Cuscinetto di biella: dispositivo, scopo, specifiche, caratteristiche di funzionamento e riparazione
Un motore a combustione interna funziona ruotando l'albero a gomiti. Ruota sotto l'azione di bielle, che trasmettono forze all'albero motore dai movimenti di traslazione dei pistoni nei cilindri. Affinché le bielle funzionino insieme all'albero motore, viene utilizzato un cuscinetto di biella. Questo è un cuscinetto scorrevole a forma di due semianelli. Fornisce la possibilità di rotazione dell'albero motore e il funzionamento a lungo termine del motore. Diamo un'occhiata più da vicino a questo dettaglio.
descrizione generale
Il cuscinetto di biella (noto anche come boccola) è un cuscinetto a manicotto. È installato nella testata inferiore della biella e chiude il collo dell'albero motore. La parte è costituita da due semianelli in acciaio con uno speciale rivestimento che riduce l'attrito. I semianelli hanno scanalature per la lubrificazione e un semianello ha un foro di alimentazione dell'olio.
Il cuscinetto di biella non ha un contatto diretto con il perno dell'albero motore. Le parti sfregano in modo idrodinamico speciale a causa del film d'olio formato nello spazio tra il perno dell'albero e il cuscinetto.
Condizioni di esercizio delle canne motore
A causa della formazione di un film d'olio, viene impedita una concentrazione locale di cariche. Ma se vengono create determinate condizioni, il normale regime idrodinamico del cuscinetto cambierà in uno misto. Ciò può accadere se la pressione dell'olio nel motore non è sufficiente, l'assieme è sottoposto a carichi pesanti, la viscosità dell'olio è bassa, il lubrificante è surriscaldato e la rugosità sull'albero e sulla superficie del cuscinetto aumenta. Inoltre, la modalità mista può verificarsi a causa di olio sporco, deformazione dei cuscinetti e difetti geometrici.
In questa modalità mista, il cuscinetto della biella può entrare in contatto con la superficie del perno dell'albero a gomiti, il che può causare sfregamento, maggiore usura e sinterizzazione dell'albero con il cuscinetto.
Materiali e loro caratteristiche
I materiali per la fabbricazione di queste parti devono avere molte caratteristiche e proprietà che a volte si contraddicono tra loro. In generale, il materiale determina l'affidabilità e la qualità del cuscinetto. La differenza tra i diversi modelli sta nel materiale e nel rivestimento antifrizione.
Pertanto, il materiale deve avere una resistenza a fatica sufficiente: sono questi i carichi ciclici massimi che l'elemento può sopportare per un numero illimitato di cicli. Se questo carico viene superato, inizieranno a comparire crepe a causa della fatica del metallo.
Un'altra proprietà importante è la resistenza del materiale alla presa. Questa è la capacità del materiale dei cuscinetti di banco e di biella di resistere alla sinterizzazione con il metallo dell'albero a diretto contatto.
La resistenza all'usura è la proprietà di un materiale di mantenere le sue dimensioni geometriche, nonostante la presenza di abrasivi nel lubrificante, e anche nella condizione di contatto diretto con l'albero motore. Il materiale deve essere funzionale. Ciò significa che il cuscinetto deve compensare i piccoli difetti dell'albero motore e della sede della biella mediante usura o deformazione localizzata. Il materiale deve essere in grado di intrappolare l'abrasivo e lo sporco che circola nell'olio. Un'altra qualità importante è la resistenza alla corrosione.
Il funzionamento lungo e affidabile dei cuscinetti della biella del motore si ottiene solo combinando materiali ad alta resistenza con la morbidezza degli specialisti. Il rivestimento deve essere morbido e duro allo stesso tempo. Può sembrare paradossale, ma i prodotti moderni combinano tutte queste caratteristiche.
Dispositivo cuscinetto
In effetti, il materiale di cui sono fatte queste parti è molto più importante delle caratteristiche geometriche. Il cuscinetto a strisciamento è costituito da più strati. Ci sono elementi bimetallici ed elementi trimetallici.
I semicuscinetti della biella sono costituiti da una base in acciaio. L'acciaio fornisce alle parti la necessaria rigidità e tenuta.
Poi arriva il secondo strato: il rivestimento antifrizione. È abbastanza spesso: lo spessore è di 0,3 millimetri. Lo spessore di questo strato è molto importante per il cuscinetto. Può essere arrotolato anche con grossi difetti dell'albero. Il cuscinetto ha elevate proprietà assorbenti. La composizione dello strato antifrizione comprende dal sei al venti percento di stagno, nonché dal due al quattro percento di silicio. La lega può contenere anche elementi come nichel, rame, manganese, vanadio.
Qui, oltre alla base in acciaio, è presente anche uno strato di rame: oltre al rame, contiene fino al 25% di piombo e fino al 5% di stagno. Il rivestimento antifrizione è costituito da una lega a base di stagno e piombo. Il rivestimento non è spesso, circa 20 micron. Tale spessore fornisce resistenza alla fatica, ma le proprietà antifrizione sono ridotte. Inoltre, tra lo strato principale e quello intermedio, il rivestimento è rivestito di nichel; lo spessore non supera i 2 µm.
Caratteristiche operative
Durante il funzionamento il cuscinetto di biella si usura e questo è il primo motivo per cui viene cambiato. Non importa quanto duramente il proprietario dell'auto cerchi di proteggere questi oggetti, le leggi della fisica hanno il loro pedaggio e questo non può essere evitato. Lo strato antifrizione viene cancellato, l'albero motore ha gioco, la pressione dell'olio e la quantità di lubrificante si riducono. Di conseguenza, a causa dell'aumento dell'attrito, si verificano guasti.
Un'altra situazione è la rotazione delle fodere. Questo è anche un motivo per sostituire. Il rivestimento è semplicemente incollato al collo dell'albero motore. Il motore si ferma. Tra i motivi ci sono grasso denso con una grande quantità di residui, mancanza di olio, mancato rispetto delle coppie di serraggio dei cuscinetti di biella.
Conclusione
Come puoi vedere, le camicie sono piccole parti, ma molto importanti per il funzionamento senza problemi del motore. Senza di loro, il motore semplicemente non funzionerebbe. Si tratta di prodotti tecnologici in grado di sopportare carichi pesanti, alte temperature e velocità esorbitanti. Ed è proprio a causa della presenza di rivestimenti nel motore che è necessario cambiare l'olio più spesso: lo sporco uccide i cuscinetti. Gli elementi stessi non sono così costosi, ma per sostituirli è necessario smontare completamente il motore. Questo lavoro non è facile, richiede conoscenza, esperienza e molto tempo.
