L.4.1. Asamblarea şi controlul asamblării setului motor şi mecanismului bielă-manivelă ale notorului de autovehicul

1. Continutul lucrării 1.1. Controlul stării tehnice a setului motor şi a mecanismului bielă-

manivelă al motorului cu şi fără demontarea acestuia.1.2. Stabilirea grupelor de sortare şi elabporarea diagramelor

toleranţelor.1.3. Elaborarea schemei structurale de asamblare generală a motorului

şi detalierea schemelor structurale de asamblare a setului motor şi a mecanismului bielă-manivelă.

1.4. Calculul lanţurilor de dimensiuni ale setului motor şi mecanismului bielă-manivelă al motorului.

1.5. Controlul calităţii asamblării setului motor şi mecanismului bielă-manivelă al motorului.

1.6. Întocmirea referatului de laborator.

2. Aparate, SDV-uri şi utilaje necesare petnru efectuarea lucrării 2.1. Stand de asamblare a setului mecanismului bielă manivelă pe

blocul motor.2.2. Instalaţie de sortare dimensională a cilindrilor (ETAMIC,

ELSUPEREJET, MK având domeniul de 50-100 şi 100-150 mm sau instalaţie CEJETE 0-150 mm).

2.3. Punte tensometrică rezistiv-capacitivă tip 2304 (9EM9 Bucxureşti) cu traductoare inductive de deplasare (de ex. IWT 102).

2.4. Dinamometru 0-10 daN, cheie dinamometrică tip 131 (0-25 mdaN) şi dispozitiv de verificare a elasticităţii segmenţilor.

2.5. Truse de scsule TSA-5 sau TA-1 (TA-2).2.6. Trusă de cale.2.7. Set lere distanţiere, şubler de exterior (0-250 mm) şi riglă metalică

0-300 mm.2.8. Comparatoare de exterior şi de interior (Vd = 0,01 mm, 0-100 mm).2.9. Micrometre de exterior şi de interior, Vd = 0,01 mm, cu intervalle

de măsurare corespunzătoare dimensiunilor de măsurat.2.10. Dispozitiv pentru controlul supraînălţării cămăşilor de cilindri

(MOT 251).2.11. Dispozitiv tip riglă metalică pentru susţinerea cămpşilor de cilindri

(MOT 252).

2.12. Minimetre cu intervale de măsurare 0-25 şi 25-50 mm, Vd = 0,001 mm.

2.13. Elemente de reglare (semicuzineşi axiali, rondele nemetalice pentru supraîncălzirea cămpsilor de cilindi ş.a.).

2.14. Balanţă tip MB-H-09/02 (5 g-1 kg, eroare ±0,5 g) sau tip MB-C-12/21 (200g – 5 kg, ±50 mg) pentru cântărirea bielelor şi pistoanelor în scopul sortării lor în grupe masice (de greutate).

2.15. Aparat electric pentru încălzirea bielelor şi dispozitiv pentru extracţia şi asamblarea bolţurilor în piston şi bielă (MOT 255).

2.16. Dispozitive tip bucşă sau cu manşon şi clichet pentru asamblarea sehmenţilor pe piston şi a pistonului cu segmenţi în cămaşa de clindri.

2.17. Motoare de asamblat cu piese de schimb în seturi (2,3 seturi) aşezate pe stelaje sasu în dulapuri speciale.

3. Modul de efectuare a lucrării 3.1.Controlul stării tehnice a setului motor şi al mecanismului bielă-manivelă al motorului.3.1.1.Controlul jocului longitudinal al arborelui cotit şi al fulajului volantului.

Măsurarea jocului longitudinal al arborelui cotit şi al fulajului volantului se efectuează fie cu ajutorul traductorului inductiv IWT 102 (0-2 mm)în circuit cu puntea tensometrică tip 2304, fie cu ajutorul unui dispozitiv cu comparator de exterior CE utilizând metodica prezentată în paragraful 2.5. al prezentei lucrări.

În cazul arborelui cotit al motorului 810-99 de pe autoturismul Dacia 1300 (1310) fulajul volantului (fig.4.1.1) trebuie să fie sub o valoare prescrisă (0,06 mm). Dacă valoarea măsurată, după preluarea completă a jocului, este mai mare de valoarea prescrisă, este necesară strunjirea foarte fină sau rectificarea suprafeţelor frontale a volantului ; ăn prealabvil ănsă, fusuri8le paliere au fost rectificate. Jocul longiotudinal al arborelui cotit (fig.4.1.2) de la motorul 810-99 trebuie să fie între limitele prescrise (0,05—0,16 mm. Dacă jocul nu este corect se va înlocui semirondela tampon (semicuzinetul axial) cu una (unul) din grosimile disponibile : hsca = 2,28 ; 2,38 ; 2,43 mm. Se va lua în cpnsideraţie diferenţa dintre valoarea jocului efectiv şi cel recomandat, pe de o parte şi, diferenţa dintre grosimile semiinelelor existent şi cel de ănlocuire.

Valorile fulajului volantului şi jocului longitudinal al arborelui cotit pentru diferite motoare de automobile sunt prezentate în tabelul 4.1.1.

Fig.4.1.1. Schema de poziţionare a comparatorului pentruMăsurarea fulajului suprafeţei de lucru a volantului

Fig.4.1.2. Schema de măsurare a jocului longitudinal alarborelui cotit şi de realizarte a deplasării axiale complete

a arborelui cu ajutorul unui levier.

Tabelul 4.1.1

Motorul(Autovehiculul)

Fulajul volantu-lui, mm

Jocul longitudinal alarborelui cotit,mm

Semirondele tampon deGrosime hsca,mm

Observaţii

810-99(Dacaia 1300)

< 0,06 0,23-0,05 2,28 ; 2,38 ;2,43

-

Oltcit M-036Oltcit M-034Oltcit M-031

< 0,06 0,09-0,20 2,31; 2,48 Jocul maxim < 0,35 mm

3.1.2. Controlul jocului între piston-cilindru şi al fantei segmenţilor cu lera distanţieră. Jocul se măsoară între pistoane şi clinidri din aceeaşi clasă. Jocul de montaj între piston şi cilindru este măsurat într-un plan perpendicular pe axa pistonului – la cota specificată de la capul pistonului în manualul de reparaţie. Valoarea uzurii mantalei pistonului trebuie adăugată la uzura ambreiajului cămpşii pentru determinarea jocului real între piese.

La motorul 810-99 segmenţii în poziţia de montaj, la rece au fanta foarte mică (0,25-0,40 mm) ; prin dilatare segmenţii noi se apropie la capete astfel încât fanta ajunge la cîteva sutimi de mm.3.1.3. Controlul jocului lateral al bielei între umerii fusurilor manetoane.

Jocul lateral al bielelor se măsoară cu lere distanţiere. Valorile recomandate pentru jocul lateral admisibil al capului bielelor motorului 810-99 sunt cuprinse îăntre limitele 0,31-0,57. Alte valori referitoare la jocul lateral al bielelor se găsesc în cataloagele şi manualele de reparare a motorului respectiv.

3.2. Controlul marcării şi construirea grupelor de sortare din setul motor şi din mecanisumul bielă-manivelă.

Constituirea setului motor “piston-cămaşă-bolţ” se realizează pe baza marcajului pe care constructorul este obligat să-l practice pe piesele componente (fig.4.1.3). Pe capul pistonului există la motorul 810-99 semne marcate cu vopsea, cu urmatoarele semnificaţii (motor 810-99) :

Fig.4.1.3. Marcarea pieselor setului motor în scopulidentificării pieselor de împerecheat

-culoarea (1) reprezintă semnul de împerechere a pistonului cu cămaşa; culoarea corespunzătoare marcajului (1) pe piston se dispune la marginea circumferinţei capuli pistonuui, iar pe cămaşă pe partea cilindrică exterioară, în zona inferioară a cămăşii;-culoarea (2) simbolizează masa pistonului care trebuie să fie aceeaşi pentru toate celepatreu (trei, şase ş.a.) pistoane din setul ce se montează. Marcajul menţionat se plasează întotdeauna în zona centrală a capului pistonului; -culoareqa (3) marchează semnul de împerechere a pistonului cu bolţul. Acest marcaj se dispune pe axa geometrică a pistonului, iar la bolţ ser amplasează pe capul acestuia.

Pe pistoane se imprimă şi o săgeată cu litera V care impune orientarea pistonului la asamblarea în cilindru, cu săgeata către volant.

Pe biele sunt marcate (imprimate) cifre de ordine a bielelor pe flanul lateral al corpului şi capacului cât şi semne de vopsea în seturi determinate care se referă la masa bielelor ; bielele din acelaşi set trebuie să aibă aceeaşi masă deci aceeaşi copmbinaţie şi număr de culori marcate.

De exemplu : grupa de sortare masică g1 =478-480 g de biele motor are toate cele patru biele marcate cu verde ; g2 = 493-495 g are marcajul albastru-albastru ; iar g3 = 508-510 g are marcajul galben-albastru.

În tabelul anexă L.4.1 sunt prezentate grupele dimensionale pentru ajustajele formate de piesele conjugate. Cămaşă de cilindru-piston ; piston-bolţ ; bielă-bolţ ; alezaj picior bielă-bucşă bielă ; alezaj cap bielă-semicuzineţi ; semicuzineţi-fus maneton arbore cotit.

3.3 Elaborarea schemei structurale şi efectuarea operaşiuniulor de asamblare.

3.3.1. Schemna structurală de asamblare a setului motor, mecanismul bielei-manivelă şi de asamblare generaşă a motorului. Plecând de la idea că schema de asamblare reprezintă reprezentartea convenţională, cu simboluri, a succesiunii operaţiunilor de asamblare, de la repere până la

ansamblul general, studenţii vor elabora schema de montaj reprezentând, în coloana din stânga, reperele componente, apoi subansamblurile şi, în fine, ansamblul produs de montaj. Se vor utilize simbolurile prezentate în Anexa L.4.1. (legenda).

Un exemplu de schemăp structurală de asamblare pentru motorul 810-99 ce echipează autoturismul Dacia 1300, este prezentat. De asemenea, in Anexa L.4.1.

3.3.2. Asambarea setului motor. Dimensiunile pieselor componente )cămaşă de cilindru, piston, segmenţi, bolş) se măsoară conform metodologiei de la lucrarea L.2.1.

La asamblarea setului motor este necesar să se verifice marcajele de pe cămăşi, pistoane, biele, bolţuri şi apoi să se înlăture pelicula de conservant “antirugină”. Se reperează, în prealabil, piesele fiecărei cutii pentru respectarea împerecherii normale (fig.4.1.4).

În cazul motorului 810-99 pregătirea ansamblului piston-bolţ-bielă impune utilizarea dispozitivelor speciale MOT 255 şi 1300-M-04-000 (reşoul electric) pentru încălzirea bielelor 8 (fig.4.1.4). După verificareaq la temperatura necesară (de exemplu la motorul 810-99 t i = 256 oC) timp de 10-15 minute.

Fig.4.1.4. Dispozitivele MOT-255 şi 1300+M-05-000 :

Montajul bolţului în ansamblul “bielă încălzită-piston” se face folosindu-se dispozitivul MOT 255 sasu un cuptor electric cu precizarea ca biela să se aşeze în piston astfel ca săgeata de pe piston să aibă sensul spre volant, iar numărul poanspnat pe corpul bielei să fie în partea opusă arborelui de distribuţie (fig.4.1.5).

Fig.4.1.5. Setul motor pregătit pentru asamblare şi poziţiaRelativă corectă bielă-bolţ-piston.

Cu ajutorul dispozitivului tip cleşte pentru asamblarea segmenţilor pe pistin, se segmentează pistoanele respectându-se ordinea şi poziţia fantelor, decalate la 180o sexagesimale (fig.4.1.6) la motorul 810+99 sau la 120o la alte tipuri de motoare. 3.3.3. Asamblarea mecanismului bielă-manivelă

Dimensiunile pieselor componente se controlează după metodologia prezentată în lucrările L.2.1, L.2.2. şi L.2.4.

Se controlează supraînălţarea cămăşilor de cilindri cu ajutorul dispozitivului MOT 251 (fig.4.1.7. a şi b). la motorul 810+99 valoarea supraănăşţării cămpsilor trebuie să fie îmntre 0,04-0,12 mm ; setul de

şaibe de reglaj a înăşţimii cuprinde trei piese marcate după cum urmează : albastră-rondela de 0,08 mm 8 (cu ea se începe asamblarea) ; roşie – 0,10 mm ; verde – 0,12 mm ; se ung pistoanele cu ulei mineral specific motorului (de ex, M1oW/30 Super 1 la motorul 810-99, iarna) şi se montează ansamblul piston-segmenţi-bolţ-bielă în cămpşi, utilizând dispozitivul din fig.4.1.8; se aşează semicuzineţii lubrificaţi în corpul bielelor; se montează capacele bielelor pe manetoanele arborelui cotit unse cu ulei de motor, apoi capacele lor cu semicuzineţi respectând împerecherea marcată şi se strîng capacele cu ajutorul unei chei dinamometrrice, la momentul prescris. Ordinea de strângere a capacelor de lacăre paliere şi manetoane precum şi valorile momentului de strîngere a şuruburilor şi piuliţelor motorului Dacia 1300 sunt prezentate în figura 4.1.9.

Calculul momentului limită de strângere a şuruburilor şi piuliţelor se poate calcula cu relaţia:

Ms,lim = k.σc.ds (4.1.1)unde k este coeficientul de importanţă al îmbinării; σc - limita de curgere a materialului şurubului (σc = 20,0-130 daN/mm2) ; d-diametrul şurubului, cm.

Dacă se adoptă k = 0,06 ( k = 0,04-0,07), σc = 78 daN/mm2 şi ds = 1 cm rezultă Ms,lim = 0,06 . 1,0 = 4,68 mdaN. Rezultă pentru şuruburile de bielă Ms,lim = 4,5 mdaN iar pentru şuruburile paliererlor (ds = 1,2 cm), Ms,lim = 5,5 mdaN.

Calculul supraînălţării semicuzinetului din lagărul palier sau maneton se efectuează cu relaţia:

hsi = π D/2. σa/E în care (4.1.2)D este diametrul alezajului lagărului; σa si E sunt tensiunea şi, respectiv modulul de elasticitate longitudinal al benzii supoert din oţel laminat a semicuzinetului. De exemplu, dacă D = 46,0 mm, σa = 15 daN/mm2 şi E = 2,1 . 104 daN/mm2 , atunci:

hsi = 3,14 . 46/2.15/(2,1.104 ) = 0,05 mm = 50 μmFig.4.1.7. Verificarea supraînălţării cămpşilor de cilindri: a – cu un comparator de exterior; b – cu două comparatoare de exterior.

Fig.4.1.8 Dispozitiv de asamblare a setului piston-bolţ-bielă în cămaşa de cilindru

Fig.4.1.9 Ordinea de strângere a capacelor de lagăre paliere şi manetoane.

3.3.4. Asasmblarea volantului, chiulasei şi băii de ulei a motorului.

Ordinea de asamblare a prezoanelor şi şuruburilor de chiulasă, piuliţelor şi şuruburilor cu autofrânare ale volantului şi şuruburilor de la baia de ulei precum şi valorile momentelor limită de strângere sunt prezentate în Anexa L.4.1. (fig.L.4.1.1, L.4.1.2, L.4.1.3).

3.4. Calculul lanţurilor de dimensiuni ale setului motor şi mecanismului bielă-manivelă.

3.4.1. Calculul dimensiunii jocului cămaşă-piston la motorul 810.99 (grupele A, B li C de sortare)

jmax = Dc max – dp min = 73,01 - 72,945 = 0,065 mmjmin = Dc min – dp max = 73,00 – 72,955 = 0,045 mm

Calculul se va efectua pentru toate cele trei grupe de sortare A, B şi C; valorile jocurilor extreme trebuie să fie egaqle la toate grupele de sortare (jmaxA = jmaxB =jmax C ; jminA=jminB= jminC).

3.4.2. Calculul distanţei dintre suprafaţa plană superioară a pistonului şi suprafaţa plană a chiulasei (dimensiunea elementului de închidere).

Din desenele de execuţie ale pieselor se iau dimensiunile nominale şi toleranţele elementelor componente ale lanţului, conform figurii 4.1.10. Se calculează valorile maxime şi minime ale jocurilor pentru fiecare cuplă, iar rezultatele se trex in tabelul.4.13.

Tabelul 4.1.3.Ajustaj Dimensiuni [mm] Jmax [mm] Jmin [mm]Fus maneton-cuzinet maneton

Ǿ 43,980-0,02

Ǿ 43,98+0,08+0,02

0,100 0,020

Fus palier-cuzinet palier

Ǿ 460-0,02

Ǿ 46+0,050+0,010

O,070 0,010

Alezaj piston-bolţ piston

Ǿ 20+0,0090

Ǿ 200-0,009

0,018 0,000

Cilindru-piston Ǿ 73+0,0300

Ǿ 73-0,025-0,055

0,085 O,025

Picior bielă-umeriipistonului

l = 22-0,110-0,162

l = 25+0,3-0,4

3,462 2,710

Arbore cotit –fus maneton – cap bielă

l = 22+0,410+0,200

l = 22-0,110-0,162

0,572 0,310

Fig.4.1.10. Schema lanţului de dimensiuni a mecanismului bielă-manivelă (motor 810-99): A1 – distanţa de la suprafaţa ăşană superioară a pistonului până la axa bolţului; A2 – dezaxarea axei bucşei bielei în raport cu axa bolţului; A3 – distanţa dintre axa bolţului şi axa alezajuui capului bielei; A4 – jocul în ajustqajul maneton; A5 – raza manetonului ; A6 jocul în ajustajul palier; A7 – distanţa între axa arborelui cotit şi suprafaţa plană superioară a blocului motor; A8 – distanţa dintre

suprafaţa plană superioară a blocului motor şi suprafaţa inferioară a chiulasei.

Tabelul 4.1.4

Dimensiunile nominale şi toleranţele elementelorComponente ale lanţului de dimensiuni

Simbolul elementului A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8Dimensiunea nominală mm 37,5 0 128 0 38,5 0 204 1,15Abaterea superioară mm 0,05 0 0,15 0,03 0,1 0,02 0,15 0,1Abaterea inferioară mm -

0,050 -

0,150 -0,1 0 -

0,15-0,1

Toleranţa mm 0,1 0 0,3 0,03 0,2 0,02 0,3 0,2

Metoda directă de rezolvare a lanţului de dimensiuni format din 8 elemente primare (A1, A2, ... , A8) şi un element de închidere (ua) din care A7 şi A8 sunt dimensiuni măritoare, iar A1, A2, .. , A6 sunt dimensiuni reducătoare – are următoarele variante: metoda MINIMAX; metoda algebrică; metoda probabilistică.

1. Metoda de maxim şi minim . Pornind de la relaţiile generale cunoscute de la cursul de Maşini unelte şi control dimensional

;

;

;

şi particularizând, în cazul considerat se obţine Nua = (A7+A8) – (A1 + A2 + A3 + A4 + A5 + A6) = (204 + 1,15) –

(37,5 + 0 + 128 + 38,5 + 0) = 1,15 mmAsua = (o,1 + 0,1) – (-0,05 + 0 – 0,05 + 0,02 – 0,1 + 0,01 = 0,370 mm

Aiua = -0,1 – 0,1) – (0,05 + 0,05 + 0,1 + 0,1 + 0,07) = -0,570 mm

Deci ua = 1,15+0,370-0,570

2.Meteoda algebric ă (autor prof.dr.doc.ing.I.Lăzărescu). În aplicarea acestei metode se porneşte de la faptul că, într-o sumă sau diferenţă de mărimi tolerate, fiecare mărime trebuie luată sub formă desfăşurată (valoare nominală şi abateri limită), după care se adună sau se scad între ele părţile de acelaşi fel. În cazul diferenţelor, semnul minus în faţa unei mărimi tolerate schimbă atât semnul valorii nominale cât şi semnele abaterilor şi deci abaterile îşi vor schimba locul (abaterea superioară devine inferioară şi invers). Adică în cazul considerat:

Metoda algebrică conduce la aceleaşi rezultate ca şi metoda de minim şi maxim, dar este mai simplă şi mai rapidă în aplicare.3.Metoda probabilistică de calcul. Deoarece valorile nominale ale dimensiunilor primare sunt valori constante, valoarea nominală a dimensiunii de închidere se determină la fel ca prin metoda de maxim şi minim sau ca prin metoda algebrică.

În ce priveşte calculul abaterilor limită şi al toleranţei dimensiunii de închidere se va ţine seaqma de faptul că dimensiunile primare sunt mărimi cu caracter întâmplător şi cu distribuţii proprii.

Vom determina mijlocul câmpului de toleranţă a elementului Aj, calculat cu expresia

unde

Pentru întreg lanţul de dimensiuni considerat mijlocul câmpului de toleranţă se determină cu relaţia:

Toleranţa probabilă (practică) a dimensiunii de închidere în cazul acceptării distribuţiei normale Gauss-Laplace pentru dimensiunile efective, expresia şi valoarea:

Abaterile limită vor fi:

Deci, elementul de inchidere are valoarea:

În cazul în care distribuţia dimensiunilor nu este normală de tip Gauss-Laplace, toleranţa probabilă se calculează după relaţia:

nnde kj şi kua sunt coeficienţii de împrăştiere relativă şi caracterizează împrăştierea după o lege de distribuţie diferită de legea de distribuţie normală, dar raportată la aceasta:

Abaterea superioară şi inferioară ale elementului de închidere ua sunt:

Din aceste variante se reţine valoarea, ca valoare optimă, obţinută în cazul coeficienţilor de împrăştiere relativă diferiţi de 1.

3.5. Controlul calităţii asamblării setului motor şi mecanismului bielă-manivelă.

Cointrolul calităţii asamblării se va efectua utilizând metoda DEMERIT prezentată în cadrul cursului [7] şi lucrării [15]. Se vor relua operaţiile în ordinea lor inversă asamblării şi se calculează cifra de DEMERIT (erori tehnologice) cu relaţia:

unde n este numărul de motoare analizate (controilate);cpj – cifrele de pondere a defectului “j” constatat;dij – numărul defectelor de categorie “j” din eşantionul “i” considerat

de efectiv n motoare