Virabrequim - a base de um motor a pistão

Claro, todo mundo já ouviu falar sobre o virabrequim. Mas, provavelmente, nem todo motorista entende claramente o que é e para que serve. E alguns nem sabem realmente como é e onde está. Entretanto, esta é a parte mais importante, sem a qual o funcionamento normal de um motor de combustão interna (ICE) a pistão é impossível. 

Esta peça, deve-se notar, é bastante pesada e cara, e sua substituição é um negócio muito problemático. Portanto, os engenheiros não param de tentar criar motores de combustão interna leves alternativos, nos quais se poderia prescindir de um virabrequim. No entanto, as opções existentes, por exemplo, o motor Frolov, ainda são muito cruas, então é muito cedo para falar sobre o uso real de tal unidade.

Nomeação

O virabrequim é parte integrante do conjunto principal do motor de combustão interna - o mecanismo de manivela (KShM). O mecanismo também inclui bielas e partes do grupo cilindro-pistão. 

Quando a mistura ar-combustível é queimada no cilindro do motor, forma-se um gás altamente comprimido, que durante a fase de curso de força empurra o pistão para o ponto morto inferior. 

A biela é conectada ao pistão em uma extremidade com a ajuda de um pino do pistão e na outra extremidade ao munhão da biela do virabrequim. A possibilidade de conexão com o pescoço é fornecida por uma parte removível da biela, denominada tampa. Como o munhão da biela está deslocado em relação ao eixo longitudinal do eixo, quando a biela a empurra, o eixo gira. Acontece algo que lembra a rotação dos pedais de uma bicicleta com os pés. Assim, o movimento alternativo dos pistões é convertido em rotação do virabrequim. 

Em uma das extremidades do virabrequim - a haste - é montado um volante, contra o qual é pressionado. Através dela, o torque é transmitido ao eixo de entrada da caixa de câmbio e depois pela transmissão às rodas. Além disso, o volante maciço, devido à sua inércia, garante uma rotação uniforme do virabrequim nos intervalos entre os cursos de trabalho dos pistões. 

Na outra extremidade do eixo - é chamado de pé - eles colocam uma engrenagem para, através da qual a rotação é transmitida ao eixo de comando, e que, por sua vez, controla o funcionamento do mecanismo de distribuição de gás. O mesmo acionamento, em muitos casos, também inicia a bomba de água. Aqui estão geralmente as polias para o acionamento das unidades auxiliares - bomba de direção hidráulica (), gerador, ar condicionado. 

projeto

Cada virabrequim específico pode ter suas próprias características de projeto. No entanto, elementos comuns a todos podem ser distinguidos.

Aquelas seções que estão no eixo longitudinal principal do eixo são chamadas de munhões principais (10). O virabrequim repousa sobre eles quando instalado no cárter do motor. Mancais lisos (liners) são usados ​​para montagem.

Os munhões da biela (6) são paralelos ao eixo principal, mas deslocados em relação a ele. Enquanto a rotação dos munhões principais ocorre estritamente ao longo do eixo principal, os munhões da manivela se movem em um círculo. São os mesmos joelhos, graças aos quais a peça ganhou esse nome. Servem para conectar as bielas e através delas recebem os movimentos recíprocos dos pistões. Rolamentos lisos também são usados ​​aqui. O número de munhões da biela é igual ao número de cilindros no motor. Embora em motores em forma de V, duas bielas geralmente repousam em um mancal principal.

Para compensar as forças centrífugas geradas pela rotação dos moentes, eles na maioria dos casos, embora nem sempre, possuem contrapesos (4 e 9). Eles podem estar localizados em ambos os lados do pescoço ou apenas em um. A presença de contrapesos evita a deformação do eixo, o que pode causar mau funcionamento do motor. Existem casos frequentes em que a dobra do virabrequim leva ao seu bloqueio.

As chamadas bochechas (5) conectam os munhões principal e da biela. Eles também atuam como contrapesos adicionais. Quanto maior a altura das bochechas, mais distantes do eixo principal estão os munhões das bielas e, portanto, maior o torque, mas menor a velocidade máxima que o motor é capaz de desenvolver.

Há um flange (7) na haste do virabrequim ao qual o volante está preso.

Na extremidade oposta encontra-se uma sede (2) para a engrenagem da árvore de cames (correia de distribuição).

Em alguns casos, em uma das extremidades do virabrequim existe uma engrenagem pronta para acionar unidades auxiliares.

O virabrequim é montado no cárter do motor nas superfícies de assentamento usando mancais principais, que são fixados por cima com tampas. Os anéis de pressão próximos aos munhões principais não permitem que o eixo se mova ao longo de seu eixo. Do lado do dedo do pé e da haste do eixo no cárter existem retentores de óleo. 

Para fornecer lubrificante aos munhões principal e biela, eles possuem furos de óleo especiais. Por meio desses canais, são lubrificados os chamados liners (mancais deslizantes), que são colocados nos pescoços.

fabrico

Para a fabricação de virabrequins, são utilizados aços de alta resistência e tipos especiais de ferro fundido com adição de magnésio. Os eixos de aço são geralmente produzidos por estampagem (forjamento) seguido de tratamento térmico e mecânico. Para garantir o fornecimento de lubrificante, são perfurados canais de óleo especiais. Na fase final de produção, a peça é balanceada dinamicamente para compensar os momentos centrífugos que ocorrem durante a rotação. O eixo é equilibrado e, portanto, vibrações e batidas são excluídas durante a rotação.

Os produtos de ferro fundido são feitos por fundição de alta precisão. Os eixos de ferro fundido são mais baratos e esse método de produção facilita a criação de furos e cavidades internas.

Em alguns casos, o virabrequim pode ter um design dobrável e ser composto por várias peças, mas essas peças praticamente não são utilizadas na indústria automotiva, exceto em motocicletas. 

Quais problemas podem surgir com o virabrequim

O virabrequim é uma das partes mais estressadas de um carro. As cargas são principalmente de natureza mecânica e térmica. Além disso, substâncias agressivas, como gases de escape, têm um efeito negativo. Portanto, mesmo apesar da alta resistência do metal de que são feitos os virabrequins, eles estão sujeitos ao desgaste natural. 

O aumento do desgaste é facilitado pelo abuso de altas rotações do motor, pelo uso de lubrificantes inadequados e, em geral, pelo descumprimento das regras de operação técnica.

Os revestimentos (especialmente os mancais principais), a biela e os munhões principais se desgastam. É possível dobrar o eixo com um desvio do eixo. E como as tolerâncias aqui são muito pequenas, mesmo uma leve deformação pode atrapalhar o funcionamento normal da unidade de potência até o bloqueio do virabrequim. 

Os problemas associados aos revestimentos (“grudando” no pescoço e arranhando os pescoços) constituem a maior parte de todas as avarias do virabrequim. Na maioria das vezes, ocorrem devido à falta de óleo. Em primeiro lugar, nesses casos, é necessário verificar o sistema de lubrificação - bomba de óleo, filtro - e trocar o óleo.

A vibração do virabrequim geralmente é causada por falta de equilíbrio. Outra possível causa pode ser a combustão desigual da mistura nos cilindros.

Às vezes podem aparecer rachaduras, que inevitavelmente terminarão na destruição do eixo. Isso pode ser causado por um defeito de fábrica, o que é muito raro, bem como pelo estresse acumulado do metal ou desequilíbrio. É altamente provável que a causa das rachaduras seja o impacto das peças de encaixe. Um eixo rachado não pode ser reparado.

Tudo isso deve ser considerado antes de substituir ou reparar o virabrequim. Se você não encontrar e eliminar as causas dos problemas, em um futuro próximo tudo terá que ser repetido novamente.

Seleção, substituição, reparo

Para obter o virabrequim, você deve desmontar o motor. Em seguida, as capas dos mancais principais e as bielas são removidas, bem como o volante e os anéis de pressão. Depois disso, o virabrequim é removido e sua solução de problemas é realizada. Se a peça foi reparada anteriormente e todas as dimensões de reparo já foram selecionadas, ela deverá ser substituída. Se o grau de desgaste permitir, o eixo é limpo, prestando atenção especial aos orifícios de óleo e, em seguida, procede-se ao reparo.

Desgaste na superfície dos pescoços são eliminados por esmerilhamento para um tamanho de reparo adequado. Este processo está longe de ser tão simples quanto pode parecer à primeira vista e requer equipamentos especiais e qualificações adequadas do mestre.

Embora, após esse processamento, a peça esteja sujeita a um rebalanceamento dinâmico obrigatório, o reparo do virabrequim geralmente se limita apenas à retificação. Como resultado, um eixo desequilibrado após tal reparo pode vibrar, enquanto as sedes são quebradas, as vedações são afrouxadas. Outros problemas são possíveis, o que acaba levando ao consumo excessivo de combustível, queda de potência e operação instável da unidade em determinados modos. 

Não é incomum que um eixo torto seja endireitado, mas os especialistas relutam em realizar esse trabalho. Endireitar e balancear é um processo muito trabalhoso e caro. Além disso, a edição do virabrequim está associada ao risco de fratura. Portanto, na maioria dos casos, um virabrequim deformado é mais fácil e barato de substituir por um novo.

Ao substituir, você precisa instalar exatamente a mesma peça ou um análogo aceitável, caso contrário, novos problemas não podem ser evitados.

Comprar um virabrequim usado barato é uma espécie de porco em uma cutucada, que ninguém sabe o que vai acontecer no final. Na melhor das hipóteses, está um pouco desgastado, na pior, apresenta defeitos que não são perceptíveis a olho nu.

Ao comprar um novo de um vendedor confiável, você pode ter certeza de sua qualidade. A loja online chinesa pode oferecer vários outros componentes do seu carro a preços razoáveis.

Não se esqueça também que, ao instalar um novo virabrequim, certifique-se de substituir a biela e os mancais principais, bem como os retentores.

Após a troca do virabrequim, o motor deve rodar de dois a dois mil e quinhentos quilômetros de forma suave e sem mudanças bruscas de velocidade.