Crankshaft - a basa di un mutore di pistone

Di sicuru, tutti anu intesu parlà di u crankshaft. Ma, prubabilmente, micca tutti i motoristi capiscenu chjaramente ciò chì hè è ciò chì hè. È certi ùn sanu mancu veramente ciò chì pare è induve hè. Intantu, questu hè a parte più impurtante, senza chì u funziunamentu normale di un mutore di combustione interna di pistone (ICE) hè impussibile. 

Sta parte, deve esse nutatu, hè piuttostu pisanti è caru, è a so sustituzione hè un affare assai fastidiosu. Dunque, l'ingegneri ùn fermanu micca di pruvà à creà motori di combustione interna ligeri alternativu, in quale unu puderia fà senza un crankshaft. In ogni casu, l'opzioni esistenti, per esempiu, u mutore Frolov, sò sempre troppu crudu, cusì hè troppu prestu per parlà di l'usu propiu di una tale unità.

Appuntamentu

U crankshaft hè una parte integrante di l'assemblea chjave di u mutore di combustione interna - u mecanismu di crank (KShM). U mecanismu include ancu e bielle di cunnessione è parti di u gruppu cilindru-pistoni. 

Quandu a mistura aria-carburante hè brusgiata in u cilindru di u mutore, si forma un gasu assai cumpressu, chì durante a fase di corsa di forza spinge u pistone à u centru mortu fondu. 

A biela di cunnessione hè cunnessa à u pistone à una estremità cù l'aiutu di un pin di pistone, è à l'altru estremità à u ghjurnale di biela di u crankshaft. A pussibilità di cunnessione cù u collu hè furnita da una parte removable di a verra di cunnessione, chjamata cappucciu. Siccomu u ghjurnale di a biela di cunnessione hè offset relative à l'assi longitudinale di l'arbulu, quandu a biela di cunnessione u spinge, l'arbulu gira. Risulta qualcosa chì ricorda a rotazione di i pedali di una bicicletta. Cusì, u muvimentu alternativu di i pistoni hè cunvertitu in rotazione di u crankshaft. 

À una estremità di u crankshaft - u stincu - hè muntatu un volante, contru à quale hè pressatu. Per mezu di questu, u torque hè trasmessu à l'arburetu di input di u gearbox è dopu à traversu a trasmissione à i roti. Inoltre, u volante massivu, per via di a so inerzia, assicura una rotazione uniforme di u crankshaft in l'intervalli trà i tratti di travagliu di i pistoni. 

À l'altru finale di l'arburetu - hè chjamatu u toe - ponenu un ingranaggio per, per quale a rotazione hè trasmessa à u camshaft, è chì, à u turnu, cuntrolla u funziunamentu di u mecanismu di distribuzione di gas. A stessa unità in parechji casi cumencia ancu a pompa d'acqua. Quì sò generalmente i pulleys per l'accionamentu di l'unità ausiliarie - a pompa di alimentazione (), generatore, climatizzatore. 

Custruzzione

Ogni crankshaft specificu pò avè e so caratteristiche di design. Tuttavia, elementi cumuni à tutti ponu esse distinti.

Quelli rùbbriche chì sò nantu à l'assi longitudinali principali di u fustu sò chjamati ghjurnali principali (10). U crankshaft appoghja nantu à elli quandu hè stallatu in u crankcase di u mutore. I cuscinetti lisci (liners) sò usati per a muntagna.

I ghjurnali di biela di cunnessione (6) sò paralleli à l'assi principali, ma offset relative à questu. Mentre a rotazione di i ghjurnali principali si trova strettamente longu à l'assi principalu, i ghjurnali di crank si movenu in un cercolu. Quessi sò i stessi ghjinochje, grazia à quale a parte hà u so nome. Servinu per cunnette e bielle di cunnessione è per elli ricevenu i movimenti reciprocanti di i pistoni. I cuscinetti pianu sò ancu usati quì. U numaru di ghjurnali di biela di cunnessione hè uguali à u numeru di cilindri in u mutore. Ancu s'ellu in i mutori in forma di V, duie biele di cunnessione spessu si trovanu nantu à un ghjurnale principale.

Per cumpensà i forzi centrifughi generati da a rotazione di i crankpins, in a maiò parte di i casi, ancu s'è micca sempre, anu contrapesi (4 è 9). Puderanu esse situati in i dui lati di u collu o solu nantu à unu. A prisenza di contrapesi evita a deformazione di l'arbulu, chì pò causà un funziunamentu incorrectu di u mutore. Ci sò casi frequenti quandu a curvatura di u crankshaft porta ancu à u so jamming.

I cosi chjamati cheeks (5) cunnessu i ghjurnali principali è di cunnessione. Aghjenu ancu cum'è contrappesi supplementari. A più grande l'altezza di i guanciali, u più alluntanatu da l'assi principali sò i ghjurnali di cunnessione, è per quessa, u più altu u torque, ma u più bassu hè a velocità massima chì u mutore hè capaci di sviluppà.

Ci hè una flange (7) nant'à u gambu di crankshaft à quale hè attaccatu u volante.

À l'estremità opposta ci hè un sediu (2) per l'ingranaggio di trasmissione di l'albero a camme (cinghia di distribuzione).

In certi casi, à una estremità di u crankshaft ci hè un ingranaghju prontu per guidà unità ausiliari.

U crankshaft hè muntatu in u crankcase di u mutore nantu à a superficia di sediu cù cuscinetti principali, chì sò fissati da sopra cù coperchi. L'anelli di spinta vicinu à i ghjurnali principali ùn permettenu micca chì l'arbulu si move in u so assi. Da u latu di u toe è u stincu di l'arbulu in u crankcase ci sò sigilli d'oliu. 

Per furnisce lubricante à i ghjurnali principali è di cunnessione, anu fori d'oliu speciale. Per mezu di questi canali, i so chjamati liners (sliding bearings) sò lubricati, chì sò posti nantu à u collu.

Pruduzione

Per a fabricazione di crankshafts, sò utilizati qualità d'acciaio d'alta resistenza è tipi speciali di ghisa cù l'aghjunzione di magnesiu. L'arbureti d'acciaio sò generalmente pruduciuti da stamping (forging) seguitu da u trattamentu termicu è meccanicu. Per assicurà l'approvvigionamentu di lubricante, i canali d'oliu speciali sò perforati. In u stadiu finali di a pruduzzione, a parte hè equilibrata dinamicamente per cumpensà i mumenti centrifughi chì si trovanu durante a rotazione. L'arbulu hè equilibratu è cusì vibrazioni è battiti sò esclusi durante a rotazione.

I prudutti di ghisa sò fatti da casting d'alta precisione. I fusti di ghisa sò più prezzu, è stu metudu di pruduzzione facilita a creazione di buchi è cavità internu.

In certi casi, u crankshaft pò avè un disignu colapsable è custituitu di parechje parte, ma tali parti ùn sò praticamente micca utilizati in l'industria di l'automobile, salvu per i motociclette. 

Chì prublemi ponu accade cù u crankshaft

U crankshaft hè una di e parti più stressate di una vittura. I carichi sò principalmente di natura meccanica è termica. Inoltre, i sustanzi aggressivi, cum'è i gasi di scarico, anu un effettu negativu. Dunque, anche malgradu l'alta forza di u metale da quale sò fatti i crankshafts, sò sottumessi à l'usura naturali. 

L'aumentu di l'usura hè facilitatu da l'abusu di l'alta velocità di u mutore, l'usu di lubricanti inappropriati è, in generale, a negligenza di e regule di u funziunamentu tècnicu.

Liners (soprattuttu cuscinetti principali), biela di cunnessione è ghjurnali principali sguassate. Hè pussibule curvarle l'arbulu cù una deviazione da l'assi. E postu chì e tolleranze quì sò assai chjuche, ancu una ligera deformazione pò disturbà u funziunamentu normale di l'unità di putenza finu à l'imbulighjamentu di u crankshaft. 

I prublemi assuciati cù i liners ("fighjendu" à u collu è scuffing of the collus) custituiscenu a parte di u leone di tutti i malfunctions di crankshaft. A maiò spessu si trovanu per una mancanza d'oliu. Prima di tuttu, in tali casi, avete bisognu di verificà u sistema di lubricazione - pompa d'oliu, filtru - è cambià l'oliu.

A vibrazione di u crankshaft hè generalmente causata da un equilibriu poviru. Una altra causa pussibuli pò esse una combustione irregulare di a mistura in i cilindri.

In ocasioni ponu apparisce cracks, chì inevitabbilmente finiscinu in a distruzzione di l'arbulu. Questu pò esse causatu da un difettu di fabbrica, chì hè assai raru, è ancu u stress accumulatu di u metale o sbilanciamentu. Hè assai prubabile chì a causa di i cracks hè l'impattu di e parti di accoppiamentu. Un fustu cracked ùn pò micca esse riparatu.

Tuttu chistu deve esse cunsideratu prima di rimpiazzà o riparà u crankshaft. Se ùn truvate micca è eliminà e cause di prublemi, in un futuru vicinu, tuttu deve esse ripetutu novu.

Selezzione, rimpiazzamentu, riparazione

Per piglià u crankshaft, vi tocca à dismantle u mutore. Allora i tappi di cuscinetti principali è e bielle di cunnessione sò eliminati, è ancu u volante è l'anelli di spinta. Dopu quì, u crankshaft hè sguassatu è a so risoluzione di prublemi hè realizatu. Se a parte hè stata riparata prima è tutte e dimensioni di riparazione sò digià sceltu, allora duverà esse rimpiazzatu. Se u gradu di usu permette, l'arbulu hè pulitu, prestendu una attenzione particulari à i buchi di l'oliu, è poi procede à riparà.

Wear and tear on a superficia di u collu sò eliminati da grinding à una dimensione di riparazione adattata. Stu prucessu hè luntanu da esse cusì simplice quant'è puderia parenu à u primu sguardu, è esige un equipamentu speciale è qualificazioni appropritate di u maestru.

Ancu s'è, dopu à tali trasfurmazioni, a parte hè sottumessu à ubligatoriu re-equilibriu dinamica, a riparazione di crankshaft hè spessu limitata à grinding solu. In u risultatu, un arbre sbilanciatu dopu una tale riparazione pò vibrà, mentre chì i sedi sò rotti, i sigilli sò allentati. Altri prublemi sò pussibuli, chì ultimamente portanu à u cunsumu eccessivu di carburante, una calata di putenza è un funziunamentu inestabile di l'unità in certi modi. 

Ùn hè micca raru chì un arbulu curvatu sia drittu, ma l'esperti sò riluttanti à fà stu travagliu. Straightening è equilibriu hè un prucessu assai laborioso è caru. Inoltre, l'edità di u crankshaft hè assuciatu cù u risicu di frattura. Dunque, in a maiò parte di i casi, un crankshaft deformatu hè più faciule è più prezzu di rimpiazzà cù un novu.

Quandu si rimpiazzà, avete bisognu di stallà esattamente a stessa parte o un analogu accettabile, altrimente i novi prublemi ùn ponu esse evitati.

L'acquistu di un crankshaft utilizatu à u prezzu hè un tipu di porcu in un poke, chì nimu ùn sà ciò chì sarà in fine. À u megliu, hè un pocu sguassatu, à u peghju, hà difetti chì ùn sò micca notevuli à l'ochju.

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Ùn vi scurdate ancu chì quandu si stallanu un novu crankshaft, assicuratevi di rimpiazzà a biela di cunnessione è i cuscinetti principali, è ancu i sigilli d'oliu.

Dopu avè rimpiazzatu u crankshaft, u mutore deve esse chjappu da dui à dui è mezzo milla chilometri in modu dolce è senza cambiamenti bruschi di velocità.