu 10% și volumul operațiilor de așchiere cu 35%.

Procedee mai noi de fabricație a arborelui cotit se realizează semifabricatul prin turnare.

Caracteristicile generale ale arborelui prezintă unele elemente de superioritate față de cele ale arborilor executați din semifabricat deformat la cald: caracteristicile mecanice se pot situa peste nivelul celor transversale ale piesei forjate, rezistența la fluaj este puțin mai ridicată, iar comportarea la cald mai bună. Dificultățile tehnologice, structura mai puțin omogenă, susceptibilitatea mai pronunțată de dispersie a proprietăților fizico – mecanice de la o turnare la alta și comportarea mai slabă la oboseală au frânat mult timp turnarea arborilor cotiți. Asemenea obstacole au fost înlăturate datorită progreselor înregistrate în domeniul turnării. În consecință, turnarea arborilor cotiți introduce avantaje importante, în raport cu forjarea lor. Astfel, consumul de metal se reduce cu 30…70%, întrucât turnarea oferă precizie înaltă de execuție, diminuând mult adaosurile de prelucrare (cu 40…80%), deoarece cantitatea de așchii se micșorează de 2,5…3 ori și numărul de operații cu 20…25%. Masa arborelui finit este cu 10…15% mai mică, fiindcă se pot realiza cu ușurință orificii în lungul fusurilor, care asigură în plus solidificarea uniformă și sporirea rigidității.

Pentru turnarea arborelui cotit se utilizează îndeosebi fontă (motoarele autovehiculelor Dacia 1300, ARO L-24, Ford Taunus, etc.), care s-au dovedit foarte avantajoase. Fata de oțel, fonta are calități mai bune de turnare, ceea ce simplifică fabricația si-i reduce costul. Distribuția mai defavorabilă a eforturilor unitare și prezența zonelor de grafit în structură, impun adoptarea de dimensiuni sporite ale elementelor arborelui și alternarea fusurilor palier cu fusurile maneton, soluție în acord cu tendința modernă de rigidizare a arborelui. Se pot atribui brațelor forme adecvate creșterii rezistenței la oboseală și contragreutăților solidare cu brațele, forme si dimensiuni care asigură o corelație justă între echilibraj și descărcarea lagărelor. Datorită grafitului, fonta are bune calități antifricțiune și suportă presiuni superioare, ceea ce micșorează uzura fusurilor. La unele motoare s-au obținut rezultate deosebite, uzura fusurilor maneton scăzând de patru ori, prin înlocuirea arborelui cotit de oțel cu cel de fontă. Întrucât modulul de elasticitate este mai mic la fontă – (14…19)*104 N/mm2 față de 21*104 N/mm2 la oțel – frecvențele proprii sunt mai coborâte, însă fonta are capacitate mai mare de amortizare a vibrațiilor, antrenată tot de incluziunile de grafit.

Unii constructori realizează arborii cotiți turnați din fonte speciale slab – aliate, a căror compoziție variază în domenii relativ largi: C= 1,5…4,7%; Si= 1…2,4%; Mo= 0,7…1,1%; Cu= 0,11…0,14% sau până la 1,7% când conținutul de carbon este redus; Cr= 0,10…0,28%; Ni= 1…1,5% si Mo= 0,8…1%, la un conținut mediu de carbon. După tratament, rezistența la rupere a acestor fonte atinge 600…800 N/mm2. Pentru arborii la care diametrul fusurilor palier nu depășește 150mm, se mai utilizează fontă cu grafit nodular (de exemplu fonta Fng 700-2 STAS 6017-82). Dacă structura ei este perlitică, rezistența la rupere ajunge la 650…800 N/mm2 și duritatea la 210…290 HB. Aceste caracteristici sunt mai coborâte dacă se realizează structura feritică, prin recoacerea după turnare, dar se mărește astfel rezistența la oboseală. Comportarea la oboseală se îmbunătățește mai mult în cazul fontei cu grafit nodular aliate, care este mai scumpă. Caracteristicile mecanice ale fontelor cu grafit nodular, apropiate de cele ale oțelului forjat (la fontă cu compoziția C= 3,7%; Si= 2,3%; Mn= 0,3%; Mg= 0,05%; S= 0,08%; P= 0,02% s-a obținut rezistența la rupere de 1200 N/mm2), și comportarea lor bună la călirea superficială le recomandă pentru turnarea arborilor cotiți. Prin călire și revenire, duritatea se ridică la 340…400HB. Costul fabricației arborilor cotiți turnați din fontă cu grafit nodular scade până la 40% din cel al arborilor obtinuți prin forjare din oțel.

Tot pentru turnarea arborelui cotit se folosește și oțel aliat, (având, de exemplu, compoziția: C= 1,2…1,45%; Si= 0,8…1,2%; Mn=0,5…0,8%; Cu= 1,5…2%; Cr= 0,3…0,6%; Ni< 0,2%; S+P= 0,1%, având rezistența la rupere de 550…700 N/mm2) sau oțel grafitat.

Capitolul IV. Defecte, întreținere și recondiționarea arborelui cotit

În timpul funcționării, arborele cotit este supus sarcinilor variabile datorită forțelor de presiune a gazelor forțelor de inerție, care în anumite perioade ale ciclului au un caracter de șoc.

Aceste forțe provoacă apariția unor eforturi compuse de încovoiere, torsiune, întindere și compresiune. Ca urmare a acestor solicitări complexe, arborele cotit trebuie să satisfacă următoarele cerințe: rezistența ridicată la oboseală; mare rigiditate; rezistența ridicată la uzura a suprafețelor fusurilor; să fie echilibrat dinamic; să nu ajungă la rezonanță datorită oscilațiilor; să fie executat la o înalta precizie de fabricație ca dimensiuni și formă.

Ca urmare a exploatării normale a motorului, arborele cotit se uzează sau poate prezenta anumite defecțiuni, care în majoritatea cazurilor pot fi remediate prin recondiționare.

În vederea recondiționării, arborele cotit este supus unui control minuțios, pentru stabilirea mărimii și caracterului uzurilor, precum și a defecțiunilor. În acest scop, arborele cotit se curăță și se spală cu un solvent și se suflă cu aer comprimat, acordând o atenție deosebită curățării canalelor de ungere. În continuare se controlează dacă suprafețele fusurilor au lovituri, zgârieturi, urme de gripaj, fisuri sau crăpături. Determinarea corectă a fisurilor și crăpăturilor se face prin defectoscopie electromagnetică sau cu ultrasunete.

Se controlează starea de uzură a fusurilor, măsurându-se diametrul fiecăruia în plan orizontal și vertical, pentru a se determina abaterea de la forma cilindrică (ovalitatea și conicitatea) rezultată în urma uzurii. Defectele mici se pot retușa cu o piatra de granulație foarte fină, iar cele mai mari prin rectificare. Dacă uzura depășește limitele toleranțelor indicate, fusurile se vor rectifica.

În continuare se vor prezenta defectele și posibilitățile de recondiționare ale arborelui cotit pentru motoarele D 2156 HMN8 si D 2156 HMN6U (fig.IV.1)

fig.IV.1.

Localizarea defecținilor la arborele cotit

IV.1. Condiții de reformare

În cazul în care în urma controlului se constată următoarele defecte : fisuri, indiferent de natura sau poziția pe fusuri și care nu dispar prin rectificare la ultima treaptă de reparație (sau după rectificare în vederea metalizării); fisuri pe suprafețele neprelucrate; rupturi ale arborelui cotit, torsionarea arborelui; uzura fusurilor paliere sub cota de ø 94,950 mm sau ø 92,00 mm dacă se recondiționează prin metalizare cu sârmă; uzura fusurilor de bielă sub cota de ø 81,950 mm sau ø 79,00 mm dacă se metalizează, arborele cotit se va înlocui.

IV.2. Tehnologia de recondiționare a defectelor

Defectele localizate în fig. cu numărul de ordine respectiv, sunt:

1. Încovoierea arborelui cotit se înlătură prin îndreptarea la rece, cu o piesă hidraulică, arborele cotit fiind așezat pe două prisme, cu săgeata în sus, până la încadrarea bătăii în limita admisă. Săgeata se măsoară cu ajutorul unui dispozitiv complex de control cu cadran 1:100. Bătaia fusului palier central la așezarea pe palierele extreme, max. 0,01 mm.

2. Filetul găurilor de prindere a pinionului arborelui cotit și cele pentru fixarea volantului se recondiționează prin majorarea diametrului găurilor la ø 12 mm, respectiv 14 mm, și refiletarea la cotă mojorată M 14 · 1,5 și respectiv M 16 · 1,5 . Se admite o singură majorare de filet și corespunzător se vor majora găurile de trecere prin pinion la ø 14,5+ 0,1 mm și volant la ø 16,5+ 0,1mm.

3. Uzura în lungime a fusurilor de biela se recondiționează prin:

a) încărcarea prin metalizare cu sârmă, urmată de rectificare la cota nominală;

b) rectificarea la cota de 42,300 + 0,030 mm și utilizarea la biele cromate dur și prelucrate la cota de 42,020 + 0,060 mm.

4. Uzura în lungime a fusului palier central se recondiționează prin:

a) rectificarea suprafețelor frontale pe adâncimea de maxim 0,3 mm, respectând cota treptei de reparație RI și montând cuzineții pentru treapta I de reparație la exterior la cota corespunzătoare asigurării jocului nominal;

b) încărcarea prin metalizare cu sârmă, urmată de rectificare la cotă nominală;

c) încărcarea cu sudură electrică și prelucrare la cotă nominală sau la RI . Trebuie avut grijă ca, după rectificare, suprafața să fie lustruită cu pastă abrazivă.

5. Uzura locașului pentru rulmentul de ghidare al arborelui primar de la cutia de viteze se recondiționează prin rectificare la cota treptei de reparație RI și folosirea de rulmenți încărcați la exterior, prin cromare dură și rectificați la cota treptei de reparație RI = ø 52,187 + 0,013 mm.

Abaterea admisă de la coaxialitate, max. 0,02 mm după rectificare.

6. Bătaia suprafeței frontale a flanșei de fixare a volantului se recondiționează prin rectificarea suprafeței frontale a flanșei pe adâncimea de max. 0,50 mm, respectând cota max. 12 mm, și refăcând șanfrenul la 5 · 15º.

7. Bătaia suprafeței frontale de fixare pentru pinionul arborelui cotit se recondiționează prin rectificarea suprafeței frontale a arborelui pe adâncimea de max. 0,50 mm, respectând cota min. 68 mm și refăcând șanfrenul la 1 · 45º.

8. si 9. Uzura, ovalitatea și conicitatea fusurilor de bielă și palier se recondiționează prin :

a) rectificarea celor șase fusuri manetoane și șapte fusuri paliere la una din cotele treptelor de reparație RI – RIV , urmată de lustruirea acestora;

b) încărcarea prin metalizare cu sârmă, urmată de rectificarea la cotă nominală sau la una din cotele treptelor de reparație.

Atentie! Se vor respecta cu strictețe razele de curbură de la extremitățile fusurilor maneton și palier și se vor rotunji cu R= 2mm toate ieșirile canalelor de ungere din fusurile arborelui cotit. În cazul fusului palier central realizarea razei de racordare corectă se asigură prin tăierea pietrei de rectificat la o raza egala cu cea prescrisă pentru fusul palier principal. O rază prea mică provoacă suprasolicitarea arborelui cotit, iar o raza prea mare suprasolicită cuzineții, datorită nepotrivirii dintre raza cuzinetului și cea a arborelui cotit.

Rectificarea se face pe mașini de rectificat arbori cotiți. Pentru rectificarea fusurilor manetoane, arborele cotit se fixează în universalele mașinii de rectificat la o distanța față de axa mașinii egală cu raza manivelei arborelui cotit. Prin aceasta deplasare, axa geometrică a fusurilor manetoane devine coaxială cu cea a vârfurilor mașinii de rectificat. În timpul rectificării, fusul respectiv este răcit cu soluție.

Piatra de rectificat se confecționează din carbura de siliciu și are următoarele caracteristici: granulația 60, duritatea M și liant ceramic. Regimul de lucru este următorul: turația fusurilor, 30 – 45 rot/min; turația pietrei de rectificat, 900 rot/min; avansul transversal, 0,025 mm/rot, iar avansul longitudinal se face manual.

După rectificare, se lasă avansul transversal egal cu zero, până la dispariția scânteilor (8 – 10 curse ale pietrei de-a lungul fusului). Apoi, fusurile se lustruiesc cu pânză abrazivă cu granulația 400.

După rectificarea și teșirea tuturor canalelor de ulei, acestea se vor spăla și sufla cu aer comprimat.

În final, se face controlul, care trebuie să corespundă prescripțiilor, și că cuprinde următoarele:

– măsurarea cotelor treptelor de reparație a fusurilor, controlul procente de 100%;

– măsurarea fusurilor de la formă cilindrică regulată; control în procente de 20%;

– rugozitatea fusurilor, în comparație cu suprafața etalon; control în procente de 100%;

– măsurarea bătăii radiale a fusurilor paliere și a fusurilor manetoane în raport cu axa fusurilor paliere; controlul în procent de 100%;

– conicitatea fusurilor paliere și manetoane; control în procent de 20%;

– echilibrarea dinamică a arborelui cotit împreună cu contragreutățile.

În timpul funcționării arborelui, iau naștere oscilații de torsiune a căror acțiune periodică la anumite turații ale motorului pot să producă fenomenul de rezonanță, periculos prin efectele sale distrugătoare.

Pentru a se preîntâmpina acest fenomen, în construcția motoarelor se utilizează amortizorul oscilațiilor de torsiune, care diminuează oscilațiile de torsiune ale arborelui cotit, înlăturând fenomenul de rezonanță care apare atunci când frecvența oscilațiilor proprii ale arborelui coincide cu frecvența exploziilor care se produc în cilindru.

Principiul de funcționare al acestor amotizoare se bazează pe absorbirea unei părți din energia care poate să producă oscilații de torsiune ale arborelui cotit și cheltuirea ei într-un lucru mecanic de frecare efectuat în amortizor. Amortizoarele se montează, în general, la capătul din față al arborelui cotit sau în imediata sa apropriere, în aceasta zonă amplitudinea vibrațiilor care se produc atingând valoarea maximă.

Cel mai răspândit în prezent este amortizorul cu frecare interioară. La acest amortizor, discul masiv care are rolul unei mase de inerție, este vulcanizat cu elementul de cauciuc de flanșa profilată prin presare și fixată rigid prin șuruburi de butucul rotii de curea a ventilatorului. Oscilațiile de torsiune a arborelui cotit produc o mișcare oscilatorie a discului masiv față de vârful arborelui. Ca urmare a deformațiilor elastice din straturile masei de cauciuc ia naștere o frecare interioară care absoarbe o parte din energia vibrațiilor de torsiune ale arborelui. Aceasta energie se transformă în căldura și se degajă în admosferă.

Se mai folosesc și amortizoarele cu frecare lichidă în care se utilizează siliconul, un lichid cu vâscozitate mare, cu care se umple un spațiu circular închis. În același spațiu este închisă și o masă liberă confecționată sub forma unui inel oscilant. Frecarea care ia naștere între lichidul vâscos și aceasta masă mobilă este folosită pentru amortizarea oscilațiilor de torsiune ale arborelui.

IV.3. Înlocuirea semicuzineților arborelui cotit

în timpul funcționării motorului, cuzineții se uzează sau pot prezenta anumite defecțiuni, fapt pentru care se necesită înlocuirea lor. Pentru aceasta, trebuie să se măsoare jocurile dintre fusurile arborelui cotit și semicuzineți. Pentru măsurarea jocului, se așează semicuzineții în locașurile paliere sau biele, se montează capacele și se strâng șuruburile cu momentul prescris. Se măsoară, cu ajutorul unui comparator de interior, diametrul interior al semicuzineților și după aceea cu un micrometru fusurile, determinându-se totodată și abaterea de la forma cilindrică regulată. Diferența dintre diametrele semicuzinetului și fusului reprezintă jocul și se constată dacă se încadrează sau nu în limitele prescrise. În cazul cănd jocul maxim admis sau abaterea maximă de la forma cilindrică regulată la unul sau mai multe fusuri ale arborelui cotit sunt depășite, fusurile se rectifică la treapta de reparație imediat inferioară și se montează semicuzineții noi la treapta de reparație corespunzătoare.

Înainte de rectificarea fusurilor arborelui cotit, se verifică diametrul interior al semicuzineților noi, așezându-i în locașurile lor și strângând șuruburile capacelor cu momentul prescris. Diametrul măsurat al semicuzineților se are în vedere la rectificarea fusurilor respective, astfel ca să se asigure jocurile prevăzute.

În cazul în care, în urma verificării uzurii și a jocului dintre semicuzinți și arborele cotit, se constată ca acestea se încadrează în prescripții, înainte de folosirea în continuare a semicuzineților, trebuie să se controleze și aspectul suprafeței de alunecare a semicuzineților. Aceasta suprafața trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

-să nu aibă zgârieturi pronunțate sau împurități în materialul antifricțiune;

-să nu prezinte zone lustruite datorită unei apăsări incorecte a fusului;

-să nu prezinte urme de gripaj sau exfolieri, ca urmare a ungerii insuficiente;

-să nu prezinte urme de material suprapus sau exfolieri locale datorită oboselii.

Deoarece cuzineții sunt prelucrați cu mare precizie, ei sunt interschimbabili în cadrul unei grupe de dimensiuni și nu mai necesită la montaj operații suplimentare de păsuire. În cazul în care, pentru realizarea unei păsuiri corespunzătoare, se intervine asupra suprafeței de alunecare a semicuzineților, durată de funcționare a acestora va fi substanțial redusă, deoarece în prezent în construcția motoarelor de automobile se utilizează în general cuzineți cu pereți subțiri (bimetalici sau trimetalici).

IV.4. Echilibrarea arborilor cotiți

Condițiile de funcționare impun pentru arborii cotiți ai mașinilor rapide necesitatea unei ehilibrări dinamice.

În planul de operații, echilibrarea se prevede după rectificarea de finisare a suprafețelor cilindrice exterioare.

În cazul când procesul tehnologic prevede și operații de netezire a fusurilor și manetoanelor, echilibrarea se execută înaintea acestei operații.

Echilibrarea arborelui cotit se realizează pe mașini speciale de echilibrare dinamică. Pe aceste mașini se determină mărimea neechilibrării și poziția mesei neechilibrate, iar suplusul de metal, constatat la echilibrare, se înlătură pe mașini de găurit sau mașini de frezat. La fabricația de masă, pentru echilibrare se folosesc agregrate specializate la care atât operația de determinare a mărimii și poziția dezechilibrului, cât și înlăturarea suplusului de metal, se fac automat. Arborii mașinilor lente (cu turație sub 1000 rot/min) precum și arborii cu 1 cot sau 2 coturi, se admite a fi echilibrați numai static.

IV.5. Controlul arborilor cotiți

Controlul final al arborilor cotiți cuprinde un mare număr de măsurători și necesită un timp mare, dacă se face cu aparate de măsura uzuale, universale. De aceea s-au construit și se folosesc dispozitive de control complexe, pentru verificarea simultană a mai multor parametri la o singură așezare a piesei în dispozitiv.

La arborii cotiți, în cadrul controlului final este caracteristică verificarea următorilor parametri:

-diametrele fusurilor și manetoanelor;

-paralelismul axelor fusurilor și manetaonelor;

-raza manivelei;

-poziția unghiulară a manetoanelor;

-lungimile manetoanelor și fusurilor;

-dimensiunile și poziția canalului de pană fatță de primul fus palier;

Pentru controlul paralelismului fusurilor – paliere și manetoanelor se folosesc frecvent dispozitive de control pneumatice și electrice.

Majoritatea parametrilor dimensionali și de poziție reciprocă a arborelui cotit se controlează pe dispozitive de control sau cu contacte electrice.

Bibliografie

Șef. lucr. ing. Bohosievici Cazimir, Conf. Dr. ing. Pruteanu Octavian, 1979, ,,Tehnologia fabricării mașinilor’’, II

Frățilă Gh., Frățilă Mariana, Samoilă Șt., ,,Automobile: cunoaștere, întreținere și reparare’’ – Manual pentru școli profesionale anul I, II, III.

Dr. ing. Caleui Gheorghe, Ing. Groza Alexandru, Dr. ing. Saviuc Samoil, 1985, ,,Metode și prelucrări practice pentru repararea automobilelor’’, București

Ing. Cazacu Claudia, Ing. Crâșmaru Ion, Ing. Dornescu Renata, ,,Tehnologia meseriei – mecanic auto’’