Cigüeñal - a base dun motor de pistóns

Por suposto, todos oíron falar do cigüeñal. Pero, probablemente, non todos os condutores entenden claramente o que é e para que serve. E algúns nin sequera saben realmente como é e onde está. Mentres tanto, esta é a parte máis importante, sen a cal é imposible o funcionamento normal dun motor de combustión interna de pistóns (ICE). 

Cómpre sinalar que esta parte é bastante pesada e cara, e a súa substitución é un negocio moi problemático. Polo tanto, os enxeñeiros non deixan de intentar crear motores alternativos de combustión interna lixeiros, nos que se podería prescindir dun cigüeñal. Non obstante, as opcións existentes, por exemplo, o motor Frolov, aínda son demasiado brutas, polo que é demasiado pronto para falar sobre o uso real desta unidade.

Nomeamento

O cigüeñal é unha parte integrante do conxunto clave do motor de combustión interna: o mecanismo de manivela (KShM). O mecanismo tamén inclúe bielas e partes do grupo cilindro-pistón. 

Cando a mestura de aire-combustible se queima no cilindro do motor, fórmase un gas altamente comprimido, que durante a fase de potencia empuxa o pistón ata o punto morto inferior. 

A biela está conectada ao pistón nun extremo coa axuda dun pasador do pistón e no outro extremo ao perno da biela do cigüeñal. A posibilidade de conexión co pescozo vén proporcionada por unha parte extraíble da biela, chamada tapa. Dado que a biela está desfasada en relación ao eixe lonxitudinal do eixe, cando a biela o empurra, o eixe xira. Resulta algo que lembra a rotación dos pedais dunha bicicleta. Así, o movemento alternativo dos pistóns convértese en rotación do cigüeñal. 

Nun extremo do cigüeñal, o vástago, está montado un volante contra o que se presiona. A través del, o par transmítese ao eixe de entrada da caixa de cambios e despois a través da transmisión ás rodas. Ademais, o volante masivo, debido á súa inercia, garante unha rotación uniforme do cigüeñal nos intervalos entre as carreiras de traballo dos pistóns. 

No outro extremo do eixe -chámase punta- colocan unha engrenaxe para, a través da cal se transmite a rotación ao eixe de levas e que, á súa vez, controla o funcionamento do mecanismo de distribución de gas. A mesma unidade en moitos casos tamén inicia a bomba de auga. Aquí adoitan estar as poleas para a condución de unidades auxiliares: bomba de dirección asistida (), xerador, aire acondicionado. 

Construción

Cada cigüeñal específico pode ter as súas propias características de deseño. Non obstante, pódense distinguir elementos comúns a todos.

Aquelas seccións que están no eixe lonxitudinal principal do eixe denomínanse revistas principais (10). O cigüeñal descansa sobre eles cando está instalado no cárter do motor. Para o montaxe utilízanse rodamentos lisos (forros).

Os muíños da biela (6) son paralelos ao eixe principal, pero desfasados ​​con respecto a el. Mentres que a rotación dos xornais principais ocorre estrictamente ao longo do eixe principal, os cojinetes da manivela móvense en círculo. Estes son os mesmos xeonllos, grazas aos cales a parte recibiu o seu nome. Serven para conectar as bielas e a través delas reciben os movementos alternativos dos pistóns. Aquí tamén se usan rodamentos lisos. O número de bielas é igual ao número de cilindros do motor. Aínda que nos motores en forma de V, dúas bielas adoitan descansar nun só periódico principal.

Para compensar as forzas centrífugas xeradas pola rotación dos piñóns, na maioría dos casos, aínda que non sempre, teñen contrapesos (4 e 9). Poden situarse a ambos os dous lados do pescozo ou só nun. A presenza de contrapesos evita a deformación do eixe, o que pode provocar un funcionamento incorrecto do motor. Hai casos frecuentes nos que a flexión do cigüeñal leva ata o seu atasco.

As chamadas meixelas (5) conectan os pernos principais e de biela. Tamén actúan como contrapesos adicionais. Canto maior sexa a altura das fazulas, máis afastados do eixe principal están os muñóns das bielas e, polo tanto, maior será o par, pero menor será a velocidade máxima que o motor é capaz de desenvolver.

Hai unha brida (7) no vástago do cigüeñal ao que está unido o volante.

No extremo oposto hai un asento (2) para a transmisión do árbol de levas (correa de distribución).

Nalgúns casos, nun extremo do cigüeñal hai unha engrenaxe preparada para conducir unidades auxiliares.

O cigüeñal está montado no cárter do motor nas superficies de asento mediante rodamentos principais, que se fixan desde arriba con tapas. Os aneis de empuxe preto dos pernos principais non permiten que o eixe se mova ao longo do seu eixe. Desde o lado da punta e o vástago do eixe do cárter hai selos de aceite. 

Para subministrar lubricante aos pernos principais e das bielas, teñen orificios especiais de aceite. A través destas canles lubricanse os chamados forros (rodamentos deslizantes), que se colocan nos pescozos.

Produción

Para a fabricación de cigüeñais utilízanse calidades de aceiro de alta resistencia e tipos especiais de ferro fundido coa adición de magnesio. Os eixes de aceiro adoitan producirse mediante estampación (forxa) seguido de tratamento térmico e mecánico. Para garantir o abastecemento de lubricante, perforan canles especiais de aceite. Na fase final da produción, a peza está equilibrada dinámicamente para compensar os momentos centrífugos que se producen durante a rotación. O eixe está equilibrado e, polo tanto, as vibracións e os latexos quedan excluídos durante a rotación.

Os produtos de fundición están feitos por fundición de alta precisión. Os eixes de fundición son máis baratos e este método de produción facilita a creación de buratos e cavidades internas.

Nalgúns casos, o cigüeñal pode ter un deseño plegable e constar de varias pezas, pero tales pezas practicamente non se usan na industria do automóbil, excepto para as motocicletas. 

Que problemas poden xurdir co cigüeñal

O cigüeñal é unha das partes máis estresadas dun coche. As cargas son principalmente de natureza mecánica e térmica. Ademais, as substancias agresivas, como os gases de escape, teñen un efecto negativo. Polo tanto, a pesar da alta resistencia do metal do que están feitos os cigüeñais, están suxeitos a un desgaste natural. 

O aumento do desgaste vese facilitado polo abuso das altas velocidades do motor, o uso de lubricantes inadecuados e, en xeral, o descoido das normas de funcionamento técnico.

Os revestimentos (especialmente os rodamentos principais), as bielas e os muñóns principais desgastan. É posible dobrar o eixe cunha desviación do eixe. E dado que as tolerancias aquí son moi pequenas, incluso unha lixeira deformación pode perturbar o funcionamento normal da unidade de potencia ata o atasco do cigüeñal. 

Os problemas asociados cos revestimentos ("pegarse" ao pescozo e rozar o pescozo) constitúen a parte do león de todos os mal funcionamento do cigüeñal. Na maioría das veces ocorren debido á falta de aceite. En primeiro lugar, nestes casos, cómpre comprobar o sistema de lubricación (bomba de aceite, filtro) e cambiar o aceite.

A vibración do cigüeñal adoita ser causada por un mal equilibrio. Outra posible causa pode ser a combustión desigual da mestura nos cilindros.

Ás veces poden aparecer gretas, que inevitablemente rematarán na destrución do eixe. Isto pode ser causado por un defecto de fábrica, que é moi raro, así como pola tensión acumulada do metal ou un desequilibrio. É moi probable que a causa das fendas sexa o impacto das pezas de acoplamento. Non se pode reparar un eixe rachado.

Todo isto debe terse en conta antes de substituír ou reparar o cigüeñal. Se non atopas e eliminas as causas dos problemas, nun futuro próximo, todo terá que repetirse de novo.

Selección, substitución, reparación

Para conseguir o cigüeñal, hai que desmontar o motor. A continuación, elimínanse as tapas dos rodamentos principais e as bielas, así como o volante e os aneis de empuxe. Despois diso, elimínase o cigüeñal e lévase a cabo a súa resolución de problemas. Se a peza foi reparada previamente e xa se seleccionaron todas as dimensións de reparación, terá que ser substituída. Se o grao de desgaste o permite, límpase o eixe, prestando especial atención aos buratos de aceite e, a continuación, proceda á reparación.

Elimínase o desgaste da superficie do pescozo mediante a moenda ata un tamaño de reparación axeitado. Este proceso dista moito de ser tan sinxelo como podería parecer a primeira vista, e require un equipo especial e as cualificacións adecuadas do mestre.

Aínda que, despois deste procesamento, a peza está suxeita a un equilibrado re-dinámico obrigatorio, a reparación do cigüeñal adoita limitarse só á moenda. Como resultado, un eixe desequilibrado despois de tal reparación pode vibrar, mentres os asentos están rotos, os selos afrouxtanse. Son posibles outros problemas que, finalmente, provocan un consumo excesivo de combustible, unha caída de potencia e un funcionamento inestable da unidade en determinados modos. 

Non é raro que se endereite un eixe dobrado, pero os expertos son reacios a acometer este traballo. Endereitar e equilibrar é un proceso moi laborioso e caro. Ademais, a edición do cigüeñal está asociada ao risco de fractura. Polo tanto, na maioría dos casos, un cigüeñal deformado é máis fácil e máis barato substituír por un novo.

Ao substituír, cómpre instalar exactamente a mesma peza ou un análogo aceptable, se non, non se poden evitar novos problemas.

Adquirir un cigüeñal usado a un prezo barato é unha especie de porco nun pico, que ninguén sabe o que vai resultar ao final. Ao mellor, está algo desgastado, no peor, ten defectos que non son perceptibles á vista.

Ao mercar un novo a un vendedor de confianza, podes estar seguro da súa calidade. A tenda en liña chinesa pode ofrecer outros compoñentes do teu coche a prezos razoables.

Non esqueza tamén que ao instalar un novo cambota, asegúrese de substituír a biela e os rodamentos principais, así como os selos de aceite.

Despois de substituír o cigüeñal, o motor debe facerse funcionar de dous a dous mil quilómetros e medio en modo suave e sen cambios bruscos de velocidade.