Uma biela que também é chamada de biela é uma das partes principais de um motor de combustão interna. Embora também seja utilizada no motor a vapor, mas encontrada grande importância nos veículos.

Uma biela liga o pistão ao virabrequim, o que ajuda a conversão do movimento recíproco do pistão em rotação do virabrequim. A peça funciona como um braço de alavanca e é necessária para transmitir as forças de compressão e tração do pistão e girar em ambas as extremidades.

Hoje vamos olhar para a definição, funções, material, peças, trabalho e diagrama de bielas.

Definição da biela

Uma biela ou biela converte o movimento linear para cima e para baixo ou movimento oscilante do pistão em movimento circular do virabrequim. Ele experimenta tensão, flexão por compressão e encurvadura durante o processo.

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Materiais da biela

As bielas são normalmente feitas de material em liga de alumínio fundido, o que ajuda a suportar as tensões que ocorrem durante o processo.

Na produção em massa, a biela é normalmente feita de aço. Para aplicações de alto desempenho, é utilizado um tarugo, que é usinado a partir de um tarugo sólido e não fundido ou forjado.

No entanto, o ferro fundido pode ser usado para aplicações mais baratas e de baixo desempenho, como trotinetas de motor.

Nomenclatura do Projeto

• A = área da seção transversal da biela.
• L = comprimento da biela.
• C = tensão de rendimento compressiva.
• Wcr = carga de paralisação ou encurvadura.
• Ixx = momento de inércia da seção sobre o eixo x
• Iyyy = momento de inércia da seção sobre o eixo y respectivamente.
• Kxx = raio de giração da secção em torno do eixo x
• Kyy = raio de giração da secção em torno do eixo y respectivamente.
• D = Diâmetro do pistão r = Raio da manivela

Peças da biela de ligação

As peças da biela no motor de combustão interna consistem em extremidade grande, biela e extremidade pequena.

Os pistões são ligados à extremidade pequena da biela com um pino de pistão ou pino de pulso que pode girar no pistão. Este pino fornece um ponto de rotação entre o pistão e a biela. O pino de pistão é mantido no lugar com um grampo de mola ou trava do pistão.

A parte grande da extremidade da biela é montada ao pino de manivela com um mancal liso, o que reduz o atrito. Mas alguns motores menores usam rolamentos para evitar a necessidade de lubrificação da bomba.

Geralmente, há um orifício furado através do rolamento na extremidade grande da biela. Ele permite que o óleo lubrificante seja bombeado para o lado de empuxo da parede do cilindro para lubrificar o curso dos pistões e anéis de pistão.

Finalmente, nas partes da biela, o biela pode girar em ambas as extremidades, de modo que o ângulo entre a biela e o pistão possa mudar conforme a biela retorna em torno do virabrequim.

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Funções da biela

• A função principal de uma biela é criar uma ligação entre o pistão e o virabrequim de modo a transmitir potência.
• A biela ajuda a fornecer óleo lubrificante às paredes do cilindro e ao pino do pulso ou ao pino do cárter.

Tipos de biela

Os tipos de biela são baseados no material com que são feitos. Abaixo estão os vários tipos de bielas disponíveis:

Billet conrods:

As bielas de tarugos são máquinas de uma só peça de aço ou alumínio. É mais leve, mais forte e durável que outros tipos de bielas. As bielas para biletes são normalmente utilizadas para veículos de alta gama.

O produto é por vezes concebido para reduzir os estrangulamentos e facilitar a entrada do material do bilete no grão natural.

Bastão:

Bastão é mais preferido pelos fabricantes porque é capaz de lidar com uma carga de um motor em stock. O custo de produção é menos caro mas não pode ser usado em aplicações de alta potência de mais de 450 até 6.000 rpm.

Uma biela fundida contém uma costura notável no meio que a diferencia do tipo forjado.

Vara forjada:

Vara forjada é feita forçando o grão do material selecionado à forma da biela. O material pode ser liga de aço ou alumínio, dependendo das propriedades exigidas.

Poços, fabricantes de hastes forjadas utilizam diferentes tipos de ligas de aço, cromo e ligas de níquel. O produto final não é feito para ser frágil. As ligas de níquel ou cromo aumentam a resistência de uma biela.

Metal em pó:

vareta de ligação feita de metal em pó é também uma escolha adequada para os fabricantes. Ela é produzida com uma mistura de metal em pó que é prensada em um molde e aquecida a altas temperaturas. Funde a mistura numa forma sólida.

Máquina leve pode ser necessária, mas o produto sai do molde basicamente um produto acabado. As bielas metálicas em pó são menos caras do que o aço e mais fortes do que as bielas fundidas.

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Problemas de bielas

Varas de ligação podem ter problemas durante o trabalho. Isto é porque experimenta várias tensões durante o trabalho na câmara de combustão. Alguns destes problemas podem ser resolvidos enquanto alguns requerem a mudança completa da biela. Durante a operação, a haste é esticada e comprimida, o que pode causar a ruptura da biela. A biela quebrada pode danificar completamente o motor. Abaixo está a falha que ocorre em uma biela:

Fatigue:

Esta é a principal razão pela qual a biela se parte. Ocorre frequentemente em motores mais antigos. A compressão e o estiramento da biela durante o processo ocorre milhares de vezes em um minuto. Isto acaba por provocar o desgaste da peça até que esta acaba por se partir. A falta de óleo e a presença de sujidade no motor podem acelerar este problema.

Os novos motores também podem sofrer fadiga na ligação se o motor for reconstruído. Bem, isso acontece quando são usadas peças baratas ou peças erradas.

Hydrolock:

Hydrolock é causado quando a água penetra na câmara do pistão leva à deformação da biela. Isto geralmente ocorre quando o veículo passa por uma rua inundada.

Um pouco de água no cilindro pode causar ruído de batidas ou batidas que podem ser facilmente reparadas. Entretanto, se houver muita água no cilindro, todo o espaço para o tempo de faísca foi ocupado, o que pode fazer com que a haste do cilindro se dobre ou quebre.

Overso Revving:

Atraso de rotação é uma falha que ocorre em motores novos e de alto desempenho. Se o conta-rotações ficar vermelho, indica que o estado da biela está em perigo. Isto acontece porque as forças que actuam sobre a biela aumentam drasticamente em altas rotações.

Pin Failure:

O pino que liga a biela ao pistão sofre desgaste e causa falha. Em alguns motores, isso resulta em falha catastrófica do motor. Isto é quando a biela vai para o bloco do motor ou quando a cambota está dobrada.

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Em alguns motores, causa perda de potência. Se isso acontecer, isto é, se o motor parar imediatamente após a ruptura do pino. Há uma probabilidade de que o motor seja salvo, caso contrário pode ocorrer uma avaria total.