Organele Mobile ale Mecanismului Motor

1. Organele mobile ale mecanismului motor

1.1. Pistonul

Pistonul (figura 1) asigura realizarea fazelor ciclului motor, prin miscarea de translatie rectiline-alternativa in cilindru; formeaza peretele interior ce inchide camera de ardere, suporta efortul dat de presiunea gazelor arse la destindere, care-i imprima deplasarea lineara pe care o transmite la biela si de aici la arborele cotit; participa la evacuarea gazelor arse si asigura pelicula de ulei pe suprafata de lucru a cilindrului; are si rol de etansare a camerei de ardere, impreuna cu segmentii, si de evacuare a caldurii. La motoarele in doi timpi, are rol si de organ de distributie, prin deschiderea-inchiderea fantelor din cilindru (in locul supapelor).

Se confectioneaza din aliaje de aluminiu cu siciliu pentru a corespunde cerintelor.

Durabilitatea pistoanelor se poate mari prin tratamente termice, iar rezistenta la uzare prin protejarea suprafetei exterioare (cositorire, grafitare, eloxare) cu un strat poros care retine uleiul.

Partile componente ale pistonului sunt: capul pistonului 1, cu camera de ardere 2 (numai la MAC), corpul 3 (regiunea portsegmenti), umerii 4 si mantaua 5 (partea de ghidare).

Intre piston si cilindru este necesar un anumit joc pentru posibilitatea deplasarii lui libere. Acest joc produce eventualele „batai” la rece (daca ar fi prea mare) sau „gripari la cald” (daca ar fi prea mic). Constructiv, se folosesc diverse solutii pentru micsorarea acestui joc pana la valoarea minima posibila, ca: executarea de taieturi pe manta, pentru a-i da proprietati elastice, incorporarea de placute din otel sau otel invar din umeri – numite pistoane autotermice (ARO, Citroën), orificii diferite limitand dilatarea in zona bosajelor (umerii pistonului). Jocul optim intre fusta pistonului si cilindru este de 0,03-0,06 mm (MAS) si de 0,11-0,18 mm (MAC).

Forma pistonului este tronconica, cu diametrul mai mic in partea capului, pentru ca dilatarea este mai mare, cu diametrul mai mic datorita temperaturii mai ridicate, in timpul functionarii motorului.

Fig. 1. Pistonul unui MAC:

1 – capul pistonului; 2 – camera de ardere; 3 – corpul (regiunea portsegmenti de etansare); 4 – umerii pistonului; 5 – mantaua (fusta), partea de ghidare; 6 – canal de siguranta: a – segment de compresie trapezoidal; b – segment de compresie conic; c – segment de compresie cu nas; d – segment de ungere (raclor).

Temperaturile de lucru ale pistonului variaza intre 300 si 500ºC in partea superioara si 150 si 250ºC in partea inferioara. Dilatarea este mai mare in zona bosajelor, datorita aglomerarii de material, motiv pentru care prelucrarea se face cu degajari in dreptul umerilor, iar mantaua de forma eliptica (cu diametrul mare perpendicular pe axa boltului). Astfel, in timpul lucrului, pistonul va capata o forma cilindrica, iar solicitarile vor fi repartizate uniform.

Capul pistonului poate fi de diferite forme (figura 2): plata, concava sau convexa (MAS), convexa profilata (MAS in doi timpi), concava profilata (mai rar plata) pentru MAC. Motoarele cu aprindere prin compresie au, in general, camera de ardere palsata in capul pistonului, avand peretele mai gros pentru rezistenta marita (D 797-05; D 2156 HMN 8). Forma capului mai depinde mai depinde si de: raportul de comprimare, forma camerei de ardere, pozitia supapelor etc.

Unele pistoane (D 797-05 si D 2156 HMN 8) au in canalul primului segment de compresie incorporat, circular, un inel de otel din turnare, deoarece materialul din dreptul acestui canal isi pierde mai usor duritatea.

Dupa prelucrare, pistoanele se asorteaza pe grupe dimensionale (inclusiv alezajul boltului) si dupa greutate. Neadmitandu-se la acelasi set diferente mai mari de 5 g intre ele. Ele poarta un marcaj pe cap, de care se tine seama pentru orientare la montaj in cilindri.