Colenval (1)
Termos automáticos,  artigos,  Dispositivo do vehículo,  Funcionamento de máquinas

Que é un cigüeñal nun coche e como funciona

Cigüeñal nun coche

Un cigüeñal é unha parte dun motor de coche que é accionado por un grupo de pistóns. Transfiere o par ao volante, que á súa vez xira as engrenaxes de transmisión. Ademais, a rotación transmítese aos eixes dos eixes das rodas motrices.

Todos os coches baixo o capó están instalados motores de combustión interna, equipado con tal mecanismo. Esta parte está creada específicamente para a marca do motor, non para o modelo de coche. Durante o funcionamento, o cigüeñal frótase contra as características estruturais do motor de combustión interna no que está instalado. Polo tanto, ao substituílo, os minders sempre prestan atención ao desenvolvemento de elementos de rozamento e por que apareceu.

Como é o cigüeñal, onde se atopa e que tipo de avarías hai?

Historia do cigüeñal

Como produto independente, o cigüeñal non apareceu durante a noite. Ao principio, apareceu a tecnoloxía de manivela, que se aplicou en varios campos da agricultura, así como na industria. Por exemplo, as manivelas accionadas manuais usáronse xa no 202-220 d.C. (durante a dinastía Han).

Unha característica distintiva deste tipo de produtos era a falta dunha función para converter os movementos alternativos en rotativos ou viceversa. No Imperio Romano (séculos II-VI d.C.) empregáronse diversos produtos elaborados en forma de manivela. Algunhas tribos do centro e norte de España (celtiberos) usaban muíños de man con bisagras, que funcionaban co principio dunha manivela.

Que é un cigüeñal nun coche e como funciona

En diferentes países, esta tecnoloxía foi mellorada e utilizada en diferentes dispositivos. Moitos deles usáronse nos mecanismos de rotación das rodas. Ao redor do século XV, a industria téxtil comezou a utilizar manivelas nos que se enrolaban madeixas de fío.

Pero a manivela por si soa non proporciona rotación. Polo tanto, debe combinarse con outro elemento que proporcionase a conversión de movementos alternativos en rotación. O enxeñeiro árabe Al-Jazari (viviu entre 1136 e 1206) inventou un cigüeñal completo que, coa axuda de bielas, era capaz de realizar tales transformacións. Utilizou este mecanismo nas súas máquinas para levantar auga.

A partir deste dispositivo desenvolvéronse gradualmente varios mecanismos. Por exemplo, un contemporáneo de Leonardo da Vinci, Cornelis Corneliszun, construíu un serradoiro que funcionaba cun muíño de vento. Nel, o cigüeñal realizará a función oposta en comparación co cigüeñal do motor de combustión interna. Baixo a influencia do vento, xiraba o eixe que, coa axuda de bielas e manivelas, convertía os movementos de rotación en movementos alternativos e moveu a serra.

A medida que se desenvolveu a industria, os cigüeñais gañaron cada vez máis popularidade debido á súa versatilidade. O motor máis eficiente ata o momento baséase na conversión do movemento alternativo en movemento de rotación, que é posible grazas ao cigüeñal.

Para que serve un cigüeñal?

Como vostede sabe, na maioría dos motores de combustión interna clásicos (sobre como poden funcionar outros motores de combustión interna, lea noutro artigo) hai un proceso de conversión de movementos alternativos en movemento de rotación. Os pistóns con bielas están instalados no bloque de cilindros. Cando unha mestura de aire e combustible entra no cilindro e é acendida por unha chispa, libérase moita enerxía. Os gases en expansión empuxan o pistón cara ao punto morto inferior.

Que é un cigüeñal nun coche e como funciona

Todos os cilindros están montados en bielas, que á súa vez están unidas ás xuntas de biela do cigüeñal. Debido a que o momento de disparo de todos os cilindros é diferente, exerce un efecto uniforme no mecanismo da manivela (a frecuencia de vibración depende do número de cilindros do motor). Isto fai que o cigüeñal xire continuamente. O movemento de rotación transmítese entón ao volante e desde el a través do embrague ata a caixa de cambios e logo ás rodas motrices.

Así, o cigüeñal está deseñado para converter todo tipo de movementos. Esta parte créase sempre con moita precisión, xa que a limpeza de rotación do eixe de entrada na caixa de cambios depende da simetría e do ángulo de inclinación calibrado con precisión das manivelas entre si.

Materiais dos que está feito o cigüeñal

Para a fabricación de cigüeñais utilízase aceiro ou ferro dúctil. A razón é que a peza está baixo carga pesada (alto par). Polo tanto, esta parte debe ser de alta resistencia e rixidez.

Para a fabricación de modificacións de fundición úsase a fundición e forxanse modificacións de aceiro. Para dar a forma ideal utilízanse tornos controlados por programas electrónicos. Despois de que o produto obteña a forma desexada, póese e, para facelo máis forte, procésase empregando altas temperaturas.

Estrutura do cigüeñal

kolenval1 (1)

O cigüeñal está instalado na parte inferior do motor directamente sobre o cárter de aceite e consiste en:

  • o diario principal: a parte de apoio da parte sobre a que está instalado o rodamento principal do cárter do motor;
  • diario de biela: paradas para bielas;
  • meixelas: conecta todos os xornais de biela cos principais;
  • dedo do pé: a parte de saída do cigüeñal sobre a que está fixada a polea do mecanismo de distribución de gas (sincronización);
  • vástago: a parte oposta do eixe, á que está unido o volante, que acciona as engrenaxes da caixa de cambios, o arranque tamén está conectado a ela;
  • contrapesos: serven para manter o equilibrio durante os movementos alternativos do grupo de pistóns e eliminar as cargas de forza centrífuga.

Os principais diarios son o eixe do cigüeñal e as bielas sempre están desprazadas alternativamente na dirección oposta unhas das outras. Nestes elementos fanse buracos para subministrar aceite aos rodamentos.

Unha manivela do cigüeñal é un conxunto composto por dúas meixelas e un diario de biela.

Anteriormente, instaláronse modificacións prefabricadas de bielas nos coches. Hoxe todos os motores están equipados con cigüeñais dunha peza. Están feitos de aceiro de alta resistencia forxando e logo acendendo os tornos. As opcións menos custosas están feitas con fundición usando fundición.

Aquí tes un exemplo de creación dun cigüeñal de aceiro:

3 Trituración do cigüeñal Proceso totalmente automatizado

Para que serve un sensor de cigüeñal?

DPKV é un sensor que determina a posición do cigüeñal nun determinado momento. Este sensor instálase sempre en vehículos con acendido electrónico. Lea máis sobre o encendido electrónico ou sen contacto aquí.

Para que a mestura aire-combustible se subministre ao cilindro no momento adecuado e tamén para acendela a tempo, é necesario determinar cando cada cilindro realiza a carreira adecuada. Os sinais do sensor úsanse en varios sistemas electrónicos de control de vehículos. Se esta parte non funciona, a unidade de potencia non poderá arrancar.

Hai tres tipos de sensores:

  • Indutivo (magnético). Ao redor do sensor fórmase un campo magnético no que cae o punto de sincronización. A etiqueta de sincronización permite á unidade de control electrónico enviar os pulsos desexados aos actuadores.
  • Sensor Hall. Ten un principio de funcionamento similar, só o campo magnético do sensor é interrompido por unha pantalla fixada ao eixe.
  • Óptica. Tamén se usa un disco dentado para sincronizar a electrónica e a rotación do cigüeñal. Só en lugar dun campo magnético, se usa un fluxo luminoso que cae sobre o receptor desde o LED. O impulso que vai á ECU fórmase no momento da interrupción do fluxo de luz.

Para obter máis información sobre o dispositivo, lea o principio de funcionamento e mal funcionamento do sensor de posición do cigüeñal nunha revisión separada.

Forma do cigüeñal

A forma do cigüeñal depende do número e da situación dos cilindros, da súa orde de funcionamento e das carreiras que realiza o grupo cilindro-pistón. Dependendo destes factores, o cigüeñal pode estar cun número diferente de xornais de biela. Hai motores nos que a carga de varias bielas actúa nun pescozo. Un exemplo destas unidades é un motor de combustión interna en forma de V.

Esta peza debe fabricarse de xeito que durante a rotación a altas velocidades se minimice ao máximo a vibración. Os contrapesos pódense empregar dependendo do número de bielas e da orde en que se xeren as bengalas do cigüeñal, pero tamén hai modificacións sen estes elementos.

Todos os cigüeñais están divididos en dúas categorías:

  • Cigüeñais de soporte completo. O número de revistas principais increméntase nun en comparación coa biela. Isto débese a que nos lados de cada diario de biela hai soportes, que tamén serven como eixo do mecanismo da manivela. Estes árbores de manivela úsanse máis porque o fabricante pode usar material lixeiro, o que afecta á eficiencia do motor.Que é un cigüeñal nun coche e como funciona
  • Cigüeñais de rodamentos parciais. Nesas partes, as revistas principais son máis pequenas que a biela. Estas pezas están feitas de metais máis duradeiros para que non se deformen ou rompan durante a rotación. Non obstante, este deseño aumenta o peso do propio eixe. Basicamente, estes cigüeñais empregáronse en motores de baixa velocidade do século pasado.Que é un cigüeñal nun coche e como funciona

A modificación de soporte completo resultou máis lixeira e fiable, polo que se emprega nos modernos motores de combustión interna.

Como funciona un cigüeñal nun motor de coche

Para que serve un cigüeñal? Sen el, o movemento do coche é imposible. A peza funciona no principio de rotación dos pedais da bicicleta. Só os motores de automóbiles usan máis bielas.

O cigüeñal funciona do seguinte xeito. No cilindro do motor acéndese unha mestura aire-combustible. A enerxía xerada empurra o pistón cara a fóra. Isto pon en marcha unha biela conectada á manivela do cigüeñal. Esta parte fai un movemento de rotación constante arredor do eixe do cigüeñal.

kolenval2 (1)

Neste momento, outra parte, situada na parte oposta do eixe, móvese na dirección oposta e baixa o seguinte pistón no cilindro. Os movementos cíclicos destes elementos levan a unha rotación uniforme do cigüeñal.

É así como o movemento alternativo convértese en movemento de rotación. O par transmítese á polea de distribución. O funcionamento de todos os mecanismos do motor depende da rotación do cigüeñal: a bomba de auga, a bomba de aceite, o xerador e outros accesorios.

Dependendo da modificación do motor, pode haber dunha a 12 manivelas (unha por cilindro).

Para máis detalles sobre o principio de funcionamento do mecanismo de manivela e a variedade das súas modificacións, vexa o vídeo:

Lubricación do cigüeñal e das bielas, principio de funcionamento e características de diferentes deseños

Posibles problemas e solucións do cigüeñal

Aínda que o cigüeñal está feito de metal resistente, pode fallar debido á tensión constante. Esta parte está sometida a tensións mecánicas do grupo de pistóns (ás veces a presión sobre unha manivela pode chegar ás dez toneladas). Ademais, durante o funcionamento do motor, a temperatura no seu interior sobe a varios centos de graos.

Aquí están algúns dos motivos da avaría dunha parte compoñente do mecanismo da manivela.

Bully de manivela pescozos dunha manivela

(1)

O desgaste das xuntas de biela é un mal funcionamento, xa que nesta unidade se forma unha forza de rozamento a alta presión. Como resultado destas cargas, aparecen traballos no metal que impiden o libre movemento dos rodamentos. Debido a isto, o cigüeñal quéntase de xeito desigual e posteriormente pode deformarse.

Ignorar este problema está cheo de vibracións fortes no motor. O sobrecalentamento do mecanismo leva á súa destrución e, nunha reacción en cadea, a todo o motor.

O problema resólvese triturando os diarios de biela. Ao mesmo tempo, o seu diámetro diminúe. Para garantir que o tamaño destes elementos é o mesmo en todas as manivelas, este procedemento debe realizarse exclusivamente en tornos profesionais.

vkladyshi_kolenvala (1)

Xa que despois do procedemento, as lagoas técnicas das pezas fanse máis grandes, despois de procesar instálase un inserto especial para compensar o espazo resultante.

A incautación prodúcese debido a un baixo nivel de aceite no cárter do motor. Ademais, a calidade do lubricante afecta á aparición dun mal funcionamento. Se o aceite non se cambia a tempo, engrosa, a partir do cal a bomba de aceite non pode crear a presión requirida no sistema. O mantemento oportuno permitirá que o mecanismo da manivela funcione durante moito tempo.

Corte de manivela

chave (1)

A chave da manivela permite transferir o par do eixe á polea motriz. Estes dous elementos están equipados con sucos nos que se insire unha cuña especial. Debido a un material de baixa calidade e unha carga pesada, en poucos casos pódese cortar esta peza (por exemplo, cando o motor está atascado).

Se as ranuras da polea e do KShM non están rotas, simplemente substituír esta chave. Nos motores máis antigos, é posible que este procedemento non produza o resultado desexado debido á reacción na conexión. Polo tanto, o único xeito de saír da situación é substituír estas pezas por outras novas.

Desgaste do furado da brida

flanetas (1)

Unha brida con varios buratos para conectar un volante está unida ao vástago do cigüeñal. Co paso do tempo, estes niños poden romper. Tales fallos clasifícanse como desgaste por fatiga.

Como resultado do funcionamento do mecanismo baixo cargas pesadas, fórmanse microfisuras en partes metálicas, debido ás cales se forman depresións individuais ou grupais nas xuntas.

O mal funcionamento elimínase escariado furados para un diámetro de parafuso maior. Esta manipulación debe realizarse tanto coa brida como co volante.

Baleirado por debaixo do selo

caixa de recheo (1)

Nas xuntas principais están instalados dous selos de aceite (un a cada lado). Evitan a fuga de aceite por baixo dos rodamentos principais. Se a graxa entra nas correas dentadas, isto reducirá significativamente a súa vida.

Poden aparecer fugas de selos polos seguintes motivos.

  1. Vibración do cigüeñal. Neste caso, o interior do recheo desgástase e non se axusta ben ao pescozo.
  2. Longo tempo de inactividade no frío. Se a máquina queda fóra moito tempo, o selo seca e perde a elasticidade. E por mor das xeadas, el dubida.
  3. A calidade do material. As pezas orzamentarias sempre teñen unha vida útil baixa.
  4. Erro de instalación. A maioría dos mecánicos instalaranse cun martelo, empurrando coidadosamente o selo ao eixe. Para que a peza funcione máis tempo, o fabricante recomenda empregar unha ferramenta deseñada para este procedemento (un mandril para rodamentos e selos).

Na maioría das veces, as focas desgastanse ao mesmo tempo. Non obstante, se só hai que substituír un, tamén se debería cambiar o segundo.

Mal funcionamento do sensor do cigüeñal

sensor_cigüeñal (1)

Este sensor electromagnético está instalado no motor para sincronizar o funcionamento do inxector e do sistema de ignición. Se está defectuoso, non se pode arrancar o motor.

O sensor do cigüeñal detecta a posición das manivelas no punto morto do primeiro cilindro. Baseado neste parámetro, a unidade de control electrónico do vehículo determina o momento da inxección de combustible en cada cilindro e a subministración dunha faísca. Ata que non se recibe un pulso do sensor, non se xera unha faísca.

Se falla este sensor, o problema resólvese substituíndoo. Só se debe seleccionar o modelo que se desenvolveu para este tipo de motores, se non, os parámetros da posición do cigüeñal non se corresponderán coa realidade e o motor de combustión interna non funcionará correctamente.

Servizo de cigüeñal

No coche non hai pezas que non necesiten inspección, mantemento ou substitución periódicas. O mesmo sucede cos cigüeñais. Dado que esta peza está constantemente baixo unha forte carga, desgástase (isto ocorre especialmente rápido se o motor adoita morrer de aceite).

Para comprobar o estado do cigüeñal, debe retirarse do bloque.

O cigüeñal elimínase na seguinte secuencia:

  • Primeiro hai que escorrer o aceite;
  • A continuación, cómpre retirar o motor do coche e logo desconéctanse todos os seus elementos;
  • O corpo do motor de combustión interna está envorcado coa paleta;
  • No proceso de desmontaxe do soporte do cigüeñal, é necesario lembrar a situación dos tapóns principais do rodamento: son diferentes;
  • Desmontanse as tapas do soporte ou dos rodamentos principais;
  • Retírase a junta tórica traseira e retírase a peza do corpo;
  • Quítanse todos os rodamentos principais.

A continuación, comprobamos o cigüeñal - en que estado se atopa.

Reparación e custo dun cigüeñal danado

O cigüeñal é unha peza extremadamente difícil de reparar. O motivo é que esta peza funciona a altas rpm baixo cargas pesadas. Polo tanto, esta parte debe ter unha xeometría perfecta. Isto só se pode conseguir utilizando equipos de alta precisión.

Que é un cigüeñal nun coche e como funciona

Se o cigüeñal debe ser rectificado debido á aparición de marcas e outros danos, este traballo debe ser realizado por un técnico profesional utilizando equipos especiais. Para restaurar un cigüeñal desgastado, ademais de moer, necesita:

  • Limpeza das canles;
  • Substitución de rodamentos;
  • tratamento térmico;
  • Equilibrio.

Por suposto, estes traballos só poden ser realizados por especialistas altamente cualificados, e para iso levarán moito diñeiro (o traballo realízase en equipos caros). Pero esta é só a punta do iceberg. Antes de que o mestre comece a reparar o cigüeñal, debe retirarse do motor e, a continuación, instalar correctamente no seu lugar. E isto é un desperdicio adicional no traballo dun coidador.

O custo de todos estes traballos depende do prezo do mestre. Isto cómpre aclarar na zona onde se están a realizar estes traballos.

Non ten sentido reparar só o cigüeñal ao desmontar o motor por completo, polo que é mellor combinar inmediatamente este procedemento coa revisión do motor de combustión interna. Nalgúns casos, é máis fácil mercar un motor de contrato (importado doutro país non baixo o capó dun coche e sen percorrer o territorio deste país) e instalalo en lugar do antigo.

Algoritmo para comprobar o cigüeñal:

Para determinar o estado dunha peza, débese lavar con gasolina para eliminar o aceite residual da superficie e das canles de aceite. Despois do lavado, a peza é lavada cun compresor.

Ademais, a comprobación realízase na seguinte secuencia:

  • Lévase a cabo unha inspección da peza: non hai astillas, arañazos nin gretas, e tamén se determina canto está desgastado.
  • Todos os pasos de petróleo son purgados e purgados para identificar posibles bloqueos.
  • Se se atopan arañazos e arañazos nas bielas, a peza está suxeita a moenda e posterior pulido.
  • Se se atopan danos nos rodamentos principais, débense substituír por outros novos.
  • Realízase unha inspección visual do volante. Se ten danos mecánicos, a peza cambia.
  • Examinase o rodamento montado na punta. En caso de defectos, a peza é presionada e unha nova presionada.
  • Compróbase o selado da tapa do eixe de levas. Se o coche ten unha quilometraxe elevada, entón debe substituírse o selo.
  • Estase a substituír o selo na parte traseira do cigüeñal.
  • Compróbanse todos os precintos de goma e, se é necesario, substitúense.

Despois da inspección e mantemento axeitado, a peza devólvese ao seu lugar e o motor montase en orde inversa. Despois de completar o procedemento, o cigüeñal debe xirar sen problemas, sen moito esforzo nin sacudidas.

Moenda do cigüeñal

Independentemente de que material estea feito o cigüeñal, tarde ou cedo fórmase nel un traballo. Nas primeiras fases de desgaste, para prolongar a vida útil dunha peza, moído. Dado que o cigüeñal é unha peza que debe estar perfectamente conformada, o proceso de pulido e pulido debe ser realizado por un torneiro comprensivo e experimentado.

Fará todo o traballo pola súa conta. Do propietario do coche só depende a compra de rodamentos de bielas de reparación (son máis grosos que os de fábrica). As pezas de reparación diferéncianse no seu grosor, e hai tamaños 1,2 e 3. Dependendo de cantas veces se moe o cigüeñal ou do grao de desgaste, compranse as pezas correspondentes.

Para obter máis detalles sobre a función DPKV e o diagnóstico dos seus mal funcionamentos, consulte o vídeo:

Sensores de cigüeñal e de levas: principio de funcionamento, avarías e métodos de diagnóstico. Parte 11

Vídeo sobre o tema

Ademais, mira un vídeo sobre como se restaura o cigüeñal:

Preguntas e respostas:

Onde está o cigüeñal? Esta parte está situada na carcasa do motor baixo o bloque de cilindros. As bielas con pistóns no lado oposto están unidas aos pescozos do mecanismo da manivela.

Cal é outro nome para o cigüeñal? Cigüeñal é un nome abreviado. O nome completo da peza é cigüeñal. Ten unha forma complexa, cuxos elementos integrantes son os chamados xeonllos. Outro nome é o xeonllo.

Que leva o cigüeñal? O cigüeñal está conectado ao volante onde se transmite o par. Esta parte está deseñada para converter os movementos alternativos en rotativos. O cigüeñal é accionado polo accionamento alternativo dos pistóns. A mestura aire / combustible acéndese no cilindro e despraza o pistón conectado á manivela do cigüeñal. Debido ao feito de que os mesmos procesos ocorren en cilindros adxacentes, o cigüeñal comeza a xirar.

Engadir un comentario