vi se pare că sunteți dependent de fiorul și viteza de conducere rapid, dar nu știu primul lucru despre ceea ce se întâmplă de fapt sub capota? Doriți să aflați mai multe despre ceea ce se întâmplă fără a fi nevoie să participați la magazinul Auto 101? Ești intimidat de tehnicianul de la magazinul tău local de performanță pentru că el încearcă mereu să-ți vândă lichid de semnalizare, rulmenți de eșapament și alte părți despre care nu ești sigur că există? Dacă ați răspuns” da ” la oricare dintre aceste întrebări, de aici trebuie să începeți. Vă vom spune totul despre bucata zgomotoasă de metal conectată la roțile dvs. și puțin despre lucrurile care o fac să meargă înainte.

Text de Mike Kojima și Arnold Eugenio / /fotografii și ilustrații de personalul DSPORT

Dsport Issue #148

Cunoașterea este putere

pentru a înțelege pe deplin cum funcționează cele mai recente piese de viteză, trebuie mai întâi să înțelegeți cum funcționează un motor. Majoritatea mașinilor, așa cum le știm, sunt alimentate de ceea ce se numește un motor în 4 timpi. Un 4 timpi se referă la cele patru timpi din ciclul de putere; Cursa de admisie, Cursa de compresie, Cursa de putere și cursa de evacuare. Le vom acoperi mai detaliat în secțiunea motor 101 partea 2. Deocamdată, ceea ce trebuie să știți este că ciclul în 4 timpi explică modul în care un amestec de benzină și aer poate fi aprins, ars și transformat fără probleme în putere utilizabilă pentru a vă arunca pe sfert de milă, în jurul unei piste sau doar pentru a vă duce la muncă.

un motor este compus din mai multe componente majore; blocul, manivela, tijele, pistoanele, capul (sau capetele), supapele, camele, sistemele de admisie și evacuare și sistemul de aprindere. Aceste piese lucrează împreună într-o manieră exigentă pentru a valorifica energia chimică din benzină, transformând multe evenimente mici și rapide de ardere într-o mișcare de cotitură care în cele din urmă vă învârte roțile și vă propulsează mașina.

gaura blocului, Son

blocul este partea principală a motorului care conține componentele reciproce care valorifică energia din benzină. Dacă vă uitați sub capotă, este bucata mare de metal care se găsește în centrul compartimentului motorului care pare să aibă o grămadă de alte metale, fire și tuburi atașate la acesta.

blocul are găuri circulare în care pistoanele alunecă în sus și în jos. Fiecare gaură este numită „gaură de cilindru”. Deoarece un cilindru sau un „cilindru” are un piston, numărul total de cilindri din bloc este același cu numărul de pistoane; un motor cu patru cilindri are patru găuri și patru pistoane, un șase cilindri va avea șase găuri și șase pistoane și așa mai departe. Chiulasa se numește cap, deoarece se află deasupra blocului, acoperind Cilindrii și pistoanele. Unele motoare au cilindri care sunt opuși orizontal sau sunt într-o configurație „V”. Ca urmare, există două capete care acoperă zonele de pe bloc care au pistoane expuse. Deocamdată, trebuie doar să știm că chiulasa, sau capul pe scurt, stă doar deasupra blocului și acoperă fiecare dintre cilindrii care au pistoane în ele.

blocul are, de asemenea, o serie de pasaje fluide turnate în el. Unele dintre acestea sunt utilizate pentru a canaliza lichidul de răcire numit „lichid de răcire” în jurul cilindrilor pentru a menține temperaturile motorului și pentru a preveni supraîncălzirea. Celelalte pasaje direcționează uleiul de motor către piesele mobile pentru a lubrifia și apăra împotriva frecării care jefuiește puterea. Deoarece blocul trebuie să conțină presiuni enorme ale Cilindrilor, producătorii le aruncă din fier pentru rezistență. Alți producători aruncă blocuri ușoare de aluminiu pentru reducerea greutății. Blocurile de aluminiu utilizează o căptușeală cilindrică din aliaj de oțel sau găuri special acoperite, astfel încât să aibă o suprafață mai dură și să ofere o durată de viață extinsă.

stație de rotație

pistoanele se deplasează în sus și în jos în cilindrii blocului, deoarece un amestec de combustibil și aer este aprins în interiorul cilindrului. Arderea ulterioară se extinde rapid și împinge pistonul pe lungimea alezajului cilindrului, departe de chiulasă și cu multă presiune. Acea putere produsă într-un cilindru este înmulțită deoarece evenimentele de ardere se repetă în fiecare dintre cilindri. Aceasta este premisa de bază a modului în care funcționează un motor.

fiecare piston are inele metalice deschise montate pe ele și sunt denumite pur și simplu „inele”. Acestea sunt piese metalice subțiri, circulare, elastice, care se potrivesc în caneluri în jurul zonelor de teren inelare de la vârfurile pistoanelor. Inelele acționează ca o etanșare care menține presiunea cilindrului din amestecul de aer și combustibil ars între cap și partea superioară a cilindrului, asigurându-se că presiunea împinge pistonul în jos în loc să împingă pe lângă el. Inelele pistonului răzuiesc, de asemenea, uleiul de pe pereții cilindrului, astfel încât tot uleiul motorului dvs. să nu se ardă în timpul arderii. Există, de asemenea, un inel ondulat, cunoscut sub numele de inel de ulei, care permite uleiului să unge pereții cilindrilor, astfel încât pistonul, inelele și cilindrii să nu se poarte prematur. Dacă pistoanele dvs. nu ar avea inele sau inele care să nu se sigileze foarte bine, combustiile nu ar putea împinge pistonul cu multă forță și mașina dvs. nu ar produce nicio putere, dacă ar funcționa deloc. De asemenea, dacă inelele nu au reușit să răzuie uleiul de pe pereții cilindrilor, motorul dvs. ar rămâne în cele din urmă fără ulei, să profite și să facă o mulțime de fum negru urât din uleiul ars.

pistoane și tije

după ce blocul este curățat, măsurat și prelucrat, arborele cotit poate fi instalat și un set de pistoane și tije va umple găurile.

pistoanele sunt atașate la o bucată de metal numită bielă. Sarcina tijei de legătură este de a transfera forța presiunii care împinge pistonul în jos alezajul cilindrului către arborele cotit sau „manivelă”. Oferind legătura dintre piston și manivelă, este de înțeles modul în care tijele de legătură și-au câștigat numele.

Biela este cuplată la piston printr-un tub numit știft pentru încheietura mâinii. Știftul încheieturii alunecă printr-o gaură în piston și o gaură pe partea mai mică a bielei; acea zonă se numește capătul mic al bielei. Capătul mare al tijei este zona care se conectează la manivelă. Capătul mare al tijei are o secțiune detașabilă numită capac de capăt sau capac care îi permite să fie atașat la manivelă.

suprafața în care Biela pivotează în jurul știftului încheieturii se numește Jurnalul știftului încheieturii mâinii. Zona de pe manivelă în care tija se conectează și se rotește se numește Jurnalul tijei arborelui cotit. Jurnalele arborelui cotit sunt mai mari decât jurnalele știftului încheieturii, deoarece Jurnalul manivelei se rotește continuu la o viteză mare, spre deosebire de mișcarea simplă de balansare înainte și înapoi la capătul știftului încheieturii tijei. Această rotație de mare viteză necesită mai multă suprafață pentru a preveni deteriorarea tijei și a manivelei prin frecare. Capătul mare al tijei se învârte lin pe jurnalul manivelei pe o peliculă de ulei sub presiune care acoperă un rulment cu manșon metalic moale. La majoritatea motoarelor, capătul mic al tijei are o bucșă de bronz pentru știftul încheieturii, care este alimentat prin ungere prin stropire. La unele motoare, știftul încheieturii mâinii este alimentat din ulei răzuit de inele de pe pereții cilindrului printr-un pasaj din canelura inelului de ulei numită ulei de știft. Este rar, dar există unele cazuri în care știftul încheieturii este alimentat cu ulei sub presiune din rulmentul tijei dintr-o gaură găurită prin lungimea tijei de la capătul mare al tijei.

acest bloc Honda B-series dispune de insertii Maneca din fonta ductila în locul alezaje cilindru stoc pentru rezistență sporită pentru a se potrivi aplicații de mare putere.

manivelă Yankers

manivela într-un motor este foarte similar cu o manivelă bicicletă. Forța în sus și în jos a pedalării dvs. este exact ca forța în sus și în jos a pistoanelor care se deplasează în sus și în jos alezajul. Într-un motor de mașină, în loc de energia picioarelor împingând pedalele pentru a crea forța, arderea în cilindru și presiunea care acționează asupra pistonului creează energia. Dacă vă uitați la imagine, veți vedea că manivela are aruncări compensate exact ca o manivelă pentru bicicletă, astfel încât tijele și pistoanele să îndeplinească aceeași funcție ca și picioarele. Pe o bicicletă, când pedalezi în jos, bicicleta merge înainte și aruncarea offset vine în sus pe cealaltă parte. În mod similar, atunci când un piston este împins în jos de arderea aerului/combustibilului, acesta întoarce manivela și împinge un alt piston în sus, gata pentru următoarea combustie. Aceasta este ceea ce face ca mașina dvs. să meargă înainte. Arborele cotit este atașat la bloc cu bucăți de metal numite capace principale. Manivela este de fapt fixată de bloc, nu este atașată, cu mai mulți rulmenți cu manșon (numiți rulmenți principali) pentru a ajuta la lubrifierea jurnalelor manivelei. Jurnalele principale au, de asemenea, găuri în ele care permit uleiului sub presiune din sistemul de ulei de motor să lubrifiaze jurnalul și rulmenții.

supape: Porțile de intrare și ieșire

chiulasa conține și supapele de admisie și evacuare. Supapele de admisie și evacuare sunt piese metalice care seamănă cu teuri de golf. Supapele acționează ca uși pentru aerul de intrare și combustibil și, respectiv, gazele de evacuare de ieșire. În timpul procesului în 4 timpi, supapele de admisie se deschid pentru a permite amestecului aer/combustibil în camera de ardere, apoi se închid pe măsură ce pistonul se ridică pentru a comprima amestecul. După ce amestecul este aprins și ars, pistonul este împins în jos în gaura sa. La întoarcerea pistonului, supapele de evacuare se deschid pentru a lăsa gazele arse să iasă și apoi se închid în pregătirea următoarei sale viraje din ciclul motorului.

pentru a deschide supapele, motorul are bastoane metalice numite arbori cu came care au umflături speciale (lobi) folosite pentru a ridica supapele deschise. Camele sunt rotite de o centură sau lanț care conectează manivela de filare la angrenajele cu came; aceasta este ceea ce se numește curea de distribuție sau lanț de distribuție. Unii lobi ai arborelui cu came împing direct supapele pentru a le deschide, dar majoritatea motoarelor auto conduse de stradă funcționează indirect printr-un braț basculant. Un braț basculant este în esență un ferăstrău miniatural; un capăt al brațului basculant este împins în sus de lobul arborelui cu came, ceea ce face ca celălalt capăt să împingă în jos vârful supapei pentru a deschide supapa. Arcurile de supapă sunt literalmente arcuri atașate la supape care ajută la menținerea lor închisă atunci când ar trebui să fie închise.

Capul Honcho

așa cum am menționat mai devreme, chiulasa este o bucată mare de metal care se atașează la partea superioară a blocului și acoperă Cilindrii unde are loc arderea. De obicei construit din aluminiu, capul conține, de asemenea, bujiile, supapele și restul valvetrain (arcuri de supapă, elemente de fixare, arbori cu came).

capul(capetele) trebuie rotit (e) în jos la bloc pentru a conține rapidexpansiunea amestecului de aer / combustibil aprins fără a distorsiona, separa sau sufla complet din partea superioară a blocului. Când capul este rotit până la bloc, acesta creează o zonă deasupra fiecărui cilindru în care energia de ardere este eliberată și focalizată pe piston. Această zonă se numește camera de ardere. Dacă vă uitați la partea laterală a chiulasei care se înșurubează la bloc, veți vedea camerele de combustie ca spațiile din cap care se aliniază până la vârfurile găurilor cilindrilor. Vizibile în fiecare cameră sunt vârful bujiei și părțile plate ale supapelor. În această cameră de ardere bujia creează un arc electric care aprinde amestecul aer/combustibil.

capul are, de asemenea, pasaje turnate în el care permit lichidului de răcire sau uleiului (în funcție de ce fel de pasaj este) să circule prin cap pentru a-l ajuta să se răcească și lubrifiat. Între cap și bloc veți găsi o bucată de metal sau material compozit care are zone tăiate pentru fiecare dintre găuri și fiecare dintre pasajele care merg de la bloc la cap. Această piesă sandwich se numește garnitura capului.

trenul nebun

majoritatea motoarelor moderne au un dublu camă aeriană (DOHC) valvetrain ceea ce înseamnă că supapele de admisie și evacuare au propriile arbori cu came. Avantajul de a avea arbori cu came separați este că fiecare camă poate fi plasată foarte aproape de supapă, permițând lobilor camei să funcționeze fie direct pe supape, fie printr-un braț basculant foarte mic. Acest lucru reduce masa inerțială a trenului de supapă la un nivel minim, ceea ce ajută și mai mult funcționarea la turații mari. Aproape toate motoarele moderne de înaltă performanță utilizează supape DOHC pentru a maximiza cantitatea de putere disponibilă la turații mari. Mitsubishi 4b11 găsit în EVO X și Mazda MZR 2.3 DISI găsit în MAZDASPEED3 sunt exemple principale de motoare DOHC actuale de înaltă performanță.