Functionarea motorului

FUNCTIONAREA MOTORULUI

Motoarele cu ardere interna cu aprindere prin scanteie sau comprimare transforma energia calorifica in energie mecanica pe parcursul unui ciclu in 4 timpi.

Oricare ar fi tipul de motor, arborele cotit efectueaza 2 rotatii, adica 720° pentru realizarea unui ciclu complet.

Pentru a functiona, motorul are nevoie de un amestec inflamabil de benzina (sau motorina) si oxigen, continut in aerul atmosferic.

Ciclul in patru timpi

Functionarea motorului (figura 1) se face dupa urmatorul ciclu :

Ciclul in 4 timpi incepe prin faza de admisie : coborarea pistonului creeaza o depresiune care aspira amestecul sau aerul prin supapa de admisie deschisa. În timpul acestei faze supapa de evacuare este inchisa.

Cea de a doua faza este comprimarea : cele doua supape sunt inchise - pistonul urca si comprima amestecul in camera de ardere.

Cea de a treia faza este arderea - destinderea. Supapele sunt in continuare inchise - pistonul este la punctul mort superior - amestecul comprimat se aprinde si astfel pistonul este impins in jos, este timpul motor. Energia calorifica este transformata in energie mecanica.

Ciclul in 4 timpi se termina cu faza de evacuare. Atunci cand pistonul este la punctul mort inferior, supapa de evacuare se deschide - pistonul urca si impinge gazele arse. Cand pistonul ajunge la punctul mort superior, supapa de evacuare se inchide si ciclul reincepe.

REMARCA

La un motor diesel, aprinderea se face prin comprimare urmata de o injectie de motorina. La un motor pe benzina, aprinderea amestecului se face printr-o scanteie

Functionarea supapelor in ciclul in patru timpi

Motorul in patru timpi utilizeaza supape de admisie si de evacuare actionate de un arbore cu came.

Functionarea supapelor este urmatoarea :

Admisia : supapele de admisie se deschid pentru a lasa sa intre amestecul in motor

Comprimarea : supapele de admisie si de evacuare sunt inchise pentru a permite comprimarea amestecului.

Arderea - destinderea : supapele raman inchise.

Evacuarea : supapele de evacuare se deschid pentru a lasa sa treaca gazele arse.

Epura distributiei

Epura distributiei (figura 2) reprezinta valorile de avans la deschidere si de intarziere la inchidere ale supapelor.

Avans la deschidere supapa admisie (ADSA)

Întarziere la inchidere supapa admisie (ÎÎSA)

Avans la deschidere supapa evacuare (ADSE)

Întarziere la inchidere supapa evacuare (ÎÎSE)

Suprapunerea supapelor

Identificarea motorului

Placa de identificare a motorului se afla in general pe carterul motor. Tipul motor se   poate gasi si pe o eticheta autocolanta situata pe carterul de distributie.

REMARCA

Pentru a sti cu exactitate amplasarea placii de identificare a motorului,   trebuie consultata documentatia corespunzatoare.

În figura de mai jos se prezinta un exemplu de placa de identificare motor.

Primul caracter (D) se refera la gama motorului.

Al doilea caracter (4) simbolizeaza tipul de chiulasa.

Al treilea caracter (F) corespunde cilindreei in cm³.

Al patrulea caracter (F) este litera de omologare a motorului, urmat de indicele motorului.

Numarul format din 10 cifre indica referinta motorului.

În partea de jos se afla indicatia despre uzina de montaj (F) si numarul de fabricatie.

Elementele fixe ale motorului

Motorul are urmatoarele elemente fixe (figura 4).

Carterul contine cilindrii, care pot fi amovibili sau uzinati direct in carter, in care se deplaseaza pistoanele si canalizatiile de racire si de ungere care evacueaza caldura si asigura ungerea elementelor mobile.

Carterul este in general din fonta, dar poate fi si din aluminiu.

Carterul de ulei poate fi din tabla sau din aluminiu si contine deflectoare care impiedica barbotarea uleiului.

Chiulasa contine :

supapele si axele cu came

camerele de ardere in care se afla bujiile (de aprindere sau preincalzire)

galeriile de admisie si de evacuare

canalizatii de racire si de ungere, care comunica cu carterul cilindrii

Este in general din aluminiu.

Garnitura de chiulasa asigura etansare intre urmatoarele elemente :

camerele de ardere

gaze si lichidul de racire

gaze si ulei

ulei si lichid de racire

Se afla intre carterul cilindrii si chiulasa.

Capacul de chiulasa sau carterul de ulei superior, contine busonul de umplere si functie de motor, decantorul de ulei, sau semi - palierele superioare ale axelor cu came.

Elementele mobile ale motorului

Principalele elemente mobile sunt :

Pistoanele au rolul de a aspira si comprima gazele prin miscarile lor de translatie din interiorul cilindrilor.

Pistonul este turnat din aluminiu si este compus din :

capul pistonului

fusta pistonului, care permite ghidarea in cilindru

umerii pistonului, care prin intermediul boltului fac legatura cu biela

Pistoanele contin in general trei segmenti :

segmentul de foc : impiedica patrunderea gazelor in carter

segmentul de etansare : impiedica atat patrunderea gazelor in carter, cat si patrunderea uleiului in camera de ardere

segmentul raclor de ulei : impiedica patrunderea uleiului in camera de ardere

Bielele au rolul de a transmite efortul exercitat de presiunea gazelor asupra pistonului la arborele cotit. Ele transmit miscarea de translatie a pistonului in miscare de rotatie.

Bielele sunt din otel forjat de inalta rezistenta si sunt compuse din :

piciorul bielei articulat de piston prin intermediul boltului

corpul bielei care leaga piciorul de capul bielei

capul bielei articulat de arborele cotit care este de fapt un capac demontabil

Arborele cotit are rolul de a transmite energia mecanica transmisiei.

Arborele cotit este compus din :

paliere care asigura ghidajul in rotatie

manetoane de care sunt articulate bielele

canalizatii care asigura ungerea palierelor si manetoanelor

Arborele cu came are rolul de a comanda deschiderea si inchiderea supapelor de admisie si de evacuare. Este antrenat de arborele cotit prin intermediul distributiei.

Motoarele pot fi cu unul sau doi arbori cu came.

Motoarele cu un singur arbore cu came (figura 6) pot fi cu doua supape pe cilindru, actionate prin intermediul tachetilor (1) sau prin intermediul culbutorilor (2) sau cu patru supape pe cilindru, actionate prin intermediul a doi culbutori dublii (3).

Motoarele cu doi arbori cu came (figura 7) sunt cu patru supape pe cilindru actionate prin intermediul tachetilor sau a culbutorilor cu reazeme hidraulice.

Doua configuratii sunt posibile :

un arbore cu came actioneaza supapele de admisie si celalalt pe cele de evacuare (4)

fiecare arbore actioneaza si supape de admisie si de evacuare

Supapele de admisie si de evacuare sunt situate in chiulasa. Arcurile mentin supapele inchise (pe scaune) atunci arborele cu came nu exercita nici un efort asupra supapelor.

Exista mai multe tipuri de comanda a supapelor (figura 9 si 10) :

comanda cu culbutori simpli cu patina (1)

comanda cu culbutori simpli cu rola (2)

comanda cu culbutori dubli cu rola (3)

comanda cu tacheti cu pastile de reglaj (4)

comanda cu tacheti monobloc (5)

Arborii de echilibrare (figura 11) au rolul de a reduce vibratiile motorului. Ei se invart de doua ori mai repede decat arborele cotit, deoarece exista doua atingeri ale punctului mort superior la fiecare rotatie.

Arborii de echilibrare au in general doua mase de echilibrare (1), montate intr-o carcasa (3) si sunt antrenati cu pinioane (2).