CONSTRUCTIA SISTEMULUI DE DISTRIBUTII

CONSTRUCTIA SISTEMULUI DE DISTRIBUTII

Din punct de vedere functional, organele sistemului de distributie (fig. 1.2) se impart in doua grupe:

grupa supapei, cuprinzand: supapa, ghidul supapei, arcurile si piesele de fixare;

grupa organelor de actionare a supapei, cuprinzand: arborele cu came. Tachetul, tija si culbutorul.

1. SUPAPELE

Supapele sunt organe ale sistemului de distributie cu ajutorul carora se deschid si se inchid orificiile de intrare a gazelor proaspete si de iesire a gazelor de ardere.

Deschiderea supapelor se face prin intermediul camelor, iar inchiderea (fig. 1.3) prin actiunea arcurilor.

Tinand seama de conditiile de lucru, fata de constructia supapei se impun urmatoarele cerinte: rezistenta mecanica ridicata la temperaturi inalte de functionare si rigiditate seperioara.

Supapa (fig. 1.4) se compune din: talerul cu fateta tronconica si tija sau coada . Locasul serveste pentru piesele de fixare a arcurilor.

Fateta tronconica cu inclinatie de 30º sau 45º constituie suprafata de reazem cu care se aseaza pe scaunul supapei.

Tija supapei are rolul de ghidare a miscarii supapei, culisand cu frecare usoara, intr-un locas numit ghidul supapei, realizand astfel miscarea axiala in locasul sau.

fig1.2 Partile componente ale sistemului de distributie:

1 - pinionul arborelui cu came; 2 - brida; 3 - rondea; 4 - fusuri; 5 - excentric pentru comanda pompei de benzina;

6 - came de evacuare; 7 - came de admisiune; 8 - bucse pentru fusuri; 9 - supapa de admisiune; 10 - ghidul supapei;

11 - disc; 12 - arc; 13 - axul culbutorilor; 14 - culbutorilori; 15 - surub de reglaj; 16 - suportul axului culbutorilor;

17 - mecanism de rotatie a suipapei de evacuare; 18 - supapa de evacuare; 19 - tija impingatoare; 20 - tachet;

21 - pinion de antrenare a pompei de ulei.

fig 1.3. Sistemul de distributie cu supape in chiuloasa:

1 - capatul tijei supapei; 2 - axul culbutorilor de evacuare; 3 si 6 - culbutori; 4 - arbore cu came;

5 - axa culbutorilor de admisiune; 7 - contrapiulita; 8 - surub de reglare; 9 - chiuloasa; 10 - supape.

Talerul poate avea forma plana, convexa sau concava. In general, pentru supapele de evacuare se utilizeaza talerul convex, iar pentru supapele de admisiune cu diametrul mare talerul concav.

fig. 1.4. Tipuri de supape:

a - cu taler plan; b - cu taler concav; c - cu taler racit cu sodiu; d - cu taler convex.

Intrucat supapa trebuie sa realizeze etanseitatea atat cu scaunul cat si cu ghidul supapei, suprafata de asezare si cea a cozii care se prelucreaza foarte fin prin rectificare.

In scopul maririi rezistentei la uzura, supapele de evacuare se acopera cu un strat dgros de 1 - 1,5 mm de stelit (aliaj anticorosiv de colbat, wolfram, crom, etc.) pe fateta talerului si la extremitatea tijei, iar tijele se nitrureaza sau se cromeaza dur.

La motoarele puternice solitcitate termic, supapele de evacuare se pot supraincalzi. Pentru indepartarea acestui pericol, supapele de evacuare sunt executate cu cavitati in tija si in taler, care se umplu partial cu sodiu (fig. 1.4,c) sau alte substante cu punct de topire scazut pentru a transporta (in stare lichida) caldura de la talerul fierbinte la tija.

2. GHIDURILE DE SUPAPE

Ghidul supapei are rolul de a conduce supapa in miscarea sa alternativa si totodata de a usura racirea acesteia.

Ghidul supapei are forma unei bucse si poate fi separat sau facand corp comun cu blocul cilindrilor. In general, se folosesc ghiduri separate pentru a putea fi inlocuite cand se uzeaza. Jocul dintre coada supapei si ghidul supapei trebuie sa fie de circa 0,005 - 0,01 mm, pentru supapele de admisiune si de circa 0,008 - 0,012 mm, pentru supapele de evacuare.

Ghidurile se executa din fonta cenusie sau bronz; se monteaza in corpul chiuloasei sau in blocul cilindrilor prin presare sau frecare.

3. ARCURILE SUPAPELOR

Arcurile supapelor au rolul de a mentine in orice moment supapele apasate pe scaun, cand acestea sunt inchise; de asemenea, au rolul de a mentine un contact permanent intre supape, tacheti si came, ion timpul cat supapele sunt deschise.

Arcul (fig. 1.5) se fixeaza cu capul superior pe chiuloasa, iar cu capatul inferior pe uin taler, care, la randul sau, poate fi asigurat de tija supapei , prin intermediul a doua semibucse tronconice cu nervura interioara (fig. 1.5,a) sau cu stiftul introdus in orificiul dupa ce talerul trece de acesta (fig. 1.5,b), sau cu talerul prevazut cu o taietura care se sprijina pe gulerul tijei supapei (fig. 1.5,c).

fig Supapa in stare montata.

Arcurile elicoidale cilindrice cu pas constant sau variabil confectionate din sarma de otel aliat cu Cr, V, Ni, Mu se utilizeaza cel mai frecvent. Pentru a micsora dimensiunile arcurilor, se monteaza cate doua arcuri pentru fiecare supapa (v. fig. 1.3).

4. SCAUNUL SUPAPEI

Scaunul supapei poate fi alezat direct in chiuloasa pentru chiuloase din fonta, sau poate fi piesa separata in forma de inel (v. fig. 1.5), care se freteaza in cazul chiuloaselor din aliaje de aluminiu. Strangerea variaza in limitele 0,045 - 0,155 mm.

Scaunele se executa din fonta speciala refractata, bronz de aluminiu, otel refractar, rezistente la coroziune si duritate ridicata la temperaturi inalte. Daca pe suprafata conica se depune un strat de stelit, durabilitatea scaunului creste de 3 - 4 ori.

5. TACHETII

Tachetii sunt organe prin intermediul carora tijele impingatoare ale culbutorilor sau tijei supapelor urmaresc profilul camei, primind astfel miscarea axiala.

Din punct de vedere constructiv, tachetii pot fi cu taler plan (fig. 1.6,a), sferic (fig. 1.6,b) si cu role (fig. 1.6,c).

Tachetii culiseaza intr-un ghidaj de bronz special sau de fonta speciala.

Intre tachet sau culbutor si tija supapei este necesar sa fie un joc termic de 0 - 0,45 mm pentru supapele de admisiune si de 0,2 - 0,8 mm pentru supapele de evacuare.

Pentru micsirarea greutatii, tachetului se executa gol in interior. In scopul obtinerii unei uzuri uniforme a tachetului, atat pe suprafata grontala cat si pe suprafata de ghidare se prevede rotirea acestuia. Daca suprafata frontala a tachetului este plana, rotirea se obtine prin dezaxarea camei (fig. 1.6,d), iar daca suprafata frontala este sferica, rotirea se obtine printr-o usoara conicitate data suprafetei active a camei (fig. 1.6,b).

fig. 1.6. Forme constructive de tacheti:

a - tachet plan; b - tachet sferic; c - tachet cu rola; d - tachet gol in interior (pahar);

1 - arbore cu came; 2 - tachet; 3 - tija impingatoare.

6. CULBUTORII

Culbutorii sunt organele care primesc miscarea de la tijele impingatoare si o transmit supapelor.

Culbutorii sunt montati pe un ax deasupra chiuloasei si se sprijina cu un capat pe tija impingatoare, iar cu celalalt pe tija supapei (v. fig. 1,a).

Pentru a obtine deplasari mari ale supapei la deplasari mici ale tachetilor, deci acceleratii si uzuri reduse, culbutorul se executa cu brate inegale pe profilul camei.

In bratele culbutorului se prevad canale care vehiculeaza uleiul spre capete pentru a asigura ungerea.

Axul culbutorilor este tubular, fix, iar culbutorii sunt tistantati prin arcuri. Alezajul culbutorului poate fi bucsat sau prevazut cu un rulment.

7. ARBORELE CU CAME

Arborele cu came sau arborele de distributie este organul care primeste miscarea de la arborele cotit si o transmite, prin intermediul tijelor impingatoare 3 al culbutorilor, supapelor.

El se monteaza in blocul motor sau in chiuloasa in paralel cu arborele cotit.

Arborele cu came (fig. 1.7) este format dintr-un arbore cilindric pe care sunt practicate camele de admisiune si de evacuare , fusurile , pinionul de comanda a pompei de ulei si excentricul de comanda a pompei de combustibil.

fig Tipuri de arbori cu came.

Profitul camelor se stabileste avandu-se in vedere ridicarea si coborarea uniforma, fara socuri, a supapei, mentinerea ei in pozitie deschisa un timp suficient pentru admisiune sau evacuare, realizarea unui unghi de ridicare cat mai mare posibil si reducerea la maximum a eefortului lateral pe tachet. Camele sunt decalate intre ele cu un unghi ce depinde de numarul cilindrilor si de ordinea de functionare a acestora. Camele de acelasi nume (admisiune sau evacuare) sunt decalate cu 90º pentru motoarele cu patru cilindri (fig. 1.7,a), cu 60º pentru motoarele cu sase cilindri (fig. 1.7,b) si cu 45º pentru motoarele cu opt cilindri (fig. 1.7,c).

Fusurile arborelui cu came se rotesc in lagare cu alunecare, care sunt niste bucse captusite cu aliaje antifrictiune, montate in locasurile peretilor transversali ai carterului.

Numarul lagarelo este determinat de lungimea motorului si de eforturile pe care trebuie sa le suporte arborele cu came de la ansamblul pieselor pe care le pune in miscare.

Arborele cu came se executa prin turnare sau forjare din fonta si otel.

Pentru marirea duritatii, suprafetelor active ale camelor si fusurilor se trateaza termic, inainte de operatiile de rectificare finale.

8. ACTIONAREA ARBORELUI CU CAME

Actionarea arborelui cu came se realizeaza prin intermediul unei transmisii, depinzand de urmatorii factori constructivi-functionali:

amplasarea sa in cadrul ansamblului;

dimensiunile elementelor transmisiei, avand in vedere ca turatia arborelui cu came este jumatate din turatia arborelui cotit;

turatia maxima de lucru;

utilizarea sa la actionari anexe (ruptor - distribuitor, pompa de ulei, roti pentru echilibrare, etc.).

Arborele cu came amplasat in blocul motor poate fi actionat prin transmisii cu roti dintate (fig. 1.8,a), sau prin transmisii cu lant (fig. 1.8, b, c).

Roata dintata condusa care actioneaza arborele cu came are diametrul de doua ori mai mare fata de roata dintata fixata pe arborele cotit pentru a reduce turatia la jumatate (la motoarele in patru timpi).

fig Actionarea arborelui cu came amplasat in blocul motor:

1 - roata conducatoare de pe arborele cotit; 2 - roata condusa de pe arborele cu came;

3 - roata pentru actionarea pompei de injectie.

In scopul reducerii zgomotului angrenare, roata conducatoare se executa din otel, iar rotile conduse din fonta, materiale plastice sau textolit. In acelasi scop, se foloseste dantura cu dinti inclinati.

Pentru montarea corecta a distributiei, pe rotile dintate se traseaza repere (v. detaliu fig. 1.8, a), care, la coincidenta, indica pozitiile reciproce ale arborelui cotit si arborelui cu came, pentru care se asigura desfasurarea normala a ciclului.

La amplasarea arborelui de distributie in chiuloasa, se pot utiliza: transmisii prin lant, transmisii prin curea dintata.

Uneori, se utilizeaza lanturi duble sau triple pentru a se mixora uzura.

Pentru amortizarea oscilitatilor torsionale ale arborelui si pentru compensarea dirijata a uzurilor se folosesc intinzatoare mecanice (arc si parghie) sau mecanohodraulice (demareaza sub influenta unui arc, apoi lucreaza in functie de presiunea din sistemul de ungere - exemplu, motorul Dacia 1300).

Pentru inlaturarea vibratiilor, lantul se sprijina pe traseu cu sabori de ghidare.