O bielă de legătură, care se mai numește și bielă, este una dintre părțile principale ale unui motor cu ardere internă. Deși este folosită și la motorul cu aburi, dar și-a găsit o mare importanță la vehicule.

O bielă conectează pistonul la arborele cotit care ajută la transformarea mișcării alternative a pistonului în rotație a arborelui cotit. Această piesă funcționează ca un braț de pârghie și este necesară pentru a transmite forțele de compresie și de tracțiune de la piston și se rotește la ambele capete.

Astăzi vom analiza definiția, funcțiile, materialul, piesele, funcționarea și diagrama bielei de legătură.

Definirea tijei de legătură

O bielă sau o bielă transformă mișcarea liniară în sus și în jos sau mișcarea alternativă a pistonului în mișcare circulară a arborelui cotit. Ea se supune la tensiune, compresie, îndoire și îndoire în timpul procesului.

Citește Tot ce trebuie să știi despre pistonul de automobil

Materiale pentru biela de legătură

Bățurile de legătură sunt de obicei fabricate din material turnat din aliaj de aluminiu, care ajută să reziste la tensiunile care apar în timpul procesului.

În producția de masă, biela de legătură este de obicei fabricată din oțel. Pentru aplicațiile de înaltă performanță, se folosește o butelie, care sunt prelucrate dintr-o butelie solidă și nu turnate sau forjate.

Cu toate acestea, fonta poate fi folosită pentru aplicații mai ieftine, cu performanțe scăzute, cum ar fi scuterele cu motor.

Nomenclatură de proiectare

• A = aria secțiunii transversale a tijei de legătură.
• L = lungimea tijei de legătură.
• C = limita de curgere la compresiune.
• Wcr = sarcina de schilodire sau de flambaj.
• Ixx = momentul de inerție al secțiunii în jurul axei x
• Iyy = momentul de inerție al secțiunii în jurul axei y, respectiv.
• Kxx = raza de girație a secțiunii în jurul axei x
• Kyy = raza de girație a secțiunii în jurul axei y, respectiv.
• D = diametrul pistonului r = raza manivelei

Piese de bielă

Piesele de bielă din motorul cu ardere internă constau din capătul mare, tija și capătul mic.

Pistonii sunt conectați la capătul mic al bijei cu un știft de piston sau știft de încheietură care poate pivota în piston. Acest știft asigură un punct de pivot între piston și bielă. Șurubul pistonului este ținut în poziție cu o clemă cu arc sau cu un dispozitiv de blocare a știftului de piston.

Partea mare de la capătul tijei de legătură este montată pe bielă cu un rulment cu alunecare, care reduce frecarea. Dar unele motoare mai mici folosesc rulmenți pentru a evita nevoia de lubrifiere prin pompă.

În general, există un orificiu perforat prin rulmentul de la capătul mare al bielii. Acesta permite ca uleiul de lubrifiere să pompeze în partea de împingere a peretelui cilindrului pentru a lubrifia cursa pistoanelor și inelele pistonului.

În cele din urmă, pe părțile bielii, biela se poate roti la ambele capete, astfel încât unghiul dintre bielă și piston se poate schimba pe măsură ce biela se deplasează alternativ în jurul arborelui cotit.

Citește: Înțelegerea motorului pe benzină

Funcțiile tijei de legătură

• Funcția principală a unei tije de legătură este de a crea o legătură între piston și arborele cotit, astfel încât să transmită puterea.
• Bățina de bielă ajută la livrarea uleiului de lubrifiere către pereții cilindrului și către știftul de încheietura mâinii sau știftul de butuc.

Tipuri de bielă

Tipurile de bielă se bazează pe materialul din care sunt fabricate. Mai jos sunt prezentate diversele tipuri de bielă disponibile pe piață:

Bobine de bielă din butelie:

Bobinele din butelie sunt prelucrate dintr-o singură bucată de oțel sau aluminiu. Este mai ușoară, mai rezistentă, mai durabilă decât alte tipuri de bife. Tijele de legătură de tip bilonț sunt utilizate în mod normal pentru vehiculele cu funcționare de înaltă performanță.

Produsul este uneori proiectat pentru a reduce creșterile de tensiune și pentru a ușura granulația naturală a materialului din bilonț.

Băț de turnare:

Băț de turnare este mai preferat de producători, deoarece este capabil să facă față unei sarcini a unui motor de serie. Costul de producție este mai puțin costisitor, dar nu poate fi utilizat în aplicații de mare putere, de peste 450 până la 6.000 rpm.

O bielă turnată conține o cusătură vizibilă în josul mijlocului care o diferențiază de tipul forjat.

Bățea forjată:

Bățea de bielă forjată este realizată prin forțarea granulației materialului selectat la forma tijei. Materialul poate fi un aliaj de oțel sau aluminiu, în funcție de proprietățile cerute.

Bine, producătorii de tije forjate folosesc diferite tipuri de aliaje de oțel, aliaje de crom și de nichel. Produsul final nu este făcut pentru a fi fragil. Aliajul de nichel sau de crom crește rezistența unei tije de legătură.

Metal sub formă de pulbere:

Tigla de legătură fabricată din metal sub formă de pulbere este, de asemenea, o alegere potrivită pentru producători. Aceasta este produsă cu un amestec de metal sub formă de pulbere care este presat într-o matriță și încălzit la temperaturi ridicate. Acesta topește amestecul într-o formă solidă.

Ar putea fi necesară o prelucrare ușoară, dar produsul iese din matriță practic un produs finit. Biela din metal pulverizat este mai puțin costisitoare de fabricat decât oțelul și mai rezistentă decât biela turnată.

Citește: Clasificări ale motoarelor cu ardere internă

Probleme ale tijei de legătură

Tija de legătură poate întâmpina probleme în timpul funcționării. Acest lucru se datorează faptului că aceasta este supusă la diverse solicitări în timpul în camera de ardere. Unele dintre aceste probleme pot fi rezolvate, în timp ce altele au necesitat schimbarea completă a tijei de legătură. În timpul funcționării, tija este întinsă și comprimată, ceea ce poate duce la ruperea tijei de legătură. Tija ruptă poate deteriora complet motorul. Mai jos este prezentată defecțiunea care apare la o bielă:

Fatiga:

Este principalul motiv pentru care se rupe tija de legătură. Apare adesea la motoarele mai vechi. Compresia și întinderea tijei în timpul procesului are loc de mii de ori într-un minut. Acest lucru provoacă în cele din urmă uzuri ale piesei până când aceasta ajunge să se rupă. Lipsa uleiului și prezența murdăriei în motor pot accelera această problemă.

Motoarele noi pot, de asemenea, să se confrunte cu oboseală la bielă dacă motorul este reconstruit. Ei bine, acest lucru se întâmplă atunci când sunt folosite piese ieftine sau cele greșite.

Hydrolock:

Hydrolock este cauzat atunci când apa pătrunde în camera pistonului duce la deformarea bielii. Acest lucru apare de obicei atunci când vehiculul circulă pe o stradă inundată.

Cu puțină apă în cilindru poate provoca bătăi sau bătăi care pot fi ușor de reparat. Cu toate acestea, dacă există multă apă în cilindru, tot spațiul pentru scânteia de timp a fost ocupat, ceea ce poate cauza îndoirea sau ruperea tijei cilindrului.

Revoluție excesivă:

Supravirarea este o defecțiune care apare la motoarele noi și de înaltă performanță. Dacă turometrul afișează culoarea roșie, indică faptul că starea bielii este în pericol. Acest lucru se datorează faptului că forțele care acționează asupra tijei de bielă cresc dramatic la turații mari.

Funcționare defectuoasă a bielei:

Pivotul pistonului care leagă biela de piston se uzează și provoacă defecțiuni. La unele motoare, aceasta duce la o defecțiune catastrofală a motorului. Acest lucru se întâmplă atunci când biela intră în blocul motor sau când arborele cotit este îndoit.

Citește: Tipuri de motoare de automobile

În unele motoare, provoacă pierderea de putere. Dacă se întâmplă așa ceva, adică dacă motorul se oprește imediat după ce se rupe știftul. Există probabilitatea ca motorul să fie salvat, altfel se poate produce o defecțiune totală.

.