Cumu funziona u mecanismu di manivela di u mutore

U meccanismo di crank di u mutore cunverte u muvimentu reciprocante di i pistoni (per via di l'energia di combustione di a mistura di carburante) in rotazione di u crankshaft è vice versa. Questu hè un mecanismu tecnicu cumplessu chì forma a basa di un mutore di combustione interna. In l'articulu avemu da piglià un ochju detallatu à u disignu è e funziunalità di u funziunamentu di u crankshaft.

Storia di a creazione

A prima evidenza di l'usu di una manovella hè stata truvata in u 3u seculu dC, in l'Imperu Rumanu è in Bizanziu in u VI seculu dC. Un esempiu eccellente hè a serra di Hierapolis, chì usa un crankshaft. A manovella metallica hè stata truvata in a cità rumana di Augusta Raurica in quella chì hè oghje a Svizzera. In ogni casu, un certu James Packard patentò l'invenzione in u 6, ancu s'è l'evidenza di a so invenzione hè stata truvata in l'antichità.

cumpunenti KShM

I cumpunenti KShM sò convenzionalmente divisi in parti mobili è stazionarie. E parti in muvimentu includenu:

• pistoni è anelli di pistoni;
• bielle di cunnessione;
• spine di pistone;
• albero motore;
• volante.

I parti fissi di u crankshaft servenu cum'è una basa, elementi di fissazione è guide. Questi include:

• bloccu di cilindru;
• testa di cilindru;
• carter;
• padella d'oliu;
• fissaggi è cuscinetti.

Parti fissi di u crankshaft

Crankcase è oliu

U crankcase hè a parte bassa di u mutore chì accoglie i cuscinetti è i passaggi d'oliu di u crankshaft. In u crankcase, i bielletti si movenu è u crankshaft gira. L'oliu d'oliu hè un reservoir per l'oliu di mutore.

Durante u funziunamentu, a basa di u carter hè sottumessu à carichi termichi è di putenza constante. Per quessa, sta parte hà esigenze spiciali di forza è rigidità. Per a so fabricazione sò usati ligami d'aluminiu o di ghisa.

U crankcase hè attaccatu à u bloccu di cilindru. Inseme formanu u quadru di u mutore, a parte principale di u so corpu. I cilindri stessi sò situati in u bloccu. U capu di u bloccu di u mutore di combustione interna hè stallatu sopra. Ci sò cavità intornu à i cilindri per u liquid cooling.

Locu è numeru di cilindri

Attualmente, i tipi più cumuni sò:

• pusizioni di quattru o sei cilindri in linea;
• 90 ° sei cilindri V-position;
• Posizione in forma di VR à un angolo più bassu;
• pusizioni opposta (pistoni si movenu versu l'altri da diversi lati);
• Posizione W cù 12 cilindri.

In un arrangiamentu simplice in linea, i cilindri è i pistoni sò disposti in una fila perpendiculare à u crankshaft. Stu schema hè u più simplice è affidabile.

Culata

A testa hè attaccata à u bloccu cù studs o bulloni. Copre i cilindri cù pistoni in cima, furmendu una cavità sigillata - a camera di combustione. Ci hè una guarnizione trà u bloccu è a testa. A testa di u cilindru ospita ancu u trenu di valvula è i bugie.

Cilindri

I pistoni si movenu direttamente in i cilindri di u mutore. A so dimensione dipende da a corsa di u pistone è a so lunghezza. I cilindri operanu sottu pressione variabile è alte temperature. Duranti u funziunamentu, i mura sò sottumessi à attritu constantu è a temperatura di sin'à 2500 ° C. I bisogni speciali sò ancu posti nantu à i materiali è a trasfurmazioni di i cilindri. Sò fatti di ghisa, azzaru o alleati d'aluminiu. A superficia di e parti ùn deve esse micca solu durable, ma ancu faciule di processà.

A superficia di travagliu esterna hè chjamata specchiu. Hè cromatu è lucidatu à un finitu di specchiu per minimizzà l'attrito in cundizioni induve a lubrificazione hè limitata. I cilindri sò colati cù u bloccu o fatti in forma di manichi removable.

KShM parti in muvimentu

Pistone

U muvimentu di u pistone in u cilindru hè causatu da a combustione di a mistura aria-carburante. Hè creatu una pressione chì agisce nantu à u fondu di u pistone. Si pò differisce in a forma in diversi tipi di mutori. In i motori di gasoline, u fondu era inizialmente pianu, dopu cuminciaru à utilizà strutture cuncavi cù groove per valves. In i motori diesel, l'aria hè pre-compressa in a camera di combustione invece di carburante. Dunque, a corona di pistone hà ancu una forma cuncava, chì face parte di a camera di combustione.

A forma di u fondu hè di grande impurtanza per creà a fiamma di combustione curretta di a mistura aria-carburante.

U restu di u pistone hè chjamatu falda. Questu hè un tipu di guida chì si move in u cilindru. A parti inferjuri di u pistone o falda hè designatu in modu chì ùn vene micca in cuntattu cù a biela di cunnessione durante u so muvimentu.

Nantu à a superficia laterale di i pistoni ci sò grooves o grooves per i piston rings. Ci sò dui o trè anelli di compressione nantu à a cima. Hè necessariu di creà cumpressione, vale à dì, impediscenu a penetrazione di gas trà i mura di u cilindru è u pistone. L'anelli sò pressati contr'à u specchiu, riducendu u distaccu. Ci hè una groove à u fondu per l'anellu di raschi d'oliu. Hè designatu per sguassà l'excedente di l'oliu da i mura di u cilindru in modu chì ùn entre micca in a camera di combustione.

Anelli di pistoni, in particulare anelli di compressione, operanu sottu carichi constanti è temperature elevate. Per a so pruduzzione, sò utilizati materiali d'alta resistenza, cum'è a lega di ghisa rivestita di cromu poroso.

Pin di pistone è biella

A biella hè attaccata à u pistone cù un pin di pistone. Hè una parte cilindrica solida o cava. U pin hè stallatu in u pirtusu in u pistone è in a testa superiore di a biela di cunnessione.

Ci sò dui tipi di fastening:

• cù sbarcu fissu;
• cun atterraggio flottante.

U più pupulare hè u chjamatu "dito flottante". Anelli di rete sò usati per assicurà. Fixed hè stallatu cù interferenza. Di genere, un fit termale hè utilizatu.

A biella, à u turnu, cunnetta u crankshaft à u pistone è pruduce movimenti di rotazione. In questu casu, i muvimenti reciprocanti di a biela di cunnessione descrizanu u numeru ottu. Hè custituitu di parechji elementi:

• core o basa;
• testa di pistone (superior);
• testa di manovella (bassa).

Un bushing di bronzu hè pressatu in a testa di u pistone per riduce l'attrito è lubricate e parti in cuntattu. A testa di crank hè smontabile per assicurà l'assemblea di u mecanismu. I pezzi si adattanu perfettamente è sò assicurati cù bulloni è locknuts. Per riduce l'attrito, sò installati cuscinetti di biela. Sò fatti in forma di dui inserti d'acciaio cù chjusi. L'oliu hè furnitu da i groove d'oliu. I cuscinetti sò adattati precisamente à a dimensione di cunnessione.

Cuntrariu di a credenza populari, i liners ùn sò micca turnati micca da chjusi, ma da a forza di attritu trà a so superficia esterna è a testa di a biela di cunnessione. Per quessa, a parti esterna di u cuscinettu pianu ùn pò esse lubricatu durante l'assemblea.

Vilebrequin

U crankshaft hè una parte cumplessa, sia da u puntu di vista di cuncepimentu è di fabricazione. Assorbe torque, pressione è altre carichi è hè dunque fattu di acciau d'alta resistenza o di ghisa. U crankshaft trasmette a rotazione da i pistoni à a trasmissione è altri cumpunenti di u veiculu (cum'è a pulley drive).

U crankshaft hè custituitu da parechji cumpunenti principali:

• collu molare;
• ghjurnali di biela di cunnessione;
• contrappesi;
• guancia;
• stincu;
• flange volante.

U disignu di u crankshaft dipende largamente da u numeru di cilindri in u mutore. Un mutore simplice di quattru cilindri in linea hà quattru perni nantu à u crankshaft, chì tenenu bielle cù pistoni. Cinque ghjurnali principali sò situati longu l'assi cintrali di u fustu. Sò stallati in u bloccu di cilindru o supporti di carter nantu à cuscinetti pianu (liners). I ghjurnali principali sò chjusi da sopra cù tappi nantu à bulloni. A cunnessione forma una forma di U.

Hè chjamatu un fulcrum processatu apposta per installà u ghjurnale principale cù un liner lettu.

I ghjurnali principali è di cunnessione sò cunnessi da i cosi chjamati cheeks. I contrappesi smorzanu l'eccessu di vibrazioni è assicuranu un muvimentu fluidu di l'albero motore.

I ghjurnali di l'albero motore sò trattati termicamente è lucidati per assicurà una alta resistenza è una misura precisa. U crankshaft hè ancu assai precisamente equilibratu è centratu per distribuisce tutte e forze chì agiscenu nantu à ellu uniformemente. In a regione cintrali di u collu radicali, nantu à i lati di u supportu, sò stallati mezze anelli di spinta. Sò necessarii per cumpensà i movimenti assiali.

L'ingranaggi di timing è a puleggia di trasmissione di l'accessori di u mutore sò attaccati à u tibu di l'albero.

Volantinu

In u spinu di l'arbulu ci hè una flange à quale hè attaccatu u volante. Questa hè una parte di ghisa chì hè un discu massivu. Grazie à a so massa, u volante crea l'inerzia necessaria per u funziunamentu di u crankshaft, è assicura ancu a trasmissione uniforme di torque à a trasmissione. Ci hè un anellu dentatu (rim) nantu à u volante per a cunnessione à u starter. Stu volante gira u crankshaft è cunduce i pistoni quandu u mutore principia.

U meccanismo di crankshaft, u disignu è a forma di u crankshaft restanu invariati annantu à l'anni. Di genere, solu cambiamenti strutturali minori sò fatti per riduce u pesu, l'inerzia è l'attrito.