Una biella che è anche chiamata biella è una delle parti principali di un motore a combustione interna. Sebbene sia usata anche sul motore a vapore, ma ha trovato grande importanza sui veicoli.

Una biella collega il pistone all’albero motore che aiuta la conversione del moto alternativo del pistone nella rotazione dell’albero motore. La parte funziona come un braccio di leva ed è richiesta per trasmettere le forze di compressione e di trazione dal pistone e ruotare ad entrambe le estremità.

Oggi ci occuperemo della definizione, funzioni, materiale, parti, funzionamento e diagramma delle bielle.

Definizione di biella

Una biella o biella converte il movimento lineare di salita e discesa o il moto alternativo del pistone in moto circolare dell’albero motore. Sperimenta tensione, compressione, flessione e deformazione durante il processo.

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Materiali delle bielle

Le bielle sono comunemente fatte di materiale in lega di alluminio fuso, che aiuta a sopportare le sollecitazioni che avvengono durante il processo.

Nella produzione di massa, la biella è di solito fatta di acciaio. Per applicazioni ad alte prestazioni, si usa una billetta, che sono lavorate dal pieno e non fuse o forgiate.

Tuttavia, la ghisa può essere usata per applicazioni più economiche e a basse prestazioni come gli scooter.

Nomenclatura di progettazione

• A = area della sezione trasversale della biella.
• L = lunghezza della biella.
• C = tensione di snervamento in compressione.
• Wcr = carico di deformazione o di instabilità.
• Ixx = momento d’inerzia della sezione sull’asse x
• Iyy = momento d’inerzia della sezione sull’asse y rispettivamente.
• Kxx = raggio di rotazione della sezione intorno all’asse x
• Kyy = raggio di rotazione della sezione intorno all’asse y rispettivamente.
• D = Diametro del pistone r = Raggio della manovella

Parti della biella

Le parti della biella nel motore a combustione interna consistono di un’estremità grande, un’asta e un’estremità piccola.

I pistoni sono collegati all’estremità piccola della biella con uno spinotto o spina di polso che può ruotare nel pistone. Questo perno fornisce un punto di rotazione tra il pistone e la biella. Lo spinotto del pistone è tenuto in posizione con una clip a molla o blocco dello spinotto.

La parte finale grande della biella è montata sul perno di manovella con un cuscinetto liscio, che riduce l’attrito. Ma alcuni motori più piccoli usano il cuscinetto per evitare la necessità di lubrificazione a pompa.

Generalmente, c’è un foro per lo spillo attraverso il cuscinetto sull’estremità grande della biella. Permette all’olio lubrificante di pompare nel lato di spinta della parete del cilindro per lubrificare la corsa dei pistoni e le fasce elastiche.

Infine, sulle parti della biella, la biella può ruotare alle due estremità, in modo che l’angolo tra la biella e il pistone può cambiare quando la biella si muove intorno all’albero motore.

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Funzioni della biella

• La funzione primaria di una biella è quella di creare un collegamento tra il pistone e l’albero motore in modo da trasmettere potenza.
• La biella aiuta a fornire olio lubrificante alle pareti del cilindro e al perno di polso o al perno di articolazione.

Tipi di biella

I tipi di biella si basano sul materiale con cui sono fatti. Qui sotto ci sono i vari tipi di bielle disponibili là fuori:

Coniere billet:

le bielle billet sono lavorate da un unico pezzo di acciaio o alluminio. È più leggero, più forte, più durevole di altri tipi di bielle. Le bielle di tipo billet sono normalmente usate per veicoli di fascia alta.

Il prodotto è a volte progettato per ridurre i risers di stress e facilitare il grano naturale del materiale billet.

Cast Rod:

Cast rod è più preferito dai produttori in quanto è capace di gestire un carico di un motore stock. Il costo di produzione è meno costoso ma non può essere usato in applicazioni ad alta potenza di oltre 450 fino a 6.000 rpm.

Una biella fusa contiene una cucitura evidente nel mezzo che la differenzia dal tipo forgiato.

Forged Rod:

le bielle fatte di forgiatura sono fatte forzando il grano di materiale selezionato alla forma dell’asta. Il materiale può essere lega d’acciaio o alluminio a seconda delle proprietà richieste.

Bene, i produttori di aste forgiate usano diversi tipi di leghe d’acciaio, leghe di cromo e nichel. Il prodotto finale non è fatto per essere fragile. Il nichel o la lega di cromo aumenta la forza di una biella.

Metallo in polvere:

la biella in metallo in polvere è anche una scelta adatta ai produttori. È prodotta con una miscela di metallo in polvere che viene pressata in uno stampo e riscaldata ad alte temperature. Si fonde la miscela in una forma solida.

Potrebbe essere necessaria una leggera lavorazione, ma il prodotto esce dallo stampo fondamentalmente un prodotto finito. Le bielle di metallo in polvere sono meno costose dell’acciaio e più forti delle bielle fuse.

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Problemi della biella

La biella può avere problemi durante il lavoro. Questo perché sperimenta varie sollecitazioni durante la camera di combustione. Alcuni di questi problemi possono essere risolti, mentre altri richiedono la sostituzione completa della biella. Durante il funzionamento, la biella viene allungata e compressa, il che può causare la rottura della biella. La biella rotta può danneggiare completamente il motore. Di seguito è riportato il guasto che si verifica su una biella:

Fatica:

Questa è la ragione principale della rottura della biella. Si verifica spesso nei motori più vecchi. La compressione e lo stiramento della biella durante il processo avvengono migliaia di volte in un minuto. Questo alla fine causa l’usura della parte fino alla rottura. La mancanza di olio e la presenza di sporcizia nel motore possono accelerare questo problema.

I nuovi motori possono anche sperimentare l’affaticamento nel collegamento se il motore è ricostruito. Beh, succede quando si usano parti economiche o sbagliate.

Hydrolock:

Hydrolock è causato quando l’acqua penetra nella camera del pistone portando alla deformazione della biella. Questo di solito si verifica quando il veicolo attraversa una strada allagata.

Poca acqua nel cilindro può causare un bussare o un colpetto che può essere facilmente riparato. Tuttavia, se c’è molta acqua nel cilindro, tutto lo spazio per la scintilla è stato preso, il che può causare la piegatura o la rottura dell’asta del cilindro.

Over Revving:

L’over revving è un guasto che si verifica nei motori nuovi e ad alte prestazioni. Se il tachimetro segna rosso, indica che la condizione della biella è in pericolo. Questo perché le forze che agiscono sulla biella aumentano drammaticamente ad alti giri.

Fallimento del perno:

Lo spinotto del pistone che collega la biella al pistone si usura e causa un guasto. In alcuni motori, risulta in un guasto catastrofico del motore. Questo avviene quando la biella va nel blocco motore o quando l’albero motore è piegato.

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In alcuni motori, provoca la perdita di potenza. Se ciò accade, cioè se il motore si è fermato immediatamente dopo la rottura del perno. C’è la probabilità che il motore si salvi, altrimenti potrebbe verificarsi un guasto totale.

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