O princípio de trabalho em fazer eixos de manivela

A combustão do combustível dispara o pistão direto do cilindro, é o trabalho do virabrequim para converter esse movimento linear em rotação - basicamente balançando e empurrando o pistão de volta ao cilindro.

A terminologia de um virabrequim é bastante especialista, então começaremos a nomear algumas partes. Um diário é a parte de um eixo que gira dentro de um rolamento. Como pode ser visto acima, existem dois tipos de diário em um virabrequim - os principais periódicos de rolamentos formam o eixo de rotação para o eixo de manivela, e os diários da biela são fixados nas extremidades das bielas, que correm até os pistões .

Para uma confusão extra, os diários da biela são abreviados para diários de haste e também geralmente chamados de pinos de manivela ou diários de ponta. Os diários de haste estão conectados aos principais periódicos por webs.

A distância entre o centro do diário principal e o centro do pino do virabrequim é chamada de raio da manivela, também chamada de arremesso de manivela. Essa medição determina o intervalo de viagens de pistão à medida que o eixo de manivela gira - essa distância de cima para baixo é conhecida como acidente vascular cerebral. O golpe do pistão será o dobro do raio da manivela.

A extremidade traseira do virabrequim se estende para fora do cárter e termina com um flange do volante. Esse flange usinado de precisão é aparafusado ao volante, cuja massa pesada ajuda a suavizar a pulsação dos pistões disparando em momentos diferentes. Através do volante, a rotação faz o seu caminho, através da transmissão e da unidade final, para as rodas. Em um automático, o eixo de manivela é aparafusado na engrenagem do anel, que carrega o conversor de torque, passando a unidade para a transmissão automática. Esta é basicamente a saída do motor - e a energia é levada para onde é necessário: hélices para barcos e aeronaves, bobinas de indução para geradores e para as rodas da estrada em um veículo.

A extremidade frontal do virabrequim, às vezes chamada de nariz, é um eixo que se estende além do cárter. Este eixo será trancado em uma engrenagem dentada que aciona o trem de válvula através de uma correia ou corrente de distribuição [ou em aplicações altamente técnicas, conjuntos de engrenagens] e uma polia que fornece energia através de uma correia de acionamento para acessórios como o alternador e a bomba de água .

Peças do eixo de manivela
Principais revistas

Os principais periódicos de rolamentos, ou apenas os principais periódicos, são fixados no bloco do motor e é em torno desses periódicos que o motor gira. Todos os periódicos do eixo de manivela serão usinados perfeitamente lisos e redondos, e muitas vezes endurecem os periódicos principais são presos em selas, nas quais uma inserção de rolamento substituível ficará. O rolamento é mais suave que o diário e pode ser substituído à medida que veste e foi projetado para absorver pequenas quantidades de contaminantes, se houver algum, para salvar prejudicar o eixo de manivela. Uma tampa principal de mancal é então aparafusada sobre o diário e apertada para uma especificação exata de torque.

Os periódicos correm em um filme de óleo que é forçado a entrar no espaço entre o diário e o rolamento através de um buraco na sela do eixo de manivela e um orifício correspondente na inserção do rolamento. Com a pressão correta do óleo e o suprimento de óleo, o diário e o rolamento não devem fazer contato.

Diários da biela de conexão
Os periódicos da biela são deslocados do eixo de rotação e são anexados às grandes extremidades das bielas de pistões. Confusamente, eles também são chamados de pinos de manivela ou diários de haste. Uma alimentação de óleo pressurizada passa por uma passagem de óleo angular perfurada do diário principal.

Algumas biejas de conexão têm uma via de petroleiro perfurada através delas para permitir que o óleo seja pulverizado na parede do cilindro. Quando esse for o caso, os rolamentos do diário da haste de conexão terão uma ranhura para permitir uma alimentação de óleo na biela.

Lubrificação por virabolho
O contato de metal-metal é o inimigo de um motor eficiente; portanto, os principais periódicos e diários de haste andam em um filme de óleo que fica na superfície do rolamento.

O fornecimento de óleo para o rolamento principal do diário é fácil: galerias de petróleo do bloco do motor levam a cada sela do eixo de manivela e um orifício correspondente na concha de rolamento permite que esse óleo chegue ao diário.

Os rolamentos do diário da haste exigem a mesma lubrificação, mas estão girando em torno do eixo de manivela em um deslocamento. Para levar o óleo a esses rolamentos, as passagens de petróleo correm dentro do virabrequim - através do diário principal, na diagonal pela web, e saindo através de orifícios nos diários de haste. Uma ranhura na haste principal permite que o óleo seja continuamente forçado pela passagem para os diários da haste, assistida ao ser lançada para fora pela força centrífuga do eixo de manivela rotativo.

As folgas entre os periódicos e os rolamentos são a principal fonte de pressão do óleo no motor. Se as folgas estiverem muito altas, o óleo flui livremente e a pressão não será mantida. As folgas muito baixas causarão alta pressão do óleo e risco de metal a metal. Portanto, é essencial que a folga entre os rolamentos e os periódicos seja medida quando um motor é reconstruído.

Contrapesos
O eixo de manivela está sujeito a fortes forças rotacionais, e a massa da biela e do pistão subindo e para baixo exerce uma força significativa. Os contrapesos são fundidos como parte do virabrequim para equilibrar essas forças. Esses contrapesos permitem um motor de corrida mais suave e rpm mais alto.

Um virabrequim será equilibrado na fábrica. Nesse processo, o volante está conectado e toda a montagem é girada em uma máquina que mede onde está desequilibrada. Os orifícios do equilíbrio são perfurados nos contrapesos para reduzir o peso. Se o peso precisar ser adicionado, um orifício é perfurado e depois cheio de metal pesado ou Mallory. Isso é repetido até que o virabrequim seja equilibrado.

Arruelas de manivela
Em algum momento, ao longo de seu comprimento, duas ou mais lavadoras de empuxo serão instaladas para impedir que o eixo de manivela se mova longamente. No virabrequim ilustrado, há lavadoras de empuxo nos dois lados do Central Journal. Essas lavadoras de empuxo ficam entre superfícies usinadas na web e a sela do eixo de manivela - mantendo uma pequena lacuna especificada e minimizando a quantidade de movimento lateral disponível para o eixo de manivela. A distância que o eixo de manivela pode mover-se de ponta a ponta é chamada de jogo final e um intervalo aceitável será especificado nos manuais de serviço.

Alguns motores têm essas arruelas de impulso formadas como parte dos rolamentos principais, outros, geralmente tipos mais antigos, usam arruelas separadas.

Principais vedações de óleo
Ambas as extremidades do virabrequim se estendem além do cárter; portanto, deve ser fornecido algum método de impedir que o petróleo escape dessas aberturas. Este é o trabalho das duas vedações principais de óleo, uma na frente e outra na traseira.

A vedação principal traseira é instalada entre o diário principal traseiro e o volante. É geralmente uma seleção de lábios sintéticos de borracha. A vedação é pressionada em um recesso entre o bloco do motor e o cárter. O selo possui um lábio em forma que é mantido apertado contra o eixo de manivela por uma mola chamada primavera de liga.

Uma falha no selo de óleo é um grande problema, porque eles são adjacentes aos periódicos principais que recebem e precisam, um bom suprimento de óleo pressurizado. Combinado com o giro do virabrequim, isso leva a uma rápida perda de óleo do motor através de qualquer violação de uma vedação de óleo.

A vedação do óleo dianteiro é semelhante à traseira, embora sua falha seja menos catastrófica e seja mais facilmente acessada. A vedação do óleo dianteiro estará atrás das polias e da engrenagem de tempo.

Uma vedação de óleo em si é uma parte barata, mas o acesso requer muito trabalho para remover a transmissão, a embreagem, o volante e possivelmente o eixo de manivela. Portanto, é recomendável substituir as vedações de óleo sempre que o motor for desmontado e as peças estiverem acessíveis.

Falhas, panes
O eixo de manivela, sendo muito resistente, é um componente confiável e as falhas do eixo de manivela são raras, a menos que um motor esteja sujeito a condições extremas.

Periódicos gastos
Sem pressão de óleo suficiente, os periódicos do eixo de manivela entrarão em contato com as superfícies do rolamento, aumentando gradualmente a folga e piorando a pressão do óleo. Levado ao extremo, isso pode levar a rolamentos destruídos e causar sérios danos ao motor. Onde os periódicos são usados ​​abaixo de seus limites de serviço ou não são mais perfeitamente redondos, precisarão ser moídos, conforme descrito abaixo.

Fadiga
Forças constantes no eixo de manivela podem levar a fraturas por fadiga, geralmente encontradas no filé onde os periódicos se juntam à Web. Um raio suave deste filete é fundamental para evitar manchas fracas que levam a rachaduras de fadiga. Um virabrequim pode ser inspecionado quanto a rachaduras usando magnafluxing.

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