Motor Termic

5. MotorulSEPTEMBRIE 1998 EDIIA 1

Motoare cu ardere internLa autovehicule se utilizeaz cu precdere motoarele cu ardere intern. Motoarele cu ardere sunt maini cu energie termic. Ele transform energia termic, rezultat din arderea combustibilului, n energie mecanic. n funcie de modul de transmitere a micrii, motoarele cu ardere se mpart n: Motoare cu piston culisant Motoare cu piston rotativ Motoare cu turbin Motoarele cu ardere cu care sunt echipate automobilele VW i Audi sunt motoare cu piston culisant care acioneaz dup principiul celor patru timpi. Se prevede ns i utilizarea, n mai mare masur, a motoatelor electrice i hibride (o combinaie ntre motoarele cu ardere i cele electrice).

Motoare cu pistonPremiza pentru transformarea energiei termice n energie mecanic o costituie arderea amestecului aercombustibil ntr-un spaiu nchis, cilindrul. n timpul arderii are loc o cretere de temperatur, i prin aceasta i o cretere a presiunii n cilindru. Aceast presiune de ardere acioneaza asupra pistonului i l apas ctre n jos. Pistonul este legat mobil, prin intermediul unui bol i a unei biele, de arborele cotit. Astfel se asigur transformarea micrii du-te vino a pistonului ntr-o micare de rotaie a arborelui. Alimentarea amestecului aer-combustibil, arderea i evacuarea gazelor arse se numete schimb de gaze sau schimb de sarcin. Acest schimb de gaze trebuie asigurat de elemente de comand precise i cu acionare rapid. La motorul n patru timpi, comanda a fost cel mai bine asigurat prin utilizarea supapelor (admisie-evacuare). Supapele sunt acionate de o ax cu came. Axa cu came este acionat de arborele cotit. ntruct pistoanele sunt legate de arborele cotit prin intermediul bielei, rezult c la o poziie anumit a pistonului corespunde o poziie riguros determinat a supapei.

Supape Axa cu came

Piston Arbore cotit

Biela

PORSCHE AUSTRIA

KFZ-MECHANIKER/KFZ-ELEKTRIKER

1

5. MotorulEDIIA 1 SEPTEMBRIE 1998

Motorul in patru timpiMotorul n patru timpi, cu comanda prin supape, funcioneaz dup urmtorul principiu: Timpul 1

1. Admisie Supapa de evacuare este nchis prin presiunea arcului supapei, n vreme ce supapa de admisie se deschide prin intermediul axului cu came. Prin deplasarea ctre n jos a pistonului, amestecul aercombustibil este absorbit (la motoarele Diesel se absoarbe numai aerul, iar combustibilul este injectat dup comprimarea aerului).

2. Etanare Supapele sunt inchise i amestecul aercombustibil se comprim prin deplasarea n sus a pistonului.

Timpul 2

3. Ardere lucru mecanic In pozitia de inchis a supapelor, o scnteie de la bujie aprinde amestecul puin nainte ca pistonul s ajung n punctul mort, superior (la motoarele Diesel, combustibilul se aprinde la comprimare avansat, datorit gradului ridicat de aprindere a materialului ). Amestecul arde, iar presiunea gazelor de ardere deplaseaz pistonul n jos. Astfel se produce lucru mecanic.

Timpul 3

4. Evacuarea nainte ca pistonul s ating punctul mort, inferior, se deschide supapa de evacuare. Datorit suprapresiunii din cilindru i a micrii ctre n sus a pistonului, gazele arse vor fi evacuate din cilindru. n timp ce supapa de evacuare se nchide, supapa de admisie se deschide din nou. ntregul proces rencepe cu etapa de admisie.

Timpul 4

2


PORSCHE AUSTRIA


Termeni specifici, legati de motoarele cu piston culisantn literatura tehnic se utilizeaz termeni de specialitate pentru descrierea motoarelor i a prilor componente, plecndu-se de la premiza c se cunoate nelesul acestora. Comparai denumirile urmtoare cu specificaia din literatur : revizie tehnic verificare motor documentaie de reparaie motor mecanic grupa de reparaie 00 date tehnice

Volumul de compresie (Vc): este spaiul rmas liber, cnd pistonul este n poziia OT. Raportul de compresie: este cilindreea + volumul de compresie raportat la volumul de compresie. Vh + Vc Vc Vc Vc

Vh

Piston n UT

Piston n OT

CilindrulAlezaj: diametrul cilindrului OT (PMS): punct mort superior (punct de ntoarcere) al pistonului UT (PMI): punct mort inferior (punct de ntoarcere) al pistonului Cursa: drumul pistonului ntre OT i UT

Rapotul Cilindreea + vol. de compresie de compresie, , = ---------------------------------------Volumul de compresie Vh + Vc = ----------------Vc Prin comprimare, amestecul aer - combustibil (motoare Otto), respectiv, aerul absorbit (motoare Diesel) se nclzesc. Dac raportul de comprimare este prea mare, se poate produce, de ex. la motoarele Otto, prin creterea prea mare de temperatur, autoaprinderea necontrolat (ardere cu btaie - vezi cap.7 dispozitivul de aprindere, pregtirea amestecului combustibil, curirea gazelor de eapare). Urmrile acestui lucru sunt deteriorri ale motorului. Raportul de comprimare la motoarele Otto: cca. 8:1 pn la 11:1 Raportul de comprimare la motoarele Diesel: cca. 20:1 pn la 25:1 Comprimarea la motoarele Diesel este mare, ntruct combustibilul injectat trebuie s se autoaprind la temperatur nalt.

Cilindreea unui cilindru (Vh): este volumul cilindrului ntre OT i UT. Cilindreea motorului (VH): este volumul unui cilindru nmulit cu numrul de cilindrii ai motorului. Cilindreea se exprim n centimetri cubi (cm3) sau n litri (l). Exemplu Audi V6 motor - 2,8 l Cilindreea (unui cilindru) = 461,86 cm3 Cilindreea motorului = 461,86 x 6 = 2771 cm3

PORSCHE AUSTRIA


3


Raportul curs alezajLa motoarele pentru autoturisme, raportul curs alezaj (s/d) utilizat este cuprins ntre 0,7 i 1,2.

Motorul ptratCnd cursa este egal cu alezajul, se vorbete despre un motor ptrat. Raportul ntre cursa (s) i alezaj (d) este egal cu 1. Motoarele ptrate constituie trecerea de la motoarele cu cursa scurt la motoarele cu cursa lung.

Motoarele cu cursa scurt Cnd cursa este mai mic dect alezajul se vorbete despre motoare de curs scurt. Raportul ntre cursa (s) i alezaj (d) este mai mic dect 1. Exemplu: Motoare de 1,3 l Indicativul motorului NZ Cursa s = 72 mm Alezajul d = 75 mm s 72 mm = = 0.96 d 75 mm Caracteristicile funcionale i tehnice ale motoarelor cu curs scurt: ntruct cursa este scurt, viteza pe care o atinge pistonul nu este att de mare, ct este la motoarele cu curs lung, ci medie.

Motoarele cu curs lungCnd cursa este mai mare dect alezajul, se vorbete despre motoare avnd cursa lung. Raportul dintre cursa (s) i alezaj (d) este mai mare dect 1. Exemplu: motor Diesel - 1,9 l Indicativul motorului AAZ Cursa s = 95.5 mm Alezajul d = 79.5 mm s 95.5 mm = = 1.2 d 79.5 mm Caracteristicile funcionale i tehnice ale motoarelor cu cursa lung: motoarele cu cursa lung realizeaz chiar i la un numr redus de turaii un moment bun (capacitatea de a accelera). ntruct raportul ntre suprafaa pistonului i peretele cilindrului este mai bun, transferul de cldur (racirea) de la peretele cilindrului se realizeaz mai uor. Acest lucru aduce avantaje termice n funcionarea motorului. nlimea spaiului de comprimare (Vc) este mai mare, la acelai raport de comprimare, dect la motoarele de curs scurt. Raporturi de comprimare mai mari folosesc mai eficient energia termic a combustibilului. Consumul de carburant se reduce astfel.

Viteza medie a pistonului se determin din curs i din numrul de rotaii ale arborelui cotit. Datorit alezajului mare se pot monta mai uor supape cu suprafaa mare. La un numr redus de turaii se obine un moment mic.

La un numr mare de turaii se realizeaz o putere relativ mare.

4


PORSCHE AUSTRIA


La acelai numr de cilindri se obine la un raport mare cursa alezaj, pe aceeai lungime de motor, o cilindree mai mare dect la motoarele de curs scurt. Domeniul de turaii la care se obine un moment mare, este n general mai mare dect la motoarele de curs scurt. Acest lucru se reflect ntr-o elasticitate mai mare a motorului, ntr-un mod mai comod de conducere i ntr-un consum redus de carburant. Din aceste motive, tendina de dezvoltare a motoarelor este ndreptat n direcia motoarelor de curs lung.

ntre puterea care acioneaz asupra pistonului i momentul care se formeaz se afl o legatur direct. Cu alte cuvinte: cu ct puterea (respectiv presiunea), care acioneaz asupra pistonului, este mai mare, cu att, momentul este mai mare. ntruct presiunea care se formeaz n timpul arderii nu este constana, s-a introdus noiunea de presiune medie de ardere. Momentul depinde ns i de cilindree, nu numai de presiunea de ardere. O curs mai mare (lungime mai mare a braului manivelei) i o suprafa mai mare a pistonului realizeaz, la aceeai presiune, un moment mai mare. Aceast relaie este urmtoarea formul: Md = pm x Vh x ( K) descris simplificat de

Turaie i putereDup cum este cunoscut, n cilindrii unui motor cu piston culisant este ars un amestec aer-carburant, cu o compoziie bine determinat. Gazele de ardere, care se dilat la cursa util a pistonului, exercit o presiune pe suprafaa pistonului. Puterea rezultat deplaseaz pistonul pe direcia punctului mort inferior i pune n micare arborele cotit prin intermediul bielei. Este evident ca puterea care acioneaz asupra pistonului este cu att mai mare, cu ct, se afl la dipoziie mai mult amestec combustibil (mers n gol - sarcina intermediar sarcin maxim).

Md = moment, n Nm pm = presiunea medie de ardere, n bar (1 bar = 10 N/cm2 Vh = cilindreea cilindrului (K)= constana de motor (dependena de nr. de cilindri, motor n doi / patru timpi, randament mecanic) vezi manual pt. mecanici La fiecare curs util a pistonului se produce un anumit moment i lucru mecanic. Puterea P rezult din lucrul mecanic efectuat n anumite uniti de timp. Pentru motoarele cu piston se poate afirma c puterea este cu att mai mare, cu ct, pentru anumite intervale de timp, are loc mai des o curs util turaie mai mare. Din aceasta rezult ca puterea este determinat de doi factori, i anume de turaie i de moment. Din aceast dependen rezult: P0 = Md x n x (K)

Kolben

Bohrung

Hub s

Pleuel Kurbel

P0 = puterea n KW Md = momentul n Nm n = turaia n 1/min. (K) = constant de motor (vezi mai sus)

PORSCHE AUSTRIA


5


Prin nlocuirea factorului Md cu expresia corespunztoare din prima formul, se obine urmtoarea formul pentru putere: P = pmx Vhx n x (K) Rezumnd, din aceste consideraii teoretice, relativ simple, se poate concluziona c puterea motorului depinde de urmtorii factori: Presiunea medie (efectiv) Cilindree (alezajul, cursa, numrul de cilindri) Turaia Modul de lucru al motorului: - motor n doi timpi: fiecare turaie o curs util - motor n patru timpi: fiecare a doua turaie o curs util

Cteva exemple: 1. Motor 1,8 l - 55 KW 55 kW Ph = ------------ = 30,5 kW / l 1,8 l 2. Motor 1,8 l - 66 KW 66 kW Ph = ------------ = 36,6 kW / l 1,8 l 3. Mptor 2,0 l - 85 KW 85 kW Ph = ------------ = 42,5 kW / l 2,0 l

Pentru motoare puterea se indic n KW. 1 KW = 1,36 PS 1 PS = 0,736 KW

Audi 5 cilindri 20V Turbo: 169 kW Ph = ------------ = 76,1 kW / l 2,22 l Aceast valoare de 76 kW / l caracterizeaz un motor de putere mare, dar nu un motor de curs. Pentru curse, Audi a folosit motoare de 478 kW i 2,22 l. 478 KW Ph = -------------- = 215,3 KW / l 2,22 l Motoarele de curse, caracterizate prin puteri specifice foarte mari, nu au durat de ntrebuinare lung, chiar dac se utilizeaz cele mai moderne tehnologii de obinere a materialelor. Pe de alt parte, se pune ntrebarea legat de oportunitatea utilizrii lor n mod obinuit.

Caracteristica de motorCnd se vorbete despre caracteristica de motor, se nelege modul n care puterea i momentul se raporteaz la turaie. Aceast caracteristic se reprezint grafic, n diagrame, prin curba de sarcin maxim pentru putere i moment.

Curba pentru putere: Turaia la care se obine cea mai mare putere se numete turaia nominal. Drept criteriu de apreciere s-a ncetenit aanumita putere a cilindreei ( Ph = putere specific). Aceasta reprezint raportul ntre puterea motorului, n kW, i o cilindree de 1 l.

6


PORSCHE AUSTRIA


Curba pentru momentul motor Pentru evaluarea i pentru compararea curbei de moment se folosesc n special elasticitatea turaiei i elasticitatea momentului. Momentul motor al roilor de traciune este determinat de raportul de transmisie al cutiei de viteze. Turaie nominal ------------------------------------Turaie la Md max

elasticitatea turaiei

5.000 rot/min = ------------------- = 2 2.500 rot/min

75 Nm elasticitatea momentului= ------------------ = 0,53 140 Nm 2. Motor de 1,8 l 66 kW: turaie nominal = 5.500 rot/min Md maxim = 145 Nm la 2500 rot/min Md la turaia nominal = 110 Nm

Elasticitatea = turaiei

(Md= momentul motor) Dorim s prezentm o comparaie ntre dou motoare de 1,8 l i putere diferit.Moment motor (Nm)

1. Motor de 1,8 l 55 kW turaie nominal = 5.000 rot/min Md maxim = 140 Nm la 2500 rot/min Md la turaia nominal = 75 Nm

Turaie (rot/min)

Moment motor (Nm)

elasticitatea turaieiPutere (KW)

5.500 rot/min = ------------------- = 2,2 2.500 rot/min

110 Nm elasticitatea momentului= ------------------ = 0,75 145 Nm Elasticitatea total: Elasticitatea total este produsul ntre elasticitatea turaiei i elasticitatea momentului. Domeniul elastic: domeniul turaiei ntre momentul maxim i puterea maxim se desemneaz ca domeniu elastic. n acest domeniu se situeaz i cel mai mic consum specific de carburant.

Turaie (rot/min)

Putere (KW)

PORSCHE AUSTRIA


7


mprirea motoarelorExist multe modaliti de mprire a motoarelor prin care li se atribuie un anumit tip constructiv sau o anumit caracteristic. Aceast mprire poate fi realizat dup urmtoarele criterii:

Dupa modul de lucru: - motoare in patru timpi - motoare in doi timpi Dup tipul micrii - motoare cu piston culisnant - motoare cu piston rotativ - motoare cu turbin Dup tipul de energie de acionare: - motoare cu benzin ( motoare Otto) - motoare Diesel - electromotoare

Dup tipul de aprindere: motoare Otto: aprindere prin scnteie motoare Diesel: autoaprindere Dup modul de formare a amestecului combustibil: - motoare alimentate cu amestec combustibil - motoare cu injectie Dup modul de umplere al cilindrului: - motoare cu absorbie - motoare cu admisie forat a aerului Dup modul de realizare a rcirii: - motoare de rcire cu aer - motoare de rcire cu ap

Motor boxer

V-Motor

Motor n linie

V-Motor + R-Motor = VR-Motor

8


PORSCHE AUSTRIA

5. MotorulIANUARIE 1999 EDIIA 2

Sistemele de evacuare a gazelorDispozitivele moderne de evacuare a gazelor au de ndeplinit n principal trei desiderate: 1. Evacuarea gazelor 2. Amortizarea zgomotului 3. Curarea gazelor Prile componente ale ansamblului de evacuare sunt: Galeria de evacuare eava de evacuare Unul sau mai multe amortizoare de zgomot Catalizator Garnituri Elemente de prindere

Modaliti de amortizare a zgomotelor: 1. Amortizoare de zgomot prin absorbie: prin materiale de absorbie a zgomotelor (materiale poroase din bazalt sau metal), n amortizoare, se absorb n special frecvenele mai nalte (deosebit de persistente) ale sunetului.

Amortizor de zgomot prin absorbie

2. Amortizoare de zgomot prin reflexie: Undele sonore sunt reflectate de mai multe ori ntre camerele dispuse paralel, pe directia de propagare a curentului. Asemenea unui ecou, care se estompeaz, energia sonor scade treptat. Prin metoda amortizrii prin reflexie se amortizeaz n special frecvene joase (depinznd de mrimea camerei).

Evacuarea gazelorEvacuarea gazelor n afar trebuie realizat astfel nct gazele de eapare s nu ajung n interiorul autovehiculului. n mod constructiv acest lucru se asigur sub premiza etaneitii sistemului de evacuare.

Amortizarea zgomotelorGazele de eapare, avnd temperaturi de pn la 850C, au, n anumite intervale ale ciclului de evacuare, o suprapresiune de cca. 5 bar. Ieirea n for din cilindru conduce la apariia unor unde de presiune, care se deplaseaz cu viteze ntre 500 m/s i 700 m/s n curentul de eapare. Undele de presiune produc zgomote, de tipul unor pocnete, care trebuie amortizate. Amortizoarele de zgomot consum energia undelor de presiune, reducnd vibraia.Amortizor de zgomot combinat prin absorbie i reflexie Amortizor de zgomot prin reflexie

PORSCHE AUSTRIA


9

5. MotorulEDIIA 2 IANUARIE 1999

3. Amortizoare de zgomot prin interferen: Curentul gazelor de eapare este divizat pentru nc put, n amortizor, i apoi este reunit. Astfel, gazele de eapare parcurg trasee de lungime diferit. O parte din energia sonor se disip datorit interferenei, n momentul n care curenii divizai se rentlnesc. Sunt amortizate, n special, frecvenele joase i medii. 4. Rezonator prin absorbie: prin intermediul unui rezonator de absorbie, la intrarea ntr-un amortizor, varfurile de presiune, extrem de sonore, sunt reduse de ctre vibraii de rezonan. De cele mai multe ori, se folosesc mai multe tipuri de amortizoare mpreun, pentru a ncerca amortizarea tuturor frecvenelor suprtoare ale zgomotelor produse de gazele de eapare. n figur este prezentat o combinaie de sisteme diferite de amortizare a zgomotului:

1. Solicitare mecanic: Vibraiile de la motor i de la caroserie acioneaz asupra ntregului ansamblu. Totodat, curentul pulsator al gazelor de eapare reprezint, prin vibraii, o solicitare mecanic. Pentru a preveni rupturi datorate vibraiilor, instalaia de evacuare a gazelor trebuie montat fr tensionri. Acestui lucru trebuie s i se acorde importan deosebit n cazul unei reparaii. 2. Solicitare termic Cedarea de temperatur din interior ctre afar conduce la dilataii semnificative ale pieselor componente. Variaii de temperatur mari i frecvene conduc la deteriorarea materialului. n mod special, zona din fa a instalaiei de evacuare a gazelor este expus unei solicitri termice intensive. 3. Coroziune extern Datorit aciunii umiditii i a srii, ntreaga instalaie este solicitat la coroziune extern. 4. Coroziune intern Numeroase porniri la rece, circulaia intravilan i pe pacursuri scurte, conduc la formarea unui condens al gazelor de eapare, in interiorul instalaiei, deosebit de agresiv, care determin apariia coroziunii interne umede, intensive. Datorit temperaturilor relativ sczute n zona din spate a instalaiei de evacuare, acesta este locul, n care, coroziunea interna solicit mai mult. La drumuri lungi motorul ajunge la o temperatur mai nalt. n aceste situaii, coroziunea intern se manifest mai puin. Coroziunea intern acioneaz i n intervalele de timp, n care, automobilul nu este pornit. Solicitarea prin coroziune intern nu este, deci, dependent de numrul de kilometri rulai, spre deosebire de solicitarea termic.

Un ansamblu de evacuare a gazelor bine alctuit realizeaz subpresiune de vibraie la iesire. Acesta determin o golire mai eficient de gaze de eapare a cilindrului i mbuntete prin aceasta umplerea cilindrului. n concluzie, sistemul de evacuare a gazelor influenteaz i puterea motorului.

Solicitarea instalaiei de evacuare a gazelorInteraciunea diverselor tipuri de solicitare reprezint o ncrcare deosebit de dur pentru instalaia de evacuare.

10


PORSCHE AUSTRIA


Catalizatori ai gazelor de eapareAprox. 1% din volumul de gaze de eapare necurate conin substane toxice: Monoxid de carbon - CO Hidrocarburi - HC Oxizi de azot - NO Catalizatorul are funciunea tripl de a iniia transformarea chimic a celor trei componente toxice n compui netoxici, i anume: Dioxid de carbon - CO2 Vapori de ap - H2o Azot - N2 Reaciile chimice, care au loc la curarea catalitic a gazelor de eapare:2 CO monoxid de carbon + O2 oxigen 7 O2 oxigen 2 CO2 dioxid de de carbon 6 H2O + 2 CO2 apa dioxid de carbon N2 + 2 CO2 azot dioxid de carbon

n general, catalizatorii sunt substane care determin prin prezena lor apariia unui proces chimic, fr ca ei nii s suporte transformri. Drept catalizatori pentru substanele de eapare se folosesc metalele nobile, anume platina i rhodiul, parial i palladiul. Catalizatorul gazelor de eapare este stratificat pe un suport ceramic, formnd un film, care totalizeaz 1-2 g. Suportul ceramic prezint numeroase canale, strbtute de curentul de gaze de eapare. n stare neprelucrat, suportul ceramic are o suprafa de 3-4 m2. La obinerea catalizatorului, pe suportul ceramic se depune un strat intermediar de oxid de aluminiu (wash-coat), care conduce la o cretere a suprafeei de 7000 de ori. Numai prin intermediul acestei suprafate mari este posibil ca substanele nocive s fie transformate cu un randament bun.

2 C2H6 + hidrocarbura 2 NO monoxid de azot +

2 CO monoxid de carbon

Catalizatorul cu trei ci- sectionat parial:

Domeniul macroscopic

Domeniul microscopic

Sonda Lambda

Suport

Strat intermediar

Catalizator

Carcas de metal

Transformarea substanelor nocive n prezena catalizatorului ncepe la o temperatur de 300C. Catalizatorul cu trei ci poart aceast denumire pentru c realizeaz scderea concentraiei celor trei substane toxice din gazele de eapare. Cnd catalizatorul ajunge la temperatura optim de reacie (cca. 600C), atunci transformarea substanelor nocive n compui ecologici are loc n proporie de 90 %.

PORSCHE AUSTRIA


11


Premiza pentru acest randament bun, l constituie i faptul c amestecul aer-carburant este reglat cu ajutorul unei sonde Lambda 1. Autovehicule cu motoare Otto, prevzute cu sistem de transformare a gazelor de eapare nocive n produi ecologici, pot fi alimentate numai cu benzin fr plumb.

Indicatii pentru service: Operaii de montaj la instalaia de evacuare a gazelor ntotdeauna trebuie nlocuite garnituri i piulie cu autoasigurare. La unele autovehicule se monteaz, ca dotare de serie, mai multe amortizoare de sunet ce formeaz un singur subansamblu. n caz de reparaie, aceste amortizoare pot fi separate cu ajutorul unui fierstru pentru caroserie (de ex.VAG1523 ). Locurile de separare ale acestor instalaii de evacuare a gazelor sunt marcate prin adncituri pe perimetrul evii de legtur. Separarea se va realiza printr-o tiere transversal fa de axul evii. La montarea de piese aparinnd instalaiei de evacuare a gazelor, trebuie avut n vedere ca instalaia s nu fie tensionat. Dac este cazul, se vor desface clemele de prindere i se vor poziiona eava de evacuare, respectiv, amortizoarele de zgomot prin deplasare n direcie longitudinal i prin rsucire. La amplasare trebuie avut n vedere ca in toate punctele distana s fie suficient pentru montaj, i ca punctele de prindere s fie incrcate uniform. Catalizatorii trebuie mnuii cu grij. Prin lovituri dure este posibil s se sparg suportul ceramic din interiorul catalizatorului.

La utilizarea benzinei cu plumb, stratul catalitic de metal nobil este acoperit cu reziduuri de plumb, care mpiedic gazele de eapare s intre n contact cu suprafaa activ, catalitic. Astfel, catalizatorul i pierde funcionalitatea. Temperatura maxim de utilizare a catalizatorului este de 900C. Defeciuni la sistemul de aprindere sau la instalaia de pregtire a amestecului carburant pot conduce la situaia n care, combustibil nears ajunge n catalizator i arde acolo. Temperaturile nalte ce se dezvolt astfel determin deteriorarea catalizatorului. Pentru a fi evitate asemenea deteriorari ale catalizatorului, n cazul n care se defecteaz instalaiile de aprindere i de pregtire a amestecului carburant, motorul trebuie nchis i maina trebuie tractat ctre un service.

Literatura tehnic: Instalaiile pentru gazele de eapare sunt descrise n cadrul grupei 26 de reparaie, Mecanica Motorului, din documentaie.

12


PORSCHE AUSTRIA


Lubrifierea motoruluin tehnic, prin lunbrifiere se nelege utilizarea unei substane cu scopul de a reduce gradul de frecare sau de a ntrzia sau de a evita instalarea uzurii.

Frecarea mixtntre suprafee se afl agent de lubrifiere. Se mai ating numai varfuri de suprafa. Gradul de uzur este deja diminuat sensibil. Frecarea mixt se manifest n motor n starea de pornire la rece i n punctele de ntoarcere ale pistonului (P.M.S. si P.M.I.). Frecarea mixt n motor apare i atunci cnd, pentru motor, se folosesc tipuri neadecvate de uleiuri sau uleiuri mbtrnite. De asemenea, presiunea prea mic a uleiului poate determina apariia unui fenomen de frecare mixt. Urmarea o constituie durata scurt de via a motorului.

Tipurile de frecarePeste tot, unde n tehnic obiecte se afl n micare relativ, apare frecarea. Frecarea poate fi dorit, de ex. ntre pneuri i drum, ntr-un ambreaj cu frecare, la frnare. Fenomenul de frecare este nedorit la motor. Toate piesele ar trebui s se mite cu uurin, pentru a consuma ct mai puin combustibil posibil i pentru a produce un grad ct mai mic de uzur. Frecarea poate fi evitat prin introducerea unui agent de lubrifiere ntre suprafeele asupra crora se manifest. Pentru motor, lubrifiantul este uleiul de motor. Se deosebesc urmtoarele tipuri de frecare: Frecarea uscat Frecarea mixt Frecarea n mediu lichid

Frecarea n mediu lichidUn film de ulei separ suprafeele ntre ele. Gradul de frecare ntre cele dou suprafee este determinat numai de vscozitatea uleiului. Suprafeele nu prezint uzur. Acest tip de frecare se numete lubrifiere hidrodinamic complet. Arborii cu lagre de alunecare (arborele cotit, axa cu came) sunt lubrifiai n sistem complet hidrodinamic. Datorit micrii de rotaie a arborelui se formeaz un con de ungere.

Frecarea uscatSuprafeele se ating. Neregularitile fine ale suprafetelor se aga i se rup frecare nalt, grad de uzur mare. n motor nu este permis s se produc fenomenul de frecare uscat, nici chiar la primul start al unui motor nou sau la un motor reparat. De aceea, motoarele se ung cu ulei nc din faza de asamblare.

Lagr Arbore Canal pentru ulei

Film de lubrifiere

PORSCHE AUSTRIA


13


Circuitul uleiuluin procesul de lubrifiere sub presiune, n circuit nchis, la motoarele VW Audi, pompa de ulei absoarbe uleiul de motor de pe fundul bii de ulei. Pompa de ulei este acionat direct sau indirect de ctre arborele cotit. Pompa de ulei alimenteaz sub presiune filtrul de ulei de motor, conduce apoi uleiul n canalul principal de ulei, care este dispus, de obicei, paralel cu arborele cotit. Din canalul principal se ramific dou canale de ulei mai mici, care conduc la lagrele arborelui cotit. O parte a uleiului se distribuie de la canalul principal ctre arborele cotit.

Pompele de uleiDrept pompe de ulei se utilizeaz: Pompe cu roi dinate, cu dini exteriori Pompe cu roi dinate, cu dini interiori n funcie de numrul de rotaii, pompele de ulei recircul ntreaga cantitate de ulei de pn la 400 de ori pe or. Acest lucru nseamn c pentru o cantitate de 4,5 l de ulei, pompa vehiculeaza 30 l pe minut. Pompa cu roi dinate cu dini n exterior Ambele roi dinate cu dini exteriori pompeaz uleiul de la partea de absorbie spre partea de presiune. Pompa de ulei are absorbie proprie i este poziionat ct mai n adncime, pentru a menine nltimea de absorbie ct mai mic. Astfel, la pornire se obine o ungere rapid a lagarelor.

ntrerup. presiune ulei

Pomp ulei

Filtru ulei Supap de scurt-circuit

Supap de suprapresiune

Ungerea bolului pistonului i a pistoanelor din cilindrii se realizeaza cu uleiul aruncat de pe piciorul bielei i de pe arborele cotit, datorit micrii de rotaie a arborelui cotit n baia de ulei. Motoarele cu puteri mari i turbomotoarele dispun suplimentar, pentru o mai bun rcire a fundului pistonului, de duze pentru injecia uleiului n partea inferioar a pistonului. Uleiul iese lateral, prin lagrele arborelui cotit sau a axului cu came. El curge liber napoi, n baia de ulei, de unde este din nou absorbit de pompa de ulei.

Latura sub presiune

Pomp de ulei cu roi cu dantur exterioar

Latura de admisie

14


PORSCHE AUSTRIA


Pompa cu roti dintate cu dinti interiori Lucreaz pe acelai principiu cu pompele cu roi dinate cu dini exteriori. Uleiul este antrenat pe partea de absorbie de golurile dintre dini i condus ctre partea de presiune. Roata dinata interioar o acioneaz pe cea exterioar, care are dinii dispui ctre interior. Piesa plin, de forma unei semiluni, separ partea de absorbie de partea de presiune.

Supapa de suprapresiune Supapa de suprapresiune se afl pe partea de presiune a pompei de ulei. Scopul supapei de suprapresiune este acela de a proteja pompa n cazul n care presiunea uleiului crete prea mult datorit vscozitii mari a uleiului, cnd motorul este rece. Presiunea de deschidere a supapei este de 5 pn la 7 bari. Indicaii exacte pentru fiecare tip de motor gasii n documentaia de reparaie.

Pomp de ulei

Antrenare

Latura de presiune

Admisia Supapa de suprapresiune

Filtre de ulei Cnd motorul este rece, se poate ajunge la o presiune foarte mare a uleiului datorit vscozitii mari a uleiului rece. n absena unui dispozitiv de protecie, pompa de ulei poate fi astfel suprasolicitat i/sau se pot poduce deteriorri ale pieselor sistemului de ungere. Exemplu Un filtru de ulei plesnit, respectiv blocajul supapei de suprapresiune indic suprapresiunea uleiului. Filtrele de ulei cur uleiul de impuritile mecanice (de ex. praf, pilitur de metal, resturi de ardere insolubile n ulei) i mpiedic astfel ca particulele de murdrie s ajung la lagre.

PORSCHE AUSTRIA


15


Filtrul de ulei al motoarelor VW Audi este permanent traversat de ntreaga cantitate de ulei. Astfel, la locurile de lubrifiere ajunge ntotdeauna ulei filtrat. Pentru a asigura lubrifierea, chiar i n situaia n care filtrul este nfundat (ncrcat), a fost prevazut o supap de scurt-circuitare a filtrului principal. Dac diferena de presiune n filtru crete prea mult datorit nfundrii filtrului, atunci se deschide supapa de scurt-circuitare i uleiul, nefiltrat ns, poate ajunge la locurile care trebuie lubrifiate.

Sisteme de rcire a uleiuluiPentru ca uleiul s-i pstreze calitatea de lubrifiere, temperatura uleiului din baia de ulei nu trebuie s depeasc 140C. Punctual, de ex. la piston, temperatura uleiului ajunge la 250C. Uleiul preia cel putin 4% din cantitatea de caldur. n cazul n care cldura preluat de ulei se transfer numai asupra bii, atunci acest lucru implic utilizarea unor cantiti mari de ulei. Cantiti mari ulei, care ar fi necesare, n mod special, la motoare puternice, prezint ns si dezavantaje: Temperatura de lucru a uleiului se atinge mai ncet. Cantiti mari de ulei impun utilizarea unor pompe mai puternice. Acestea ns ar reduce performana motorului, datorit faptului c preiau puterea de transmisie de la arborele cotit. Cantitatea mai mare de ulei folosit implic, de asemenea, creterea costurilor de ntreinere. Din punct de vedere ecologic, se pune problema cantitii mai mari de deeuri, constnd n ulei mbtrnit. Aceste dezavantaje sunt nlturate prin utilizarea de sisteme de rcire a uleiului. Schimbul de cldura n vederea rcirii uleiului poate fi realizat practic n diferite moduri: Prin rcitoare de ulei amplasate direct in curent de aer Prin rcitoare de ulei ce transfer cldura sistemului de rcire. La rcitoarele de ulei aflate n circuitul apei exist o scdere relativ mic de temperatur fa de uleiul de motor. De aceea, la motoare de puteri mari, se folosesc deseori racitoare de ulei n curent de aer (cdere de temperatur mai mare la viteze mai mari rcire mai bun).

Filtrul de uleictre butucurile de ungere de la pompa de ulei

Supapa de scurt-circuitare

Supapa de scurt-circuitare a filtrului se deschide la cca. 2,5 bari. n cazul bateriilor de filtre, supapa este inclus n baterie. n cazul cartuelor filtrare (de ex. motoul VR6) supapa de scurt-circuitare este inclus n suportul filtrului de ulei.

16


PORSCHE AUSTRIA


Controlul presiunii de uleiComutatorul pentru presiunea uleiului servete la supravegherea presiunii din sistemul de ungere. Cnd motorul este oprit, iar aprinderea este activat, traductorul de presiune nchide circuitul iar lampa de control se aprinde.Lampa de control a presiunii de ulei Manocontact

Cea mai inalta treapta de alarma nu exista presiune de ulei Daca sistemul de control al presiunii de ulei semnalizeaza lipsa presiunii, atunci motorul trebuie imediat oprit. Daca in acesta situatie motorul nu este oprit, atunci se poate produce o stricaciune grava de motor. Numai dupa ce cauza stricaciunii este depistata si indepartata in service, motorul poate fi pornit in continuare.

Presiune de ulei

ntreruptor

Imediat dup pornirea motorului i ridicarea presiunii peste 0,3 bar, comutatorul ntrerupe contactul cu masa i lampa se stinge.

Verificarea presiunii uleiuluiPresiunea uleiului i presiunea de deschidere a comutatorului se verific cu manometrul VAG 1342. Manomertrul se nurubeaz n locul comutatorului.

Control dinamic al presiunii uleiuluiMotoarele cu control dinamic al uleiului sunt prevzute cu un al doilea comutator suplimentar i cu un aparat de comand. Cel de-al doilea comutator este deschis cnd motorul este oprit (invers cu comutatorul de 0,3 bar).Semnal de turaie

Lampa de control Manocontact

Releu inteligent cu semnal sonor

La o presiune de cca. 1,4 bar (indicaii exacte n documentaia de reparaie) se nchide cel de-al doilea comutator. Dac la o turaie de 2000 l/min presiunea de ulei scade sub aceast valoare, atunci aparatul de comand atenioneaz prin semnal sonor.

La 2000 l/min i la o temperatur a uleiului de 80C trebuie atins o presiune a uleiului de min. 2 bari.

PORSCHE AUSTRIA


17


Indicaii pentru service: Pentru realizarea msurrii nivelului de ulei, maina trebuie s stea n poziie orizontal. Dup oprirea motorului trebuie s se atepte cel puin 3 minute, pentru ca uleiul s poat curge napoi n baie. Nivelul de ulei trebuie s se afle n dreptul poziiei de maxim, n caz contrar trebuie completat pn la respectiva poziie. Prea mult ulei poate conduce la deteriorri ale catalizatorului. Garniturile i inelele de etanare trebuie nlocuite cu rigurozitate. Dac n timpul reparrii motorului se constat existena de pan sau de pilitur metalic n cantiti mai mari, atunci, pentru a preveni stricciuni cauzate de acest lucru, sunt necesare urmtoarele operaiuni: - curarea atent a canalelor de ulei - desfacerea i curarea supapei de suprapresiune - desfacerea, curarea, verificarea i eventual nlocuirea pompei de ulei - nlocuirea rcitorului de ulei n documentaia pentru reparaii este descris procesul de ungere n cadrul grupei de reparaie 17. ATENIE! La montarea pompelor de ulei trebuie respectate riguros momentele de strngere. Strngerea necorespunztoare conduce la blocarea pompei de ulei.

Uleiuri de motorPermanenta evoluie a motoarelor cu ardere i exploatarea lor optim n orice condiii impun utilizarea unor uleiuri performante, care s in pasul cu aceast dezvoltare. Dezideratele clasice, la care trebuie s rspund uleiurile de motoare sunt : Ungerea Transmiterea de fore Rcirea Etanarea (etanarea fin ntre piston, segmeni i cilindru) n plus, uleiurile trebuie s ndeplinesc urmtoarele funciuni : S dispun de protecie mpotriva mbtrnirii S nu se ntreasc sau s spumeze S formeze legturi cu reziduurile de ardere, pe care s le menin astfel n stare de suspensie S protejeze motorul mpotriva coroziunii S neutralizeze produsele acide de ardere S impiedice uzura mecanic S fie compatibile cu catalizatorul. Aceste proprieti reprezint numai o parte a multiplelor cerine crora trebuie s le rspunda uleiurile de motor. ndeplinirea acestor deziderate se realizeaz prin adugarea de aditivi la uleiul de baz. Uleiurile de bun calitate pentru motoarele autoturismelor conin 10 - 15 % aditivi. Alegerea i utilizarea uleiurilor de motor au la baz dou criterii determinante: Vscozitatea uleiului Calitatea uleiului Ambele criterii sunt de cea mai mare importan pentru durata de viata a motorului.

18


PORSCHE AUSTRIA


Vscozitatea uleiului de motorPentru alegerea vscozitii trebuie avuti n vedere urmtorii factori: Pornirea la rece Uleiul de motor trebuie s fie i la temperaturi joase destul de fluid pentru: A asigura o turaie de pornire ridicat i o pornire rapid a motorului A putea fi absorbit de pompa de ulei dup pornirea motorului, fr a forma bule A ajunge repede i la cele mai ndeprtate locuri care trebuie unse Utilizarea n condiii de temperatur nalt: n situaiile n care se ruleaz cu ncrcare mare i la temperaturi mari, uleiurile nu trebuie s fie prea fluide, ntrucat filmul de ulei i-ar pierde capacitatea portant. Pornirea la rece, n siguran, cu minimizarea uzurii la temperaturi joase, n acelai timp cu maximizarea siguranei de ungere la temperaturi nalte, se realizeaz numai prin folosirea uleiurilor moderne, pentru domenii de utilizare diverse. Clasele de vscozitate SAE Indexul de vscozitate SAE indic temperaturile exterioare la care poate fi folosit uleiul. Societatea american, Society of Automotive Engineers SAE- este leaderul mondial n domeniul clasificrii dup criteriul vscozitilor. Un index de vscozitate, VI, sczut indica faptul c uleiul este fluid la temperaturi joase. Exemplu: 10 W (W este indicativul pentru iarn). Un index VI nalt nseamn c uleiul este suficient de vscos la temperaturi nalte. Uleiuri cu un singur domeniu de aplicare: n denumirea uleiului este consemnat un singur VI.

Uleiuri cu multiple domenii de aplicare: n denumirea uleiului sunt consemnai doi indicativi VI (de ex. 15W / 50) Zonele de temperatur ale claselor de vscozitate SAE: Temperatura limit de pompare:

La temperaturi foarte joase este posibil ca pompa de ulei s primeasc prea puin, sau s nu primeasc de loc ulei, cnd acesta este prea vscos. Consecina acestui fapt este ungerea insuficient, i de aici stricciuni ale motorului. Uleiurile de motor trebuie s ating, n funcie de vscozitate, anumite temperaturi limit de pompare, la care poate ajunge de la sine la pompa de ulei.

Clasa de ului SAE 0W 5W 10 W 15 W 20 W 25 W

Temperaturi maxime -35 C -30 C -25 C -20 C -15 C -10 C

PORSCHE AUSTRIA


19


Clasele de calitate API pentru uleiurile de motorInstitutul American Petroleum Institute - API mparte uleiurile de motor n clase de calitate. Clasa - C = uleiuri pentru motoare Diesel Clasa - S = uleiuri pentru motoare Otto n cadrul claselor C, repectiv S, calitatea uleiului este indicat prin diferite litere. Uleiuri pentru motoare Diesel CC - ulei pentru motoare cu absorbie CD - ulei pentru motoare cu absorbie i turbo CE - acelai nivel de calitate cu API - CD, n plus nsa cu testele privind ngroarea uleiului, uzura i gradul de curenie al pistonului Uleiuri pentru motoare Otto SE - trebuie s nu mai fie folosit SF - ulei cu test mai sever dect cel pentru API SE de formare de nmol SG ulei cu test de formare de nmol i mai sever Clasificarile CA, CB, precum i SA, SB, SC i SD, conform API, sunt astzi lipsite de importan. De aceea nu sunt explicitate.

Urmtoarele cerinte suplimentare au fost determinante n dezvoltarea normelor VW: Trebuie mpiedicat formarea de nmol

Nmolul negru din ulei nfund parial sau total sita de ulei, pompa de ulei i canalele i afecteaz durata de viata a motorului. Trebuie realizat compatibilitatea cu garnitura.

Nu este permis ca simeringurile, garniturile supapelor i alte tipuri de garnituri s fie deteriorate n urma contactului cu uleiul. n mod special, nu au voie s devin sfrmicioase, moi, s se strng sau s prezinte rupturi. Trebuie evitat ngroarea uleiului prin reziduurile arderii (n mod special, la motoarele Diesel) Pierderea prin evaporare a uleiurilor volatile nu are voie s depeasc 13 % n procesul de testare. Continutul de cenu de sulfati a uleiului nu are voie s depeasc 1,5 %.

Depinznd de modul n care este condus automobilul, o mica parte a uleiului arde ntotdeauna, orict de bine ar fi etanat spaiul de ardere, astfel nct, cenua acumulat se depune n motor. Aceste depuneri au ca rezultat fenomene de autoaprindere i stricciuni ale motorului. Trebuie asigurat rezistena la forfecare a uleiului n condiii extreme de ncrcare sub presiune.

Normele VW pentru uleiuriTestele standard uzuale, normate n trecut, nu mai corespund cerinelor, pe care, VW le impune uleiurilor de motor. Din acest motiv, au fost elaborate normele VW pentru uleiurile de motor, n colaborare cu ministerul pentru industria uleiurilor minerale.

Prin aceasta se contracareaz gradul deosebit de mare de uzur asupra tacheilor supapelor i a roilor dinate, ntruct pe aceste supafee apar presiuni de cca. 20 pn la 50 de ori mai mari dect la lagrele arborelui cotit. Trebuie evitat formarea de suprafee la care uleiul nu are aderen (pore polishing) pe pereii cilindrului.

20


PORSCHE AUSTRIA


Prin fenomenul de cocsare, pe suprafaa cilindrului apare un efect de lefuire. Pe suprafee extrem de lucioase, filmul de lubrifiant nu are aderen. Reziduurile de ardere a uleiului nu au voie s influeneze negativ funciunea catalizatorului sub premiza consumului normal de ulei (pn la 1,5 l la 1000km).

Motoare Turbodiesel: Ulei pentru mai multe domenii de aplicaie, corespunzator VW 505 00 sau Ulei pentru motoare cu performane mari, corespunztor VW 500 00 i VW 505 00 sau VW 501 01 i VW 505 00 (ambele normative VW nscrise). Numai n situaii de excepie, cnd nu este disponibil ulei conform normativelor VW, pot fi utilizate uleiuri cu clasificarea API corespunzatoare. n aceast situaie v rugm s respectai instruciunile din manualul de ntreinere. Indicaii pentru sevice La fiecare schimb de ulei se va verifica la toate orificiile de alimentare cu ulei dac exist depuneri de nmol. La o depunere uoar, maron: se va schimba uleiul i filtrul de ulei. La o depunere neagr, care nc se poate terge: se demonteaz baia de ulei, se cur sita de ulei i toate prile de motor accesibile. Se nlocuiesc uleiul i filtrul de ulei. La o depunere neagr, solid, pregnant, care nu se poate terge: - se va verifica motorul din punct de vedere al unor zgomote ce nu sunt normale - se va goli baia de ulei i se va demonta se va verifica dac uleiul, baia i carcasa arborelui cotit conin pilitur de metal. Dac nu se constat pilitur de metal: se vor cura orificiile pt. returul uleiului, baia de ulei, blocul motor, eventual capacul chiulasei. Dac s-au constatat zgomote de motor anormale i/sau pilitur neobinuit de metal: se va repara sau se va nlocui motorul. Se va verifica uleiul. n orice caz, clientul trebuie atenionat asupra respectrii intervalelor de schimbare a uleiului. Indicaii pt. schimbarea uleiului n Manualul de folosire i ntreinere.

Normativ VW 501 01: Ulei pentru unul sau mai multe domenii de aplicaie pentru motoare Otto comparabile cu API / SF / CC. Teste suplimentare pentru compatibilitatea cu garniturile, pentru uzura tacheilor i a camelor, pentru gradul de curenie a pistonului i pentru formarea de nmol. Normativ VW 500 00: Uleiuri volatile pentru motoare Otto i Diesel cu absorbie. Comparabil cu API/ SF/ CC. Test suplimentar, ca pentru Normativul VW 501 01, ca i limitarea la 13% pierderi prin evaporare n condiiile testului de laborator. Normativ VW 505 00: Ulei pentru mai multe domenii de aplicaie pentru motoare turbodiesel. Comparabil cu API / CD. Teste suplimentare, fa de cele pentru Normativul 501 01. Ce uleiuri trebuie folosite? Motoare Otto: Ulei pentru mai multe domenii de aplicaie, corespunzator VW 501 01 sau Ulei volatil, corespunzator 505 00 Motoare Diesel cu absorbie: Ulei pentru mai multe domenii de aplicaie, corespunztor VW 501 01 i 505 00 sau Ulei pentru motoare cu performane mari, corespunzator VW 500 00 i VW 505 00 (ambele normative VW nscrise).

PORSCHE AUSTRIA


21

5. MotorulEDIIA 2 DECEMBRIE 1997

Sistemul de rcireMotoarele cu ardere transform n cel mai bun caz o treime din energia combustibilului n lucru mecanic util. O mare parte a energiei se disipeaz prin gazele de ardere, cldura iradiat de motor i prin agentul de rcire neutilizat n atmosfer nelund n considerare instalaia de nclzire a vehiculului. Bilanul energiei motorului de ardere:Energie combustibil 100%

Schimbtor cldur

Recipient compensare

Radiator

Pompa agent de rcire i termostat

Aerisire radiator

33% Gaz de ardere

Motor rece: Cnd motorul e rece agentul de rcire circul numai n motor (circuit mic de rcire). Astfel motorul i atinge rapid temperatura sa de funcionare. Motor cald: Dac agentul de rcire a atins o temperatur de cca. 900C, termostatul deschide circuitul ctre radiator. Prin radiator se realizeaz schimbul de cldur ctre aerul nconjurtor.Motor rece Motor cald

30% Lichid de rcire

7% Radiaie

30% Putere motor

Dei motorul cu ardere are un grad de eficien redus, n viitorul apropiat va deveni sursa tot mai economic de antrenare pentru vehicule de putere. La arderea combustibilului iau natere pentru scurte perioade temperaturi mai mari de 20000C. Fr rcire piesele motorului s-ar topi pur i simplu. n urma supranclzirii pistoanele s-ar dilata astfel nct ar rmne blocate n cilindru. De aceea fiecare motor cu ardere necesit un sistem de rcire, care s preia rapid cldura n exces i s protejeze motorul de temperaturi prea mari. nainte se utilizau des sisteme de ventilaie, la care ventilatorul de rcire rcete motorul (de ex. Gndaci Volkswagen). n zilele noastre se utilizeaz mai mult rcire cu ap la Volkswagen i Audi, deoarece aceasta este efectiv i necesit pentru antrenare mai puin energie dect un ventilator. Rcire prin pompare La rcirea prin pompare agentul de rcire este pus n circulaie de ctre o pomp de rcire.

n faa motorului

ctre radiator

ctre pompa de ap (circulaie scurtcircuit)

Deoarece suprafaa radiatorului este utilizat pentru transmisia cldurii, aceasta se mrete prin nervuri i lamele. Prin suprafaa mrit pn la de 40 ori, se poate transfera n scurt timp o mare cantitate de cldur.Radiator cu flux Querstromkhler transversal

1. 1 2. 2 3. 3 4.

4 Wasserkasten

Piese laterale Seitenteile Etanri Dichtungen Canale ap Wasserkanle Cutii ap

22


PORSCHE AUSTRIA


Ventilatorul radiatoruluin timpul deplasrii radiatorul este rcit prin curentul creat. Cnd vehiculul este oprit sau la deplasarea ncetinit este necesar n plus un ventilator al radiatorului. Se utilizeaz: Ventilator electric care este comandat electric printr-un comutator de temperatur.Radiator Electromotor

iese agentul de rcire i astfel n sistem se gsete o cantitate prea mic de agent de rcire.

Verificarea sistemului de rcire i de nchidereNeetaneitile sistemului de rcire i funcionarea ventilului de suprapresiune pot fi verificate cu un aparat de testare VW 1 274. Verificarea sistemului de rcire Aparatul de verificare se aeaz cu adaptorul corespunztor pe rezervorul de compensare. Prin pompa manual a aparatului de verificare se obine o suprapresiune de cca. 1,0 bar. n caz c presiunea scade se caut locurile neetane i se nltur.

Aer rece

Termocupl Racord electric

Visco-ventilatorul la care, n funcie de temperatur, printr-un ulei siliconic se produce contactul prin for ntre partea de antrenare i roata ventilatorului.

Verificarea nchiderii sistemului de rcire: Se aeaz pe aparatul de verificare avnd adaptorul corespunztor.

nchiderea radiatoruluiSistemul de nchidere al radiatorului are montate 2 ventile: un ventil de suprapresiune i un ventil de subpresiune. Ventilul de suprapresiune: n sistemul de rcire exist o suprapresiune de 0,51,0 bar. Astfel agentul de rcire se poate nclzi la cca. 1100C fr s fiarb. Dac presiunea sistemului depete cca. 1,2-1,5 bar (de ex. din cauza unei defeciuni), atunci ventilul de suprapresiune se deschide pentru a evita alte defeciuni. Ventilul de subpresiune: Dac la rcirea motorului n sistemul de rcire apare o subpresiune, atunci ventilul de subpresiune se deschide pentru a evita, de ex. contracia radiatorului. Subpresiunea ia natere la rcire atunci cnd de ex. prin ventilul de suprapresiune

Se obine suprapresiune prin pompa manual. La o suprapresiune de cca. 1,2 bar trebuie s se deschid ventilul de suprapresiune. Datele exacte referitoare la presiunea de deschidere se gsesc n manualul de reparaii.

Lichidul de rcireLichidul de rcire trebuie s ndeplineasc urmtoarele cerine: protecie la nghe protecie la coroziune compatibilitate cu elemente din cauciuc i alte materiale

PORSCHE AUSTRIA


23

5. MotorulEDIIA 2 DECEMBRIE 1997

nu se formeaz depuneri mrirea punctului de fierbere nu provoac formarea spumei sau noroiului. Aceste cerine se ndeplinesc numai dac se introduc: agent de rcire corespunztor n proporie corect de amestec cu ap.

informat referitor la utilizarea G12 A8D.

Proporia de amestec a agentului de rcireConcentraia agentului de rcire trebuie s fie suficient pentru a garanta protecie la nghe la minimum 250C. n rile cu clim polar pn la aproximativ 350C. Protecie la nghe pn la -250C pn la -350C Agent de rcire ca. 40% ca. 50% Ap ca. 60% ca. 50%

Agent de rcire pentru VW i AudiVW i Audi utilizeaz ncepnd cu anul 97 pe lng agentul de rcire cunoscut G11 A8C noul agent G12 A8D. A fost necesar aceast schimbare pentru a ndeplini condiia de protecie la coroziune a blocurilor motor de aluminiu. Noul agent de rcire G12 A8D ofer fa de G11 A8C urmtoarele avantaje: protecie mai bun la coroziune emisie mai mare de cldur comportare mai bun la cerinele mediului nconjurtor. Important: Agenii de rcire G11 A8C (pn acum) i G12 A8D (nou) nu trebuie amestecai. n cazul amestecrii apar la motor avarii datorate coroziunii. Dac s-au amestecat ageni de rcire diferii, agentul trebuie neaprat schimbat i circuitul de rcire trebuie splat! Caracteristici ale agenilor de rcire: agent de rcire G11 A8C (pn acum) albastru agent de rcire G12 A8D (nou) rou Amestec G11 A8C i G12 A12D maro (culoare ruginie) Adugarea ulterioar a agentului de rcire La motoare umplute cu G12 A8D, se poate completa numai cu agent G12 A8D sau ap. n caz de reparaii dac pn atunci s-a utilizat G11 A8C i dup o splare temeinic a circuitului de rcire s-a introdus G12 A8D, clientul trebuie

Prin creterea cantitii de agent de rcire pn la 60% protecia la nghe poate s creasc pn la 400C. ns nu trebuie depit procentul de 60%, deoarece efectul de rcire s-ar nruti. Respectai v rugm i instruciunile de la Meninerea corect n funciune i manualul de reparaii.

Indicaii tehnice: Demontarea/montarea pieselor sistemelor de rcire. Blocurile de mbinare a furtunurilor sunt asigurate cu cleme arc sau cleme cu urub. n caz de reparaie brrile de arc se pot nlocui cu brri de urub. La montaj se recomand un clete obinuit de ex. Hazet 7985. Etanrile i inelele de etanare se nlocuiesc cu grij. Furtunul agentului de rcire se desface sau devine neetan dac intr n contact cu ulei sau combustibil Diesel. La lucrri de montaj la motor atenie ca furtunul agentului de rcire s nu intre n contact cu ulei sau combustibil Diesel. n caz de neetanri la motor se verific ntotdeauna dac furtunurile sunt desprinse/moi. Dac e cazul se nlocuiesc. n manual rcirea este prezentat la grupa de reparaii 19.

24


PORSCHE AUSTRIA

5. MotorulFEBRUARIE 1999 EDIIA 3

ChiulasaChiulasa formeaz mpreun cu pistonul camera de ardere i nchide n partea superioar cilindrul. El preia subansamblele pentru schimbarea gazului, bujiile i/sau ventilele de injecie respectiv duzele de injecie. n funcie de direcionarea gazului se deosebesc 2 forme de baz: 1. Chiulas cu circulaie opus a gazelor Canalele de aspiraie i eliminare a gazului au orificii pe aceaii parte a chiulasei. Aceast ordonare ngusteaz conducerea de aer proaspt i gaz de ardere, ns are avantajul unor curse mai scurte ale gazului n cazul admisiei. n cazul montrii transversale a motorului rezult avantajul spaiului. 2. Chiulas cu curent transversal Canalele de aspiraie i de evacuare se afl n pri opuse, astfel nct rezult o direcionare n diagonal a curentului. Aceast ordonare permite o structur mai liber a canalelor, etanarea este mbuntit iar distribuirea forelor de tensiune ale uruburilor de fixare pe galerie este mai uniform. Pentru transmiterea mai bun a cldurii i din motive de greutate la motoarele de automobile chiulasa se fabric din aluminiu.

foarte important i pretenios, schimbarea trebuie executat cu deosebit atenie. Atenie! Lucrrile prezentate sunt numai cele de baz care nu pot nlocui literatura tehnic.

Demontarea/montarea chiulasei n majoritatea cazurilor chiulas se poate demonta/monta cnd motorul este deja montat pe main. la motoarele cu arbori cu cam situai n partea superioar, dup remontarea chiulasei este necesar reglarea timpilor de comand ai supapelor. n plus la motoare Otto cu distribuitor de aprindere, sistemul de aprindere trebuie reglat exact, de asemenea i pompa de injecie n cazul motoarelor Diesel. la motoare cu arbori cu cam situai n partea de jos (Boxer motor, Motor Diesel 4 cilindri LT) dup montare este necesar reglarea jocului de supap, respectiv o reglare de baz a tachetului hidraulic. nainte de aplicarea garniturii de chiulas i de aezarea chiulasei trebuie n general executate nite lucrri: 1. Se verific planeitatea chiulasei cu rigla i lere (max. 0,1 mm).

Garnitura de chiulasGarnitura de chiulas are sarcina de a etana unul fa de altul i nspre exterior camerele de ardere, canalele agentului de rcire i canalele de ulei. Garnitura se nlocuiete dup demontarea chiulasei. Deoarece garnitura de chiulas este un component

PORSCHE AUSTRIA


25

5. MotorulEDIIA 3 FEBRUARIE 1999

Prelucrri ale suprafeei n caz de deformareMotoare Otto: Dimensiunea minim a nlimii chiulasei dat de fabricant nu trebuie n nici un caz depit. Motoare Diesel: Nu este permis prelucrarea ulterioar a suprafeei de etanare la chiulas. Motivul: nu ar mai necesita execuii suplimentare cu scule (de ex. reglarea camerei turbionare). 2. ndeprtarea materialului de etanare: Materialul vechi de etanare se ndeprteaz complet cu un rzuitor. Atenie! Suprafaa nu trebuie zgriat.

5. Chiulasa i blocul motor se verific dac prezint fisuri. ntre scaunele supapelor respectiv ntre scaunul supapei i filetul bujiei de aprindere sunt permise fisuri cu lime pn la maxim 0,5 mm, fr s influeneze durata de via a chiulasei. La filetele bujiilor pot fi fisurate numai primele 23 spire ale filetului. Fisuri ntre camerele de ardere canalele de rcire canalele de ulei nu sunt permise.

Verificare: Prin procedeul Metall-Chek (de ex. vopsea penetrant, marcare). Procedeul 1. Pulverizarea preparatului. 3. Curarea camerelor de ardere: Se ndeprteaz cu o perie uleiul din camerele de ardere. Atenie! Suprafeele de etanare i ale cilindrilor nu se zgrie. 2. Se las 10 minute pentru a-i face efectul (vopseaua ptrunde n eventualele fisuri). 3. tergerea preparatului cu burete umed. 4. Pulverizarea fluidului developer. 5. Developer-ul scoate vopseaua din eventualele fisuri prezente. 6. Liniile de fisurare se pot recunoate dup vopsea.

naintea tratrii

Pulverizarea vopselei

tergerea

Tratarea cu developer

4. Uleiul carbonizat din cilindru se ndeprteaz cu aparatul de curat manual. Alegerea corect a garniturii de chiulas: Trebuie utilizate exclusiv etanri originale ale chiulasei. Respectai v rugm i instruc-iunile din manual referitor la caracteristicile de difereniere ale etanrilor motoarelor cu sau fr compensare hidraulic a jocului supapei.

26


PORSCHE AUSTRIA


Garnitura de chiulas pentru motoare Diesel: Pentru a menine raportul corect de compresie i pentru a evita lovirea supapelor, la motoarele Diesel trebuie determinat prin msurare grosimea garniturii de chiulas necesare. Grosimea garniturii de chiulas depinde de poziia superioar a pistonului OT (punct superior). Msurarea poziiei superioare a pistonului: Poziia pistonului OT se msoar cu ceas de msurare. Atenie: nainte de aezarea garniturii de chiulas, gurile filetate trebuie curate cu atenie. Dac la introducerea uruburilor de chiulas n guri se mai gsete ulei sau ap de rcire, atunci blocul motor se deterioreaz datorit aciunii hidraulice. Aezarea capului cilindru la motoare Boxer: Motoare Boxer cu rcire cu aer: La motoarele Boxer rcite cu aer nu exist garnitur de chiulas. La capurile cilindru de schimb cu suport de cilindru prelucrat trebuie ns introduse n gurile suportului aibe corespunztoare de compensare (vezi manual). Astfel se menine raportul corect de compresie. Marcarea chiulaselor recondiionate: tampila pieselor recondiionate (la schimb).

Marcarea garniturilor de chiulas: Garniturile de chiulas pentru motoare Diesel sunt marcate prin crestturi sau orificii.

Colerarea (poziia superioar a pistonului numr crestturi / guri) este prezentat n tabelele din manualul de reparaii. Aezarea chiulasei la motoare R, VR i V: Aezarea garniturii i a chiulasei este facilitat prin bolurile de ghidare (de ex. VAG 3070). Marcajul Sus/top de pe garnitura de chiulas trebuie s indice ctre chiulas.

Motoare Boxer cu rcire cu ap: n plus, inelele de cauciuc de etanare a carcasei unde circul ap i inelele de metal de etanare ale cilindrilor se nlocuiesc pentru a preveni ptrunderea gazelor de ardere n circuitul de rcire.

PORSCHE AUSTRIA


27


Pentru o mai bun etanare pe garnitura de etanare exterioar a carcasei unde circul ap se aplic un strat subire de subst. de etanare 12 mm (D 000 400).

naintea strngerii uruburile sunt complet introduse i uor pre-tensionate. Apoi acestea se strng prin metodele de strngere descrise n continuare. Exemple de succesiuni de strngere: Motor cu 4 cilindri n linie

La suprafeele de etanare la care vopseaua este avariat se aplic o hrtie fin de lustruire.

Motor cu 5 cilindri (4 Supape) n linie

Succesiunea introducerii uruburilor chiulaseiEtanarea i uruburile chiulasei asigur etanare de durat i rezisten ntre cilindru i chiulas. Ordonarea uruburilor chiulasei s-a fcut n aa fel nct s ia natere o presiune ct mai uniform a suprafeei de etanare. La slbirea i strngerea uruburilor uruburilor trebuie respectat succesiunea corect pentru a evita deplasarea subansamblelor i atingerea unei presiuni uniforme asupra etanrii. Desfacerea uruburilor de chiulas: Pentru a evita deplasarea chiulasei motorul trebuie rcit naintea desfacerii. Desfacerea se face n general din exterior n interior. Strngerea uruburilor de chiulas: Strngerea uruburilor de chiulas se face n general din interior nspre exterior, deci exact n ordine invers ca la desfacere.

Motor Boxer

Motor VR 6 cilindri

28


PORSCHE AUSTRIA


Motor V 6 cilindri

Strngerea prin unghi de rotaie: La strngerea dirijat prin unghi de rotaie uruburile sunt strnse tot n 3 trepte. Treapta 1 i 2: Treapta 3: Pre-tensiune cu cheia dinamometric Strngere prin unghi de rotaie cu disc de msurare unghi

Posibilitatea erorii la atingerea forei de pre-tensiune a uruburilor (eroare: F) este la metoda de strngere cu unghi de rotaie mult mai mic dect la strngerea cu moment de rotaie. Compararea celor 2 metode de strngere: La metode momentului de rotaie urubul este pre-tensionat n domeniul elastic ntre D1 i D2. Eroarea FD este mare la fora de pre-tensionare.For pretensionare FDomeniu elastic Domeniu limit distan

Metode de strngere pentru uruburi de chiulasMetoda de strngere necesar depinde n primul rnd de 2 parametrii: de modul de dilatare a uruburilor de chiulas de modul de aezare a garniturii de chiulas. La reparaie se pot utiliza 2 metode diferite: strngerea prin moment de rotaie strngerea prin unghi de rotaie (limitarea distanei)

Strngerea prin moment de rotaie: La motoare Diesel, uruburile de chiulas cu cap hexagonal interior se strng cu cheia n 3 trepte. La cca. 1 000 km dup reparaie uruburile trebuie strnse iari. La motoare Otto care mai dispun nc de uruburi hexagonale interioare M10 (Motoare 0,9l; 1,1l i 1,3l pn n 1 978) acestea trebuie nlocuite cu uruburi cu cap poligonal interior M10 i apoi strnse prin unghi de rotaie.

Dilatare uruburi

La metoda limitare distan (dirijat prin unghi rotaie) pretensiunea urubului se afl ntre S1 i S2. Eroarea FS la fora de pretensiune este mic. Prin aezarea garniturii de chiulas, punctele de funcionare B1 sau B2 se gsesc n domeniul elastic i astfel nu sunt critice. Acest lucru se arat i la neetanrile reduse la ap i ulei. Fr ndoial c metoda de strngere cu unghi rotaie, crete durata de via i sigurana n funcionare.

PORSCHE AUSTRIA


29


Strngerea ulterioar a uruburilor de chiulasDistana la aezare (mm)

etenare normal

Necesitatea strngerii ulterioare a uruburilor de chiulas rezult din modul de aezare a garniturii de chiulas i ansamblului uruburilor. Motoare Otto: Construcia chiulasei fr strngere ulterioar este n seria Motoarelor Otto Audi VW din 1 978. Dup reparaii deci nu mai este necesar strngerea ulterioar a uruburilor. Motoare Diesel: Construciile chiulaselor fr strngere ulterioar abia s-au introdus parial la motoarele Diesel. Indicaii referitor la strngerea uruburilor de chiulas n literatura tehnic.

etenare fr strngere ulterioar

Distana de deplasare (103 km)

nlocuirea uruburilor de chiulasNecesitatea nlocuirii uruburilor de chiulas la reparaii rezult din gradul de dilatare al uruburilor. uruburile M10 i M12 se nlocuiesc din principiu n caz de reparaie. uruburile M11 nu trebuie nlocuite. Respectai actualele instruciuni din manualul de reparaii.

Comand motorMotoarele cu piston sunt maini de for cu ardere ce funcioneaz periodic. Cantitatea de gaz proaspt intr n cilindru, este ars, produce astfel lucru mecanic i este eliminat ca gaz de ardere. Umplerea i golirea se caracterizeaz ca fiind un schimb de gaz sau ncrctur i se realizeaz prin comanda motorului. Elemente de comand pentru schimbarea gazului la motoare cu piston sunt supapele farfurie. Puterea motorului depinde pe lng diferii parametrii precum cursa i turaia i de ct de rapid i precis se realizeaz schimbul de ncrctur. Cu ct mai mult gaz proaspt ajunge n acelai timp n camera de ardere cu att mai mare este puterea. Dispunerea constructiv a supapelor precum i ntreinerea i reglarea au o influen foarte mare asupra momentului de rotaie i puterii motorului. De ce aceast influen este att de important, putem afla din urmtorul exemplu: La un motor Otto presiunea de ardere atinge pn la 60 bar n timpul arderii. Fcnd comparaia, aceasta corespunde unei fore de greutate de 60 kg pe centimetru ptrat de suprafa a pistonului. La un diametru al pistonului de 80 mm rezult pe suprafaa acestuia de 50 cm2 o sarcin total de 3 000 kg sau 3 tone. De aceea la turaii mari rezult fore mult mai mari prin schimbarea acceleraiei i frnarea pistonului dect la ncrcarea prin presiunea de ardere. Oricum asupra supapelor acioneaz fore enorme. La o turaie a arborilor cotii de 5 000 rot/min pistoanele efectueaz 10 000 curse pe minut n care se accelereaz, frneaz i se schimb direcia.

30


PORSCHE AUSTRIA


Nu numai subansamblele motorului cu masa lor posad inerie ci i aerul i gazul. La 5 000 rot/min. fiecare cilindru aspir de 2 500 ori pe minut. Aceasta nseamn de 42 ori pe secund. Astfel o curs de piston dureaz 0,006 secunde. n acest timp curentul de gaz se accelereaz la ca. 100 m/s = 360 km/h i apoi este frnat n eava de aspiraie prin supapa de admisie. Pistonul care se deplaseaz n jos trebuie s depeasc de fiecare dat ineria gazului inactiv.

Diagrama de comand

Admisie Funcionare

Etanare

Evacuare

Acionarea supapeiLa motorul n 4 timpi supapa are sarcina s permit i s comande intrarea i ieirea ncrcturii. Sistemul de acionare este compus din: supapa de admisie i evacuare arc de supap pentru nchiderea supapei ghidul de supap arbore(i) cu came elemente de transmisie (prghie basculant, culbutor sau tachet)

E: supapa de admisie se deschide nainte de punctul mort superior OT. Deoarece nici supapele nu se pot deschide fulgertor nici coloana de gaz nu se accelereaz brusc, supapa de intrare se deschide exact nainte ca pistonul s ating OT. Es: Supapa de admisie se nchide dup UT. Mai important dect deschiderea supapei de admisie nainte de OT este nchiderea sa dup UT (punct mort inferior). Legea ineriei este valabil nu numai pentru masa inactiv ci i pentru mase mobile. Capacitatea de inerie a coloanei accelerate de gaz n conducta de aspiraie este avantajoas la sfritul cursei de aspiraie. Gazele curg n continuare n cilindru dei pistonul a trecut de mult de UT iar efectul su de aspiraie s-a ncheiat. Astfel se mbuntete ncrcarea cilindrului cu gaz proaspt. Accelerarea i frnarea continu a coloanei de gaz produce pulsaii. Gazele nu cerg uniform n conductele de aspiraie, ci pulseaz. Efectul optim se obine atunci cnd pistonul se deplaseaz iari n direcia OT, dac aceste pulsaii sunt corelate cu timpii de comand, cursa, domeniul de turaie al motorului i dimensiunile cilor de aspiraie.

Motor Audi multisupap 5 cilindri:

arbore cu came Einlanockenwelle pentru admisie

arbore cu came evacuare arc de supap

supap de evacuare Ventilfhrung (umplut cu natriu)

ghid de supap Ventilfhrung supap de admisie Einlaventil Ventilfhrung

Timpi de comand supapn strns legtur cu unghiul arborelui cotit i cursa pistonului se vorbete despre timpii de comand supap. Timpii de comand din literatura tehnic se refer la cursa supapei de 1 mm la joc de supap de 0 mm. Ei indic la ce valoare a unghiului supapele se deschid, respectiv nchid.

PORSCHE AUSTRIA


31


A: Supapa de evacuare se deschide nainte de UT (punct mort inferior). La sfritul unui timp de lucru, presiunea de ardere este att de redus nct abia se poate obine lucru mecanic util. Pentru ca pistonul s mping imediat dup timpul util contra-presiunea cea mai mic posibil i s nu fie frnat la UT (punct mort inferior) supapa de evacuare se deschide deja nainte de UT. Prin restul de presiune, gazele de ardere (cca. 5 bar) sunt evacuate prin eapament. As: Supapa de evacuare se nchide dup OT (punct mort superior). Datorit ineriei gazului de evacuare nu numai cilindrul ci i spaiul Vc rmas deasupra pistonului se golesc de gazul de ardere. n plus se obine un efect de aspiraie mai repede dect prin deplasarea n jos a pistonului, care d un impuls puternic amestecului proaspt pentru urmtorul ciclu de lucru. Intersectarea supapelor: Prin deschiderea supapei de admisie nainte de OT i nchiderea supapei de evacuare dup OT ia natere o intersectare a supapelor. Intersectarea supapelor i unghiuri mai mari de deschidere permit turaii mai mari, astfel exist mai mult timp la dispoziie pentru schimbul de gaze. Unghiurile mari de deschidere micoreaz forele maselor provocate de inerie ale coloanelor de gaz i astfel permit o umplere mai bun a cilindrului la turaii mari. Intersecia supapelor i unghiuri mari de deschidere prezint totui i dezavantaje. Puterea motorului se gsete n domenii cu turaii mari iar elasticitatea motorului se micoreaz. Dac nu exist intersecie a supapelor: excepia confirm regula.

La motoarele ce nu prezint substane toxice n cantiti mari nepoluante, intersectarea supapelor trebuie meninut puin, respectiv ar trebui s nu existe. Motivul: Dac supapa de admisie i evacuare sunt deschise simultan nu se poate evita ptrunderea n instalaia gazelor de ardere a unei mici cantiti de aer proaspt nears. Astfel se mrete cantitatea de carburant nears (HC) din gazul de ardere. Dac supapele nu se intersecteaz elasticitatea se mbuntete, ns acioneaz dezavantajos asupra umplerii cilindrului la turaii mari. La motoare de tip sportiv, prevzute pentru turaii mari, se obine totui o bun umplere a cilindrului printr-o bun reglare a cilor de aspiraie, tuburilor oscilante, tuburilor de aspiraie, ncrcrii motorului prin sistem turbo-gaz de ardere sau de tip G sau prin chiulase multisupap. Sistemele numite de ncrcare i aspiraie sunt descrise la un alt capitol.

Ordonarea SupapelorConform normelor ISO se deosebesc 2 tipuri principale de ordonare a supapelor: Motoare SV (side valves = supape laterale) Motoarele cu supape laterale sunt descrise ca motoare necomandate sau motoare SV. Acest tip de construcie, datorit dezavantajelor (ardere neuniform prin ngrmdirea amestecului), a disprut de mai mult de 30 de ani. Aceast construcie se mai gsete la motoare mici, staionare.

32


PORSCHE AUSTRIA


Motoare OHV(overhead valves = supape suspendate) n prezent n construcia de motoare se utilizeaz practic numai supape suspendate n capul cilindrului. Toate motoarele la care canalele de gaz i supapele sunt montate n chiulas sunt denumite conform ISO ca motoare cu comand din partea superioar. Astfel nu se ine cont de poziia arborilor cu came.

Arbore cu came

Construcia comenzii supapelorn funcie de poziia arborilor cu came, la motoarele cu comand n partea superioar se deosebesc diferite tipuri de construcii ale comenzii supapei. Motoarele OHV (over head valves = supape suspendate): La motoarele OHV arborele cu came se gsete n carter. Supapele sunt acionate prin tachet, tije de mpingere i prghie basculant (de ex. Motorul Boxer VW). Motoare OHC-OHV (over head camshaft arbore cu cam situat n partea superioar): La motoarele OHC arborele cu came se afl deasupra sau ntre supape. Supapele sunt activate prin culbutor, tachei sau prghie basculant.

Supapele de admisie i evacuare sunt acionate de arborele cu came. Arborele cu came este legat prin mecanismul de antrenare cu arborele cotit i se rotete cu jumtate din turaia arborelui cotit. La stabilirea timpilor de comand i alegerea formei camei se cere pe lng obinerea unui schimb optim de gaz chiar i la turaii mari, corelarea dinamicii de comand. Vitezele de deschidere, respectiv ridicarea supapei sunt limitate prin forele dinamice. Sistemul de acionare al supapelor este un sistem cu arc la care schimbul de energie depozitat (arcul supapei) i energia constrns (arbore cu came) d natere unei oscilaii forate a supapei. Stabilirea turaiei sistemului de acionare a supapei este determinat prin construcia sa i astfel prin masele mobile i acceleraia lor (n funcie de forma camei i turaie precum i de fora arcului de supap). n nici un caz forele maselor ce apar din micarea sistemului de acionare a supapei nu trebuie s depeasc fora arcului necesar pentru nchiderea supapei. Altfel schimbul optim de gaz nu ar mai fi garantat prin fluturarea supapei pot s apar avarii grave la motor. De aici rezult c motoarele cu arbori cu came aflai n partea superioar i tachei (ohc, dohc) datorit maselor mobile mai reduse au turaie mai stabil dect motoarele cu arbori cu came plasai n partea de jos (ohv). n plus este mportant ca la reparaie ntotdeauna s se utilizeze subansamble corecte, corespunztoare ansamblului de acionare a supapelor pentru a nu duna siguranei n funcionare i duratei de via a motorului.

Motoare DOHC-OHV (double over head camshaft = 2 arbori cu came situai n partea superioar): La motoarele DOHC deasupra irului de supape de admisie i evacuare se afl cte un arbore cu came. Comanda supapei DOHC se utilizeaz la chiulase multisupap. Supapele sunt acionate prin tachei.

PORSCHE AUSTRIA


33


Forma cameiPanta flancului i raza camei sunt determinate individual n funcie de presiunea maxim admisibil pe suprafee (pn la 750 N/mm2), mrimea supapei i forma i limea canalelor de aspiraie. Prin forma camei sunt determinai urmtorii parametrii: viteza de deschidere (depinde de panta flancului camei) timpul de deschidere (depinde de raza camei ) cursa supapei (depinde de nlimea camei) Exemple ale influenei formei camei asupra timpului de deschidere: Cupa lat a camei timp lung de deschidere

Cama tangent are flancuri care formeaz tangente (F) la cercul de baz (G). Se utilizeaz la motoare cu culbutor. Deschiderea i nchiderea optim a supapelor se realizeaz prin prghia de traciune rotunjit.

Demontarea i montarea arborilor cu cameDemontarea i montarea arborilor cu came i lucrrile de verificare sunt descrise aici la exemplul unui motor n linie cu 4 cilindri cu acionare a supapei prin tachei. Atenie n caz de reparaie la indicaiile specifice pentru motoare din literatura tehnic. Motor 4 cilindri n linie (tachei) Demontarea: Scoaterea proteciei curelei dinate i capacul chiulasei. Cnd chiulasa este montat, mai nti se pune primul cilindru la OT (supapele primului cilindru sunt nchise). Se destinde cureaua dinat i se scoate. Se scoate roata arborelui cu came. Atenie: Nu se rotete arborele cu came, dac pistonul se afl la OT pot fi lovite supapele. Desfacerea capacului de lagr: - capacele de lagr sunt marcate prin numere de la 1 la 5. (Atenie: la montare s nu se schimbe ntre ele.) - se scot mai nti capacele de lagr 1, 3 i 5. - se desfac capacele 2 i 4 succesiv n cruce. Indicaie: Dac se demonteaz tacheii, la montare nu trebuie schimbai ntre ei (se marcheaz). La montarea tacheilor hidraulici, motorul nu trebuie s fie pornit timp de 30 min. n caz contrar supapele se pot ndoi.

Cup ngust a camei timp scurt de deschidere n funcie de forma geometric a camei se deosebesc 2 tipuri constructive: Came arc de cerc au flancuri a cror curb (B) mpreun cu raza (r) formeaz un sector de cerc. Ele se utilizeaz pentru motoare cu tachei. Deschiderea i nchiderea optim a supapelor se realizeaz prin forma armonic a camei arc de cerc.Curs supap armonic n funcie de unghiul curbeiCurs supap

Joc supap Unghi arbore cotit

34


PORSCHE AUSTRIA


Lucrri de verificare a arborelui cu came nainte de remontarenainte de remontarea arborelui cu came se execut urmtoarele lucrri: Verificarea camelor i suprafeelor active n privina urmelor de execuie Arborele cu came se verific la lovituri (grania de uzur este n medie 0,01 mm)

Montarea: nainte de montarea arborelui cu came se aeaz capacele de lagr i se obine poziia de montare respectai poziionarea median. Jocul axial al arborelui se verific (grania de uzur n medie 0,15 mm). Se execut msurarea cnd tacheii sunt demontai.

Se aeaz arborele cu came (pentru cilindrul 1 camele sunt ndreptate n sus, pistonul se afla la OT) Se ung suprafeele active. Se aeaz capacele de lagr 2 i 4 (atenie la poziionarea median) i se strng succesiv n cruce. Se introduc capacele 1, 3 i 5. Prin uoare lovituri pe suprafaa frontal a arborelui cu came se introduce capacul 5. Atenie la momentul de strngere. Reglarea timpilor de comand ai supapei este descris la grupa de reparaii 13. nainte de pornirea motorului, acesta se acioneaz de 2 ori i se controleaz tensiunea curelei i timpii de comand.

Verificarea jocului radial al arborelui: - nainte de msurare se demonteaz tacheii (se marcheaz), se scoate inelul de etanare i se cur cu atenie lagrul. - Se aeaz arborele cu came astfel nct s nu fie atinse supapele. - Se aeaz pe direcie axial pe locurile lagrului arborelui cu came fir plastigage

PORSCHE AUSTRIA


35


- Se aeaz capacele lagrului (atenie la poziia de montare) i se strng cu 20 Nm . Atenie: S nu se rsuceasc arborele cu came. - Se monteaz capacele. - Se compar cu scala de msurare limea firului plastigage. Limita de uzur: 0,1 mm.

Arborii cu came cu dimensiuni reduse nu se furnizeaz ca piese de schimb. n caz de reparaie se monteaz un arbore cu dimensiuni normale cu cuzinet corespunztor (care este furnizat ca pies de schimb).

Marcarea arborilor cu came Arborii sunt marcai cu literele corespunztoare motorului.

Dac se depete limita de uzur, atunci se repet msurarea cu un nou arbore cu came. Dac i cu acest nou arbore jocul radial se afl n afara limitei de uzur atunci se schimb chiulasa. La chiulase fr compensare hidraulic a jocului supapei dup reparaie, jocul se verific i se regleaz. Indicaie: Aezarea arborelui cu came se face n mod normal fr cuzinei (cu excepia motorului Boxer). Chiulasele recondiionate, respectiv motoarele recondiionate se livreaz parial cu arbori cu came cu dimensiuni reduse i cuzinei.

Marcajul se face prin numere turnate, bosaj, sau alte marcaje.

Acionarea arborelui cu cameSistemul de acionare al arborelui cu came funcioneaz n funcie de construcia motorului, prin roile frontale, lanuri sau curele. Dup lucrrile de demontare/montare ale sistemului de acionare al arborelui cu came poziia arborelui cu came trebuie reglat exact fa de arborele cotit. Prin marcarea elementelor de acionare i/sau prin scule speciale care fixeaz arborele cu came/cotit ntr-o anumit poziie, reglarea timpilor de comand nu ridic nici o problem, deoarece nu mai este necesar ceasul de msurare pentru timpii de comand.

Marcajul pe chiulas: punct galben la marca VW Audi.

36


PORSCHE AUSTRIA


Antrenarea cu roat frontal

Antrenarea prin lan

Antrenarea unui arbore cu came plasat n partea inferioar (motoare OHV) se realizeaz de obicei prin roi dinate. La motoare Diesel OHV se include antrenarea unei pompe de injecie n comanda supapei (de ex. motor Diesel 4 cilindri LT). Reglarea timpilor de comand la antrenarea cu roi dinate frontale: Roile dinate sunt marcate. La reglarea timpilor de comand roile dinate se poziioneaz astfel nct marcajele s corespund.

Antrenarea prin lan se utilizeaz n cazul unor distane mai mari ntre arborele cotit i arborele cu came. Pentru a preveni lovirea i srirea lanurilor de comand, acestea ruleaz pe ine rezistente la uzur, acoperite cu poliamid. Tensiunea corespunztoare a lanului se menine prin elementul de ntindere al lanului. Elementele de ntindere sunt pretensionate fie hidraulic prin presiunea uleiului i/sau mecanic prin fora arcului. Ele compenseaz i lungimile condiionate de uzur ale lanurilor de comand. nainte de demontarea lanurilor se marcheaz direcia de rulare, deoarece la remontare direcia trebuie meninut. n caz contrar durata de via a lanului se reduce simitor.

nainte de asamblarea final a dispozitivului roii frontale se verific dac jocul flancului roii (medie 0,05 mm) este corespunztor.

PORSCHE AUSTRIA


37


Reglarea timpilor de comand la antrenarea prin lanuri Reglarea timpilor de comand se prezint n continuare pe un exemplu de motor VR6.Arbori cu came Element de ntindere lan, superior

Inel de siguran axial a arborelui intermediar

Arbore intermediar

Suprafa separaie lagr arbore cotit

Arc

Arbore cotit

Barier

Element de ntindere lan, inferior

naintea aezrii chiulasei se poziioneaz toate marcajele OT (arbore cotit, intermediar, cu came). n caz contrar supapele s-ar lovi de piston.

Marcaje OT - Primul cilindru: dintele rectificat al roii dinate a arborelui cotit trebuie s se potriveasc n rostul de separaie a lagrului arborelui cotit.

38


PORSCHE AUSTRIA


- Arbore intermediar: marcajul de pe roata lanului trebuie s corespund marcajului de pe aiba de demarcare.

Antrenarea curelei de distribuieCurelele dinate mbin avantajele unei antrenri prin curele (distana ntre axe corespunztoare, rulare fr zgomot, manipulare uoar la reparaii) cu avantajele unei transmisii de fore (fr alunecare rezult rulare sincron). Deoarece se caracterizeaz prin solicitri reduse ale lagrului (se cere tensiune corespunztoare a curelei) i, prin comparaie, costuri de fabricaie mai mici, se utilizeaz cel mai des la antrenarea arborilor cu came. nainte de demontarea curelelor se marcheaz direcia de rulare iar la remontare se menine aceeai direcie. n caz contrar cureaua s-ar distruge.

- Arbore cu came: arborii cu came se poziioneaz n acest caz cu rigla de reglare 3268.

Reglarea timpilor de comand la antrenarea prin curele Reglarea timpilor de comand se face prin marcaje i/sau prin fixarea arborilor cu came i/sau arborilor cotii cu ajutorul sculelor speciale. Exemple: n aceast poziie se monteaz roile dinate i lanurile. Indicaie: La desfacerea i fixarea roilor lanului arborelui cu came nu trebuie s fie introdus rigla de reglare 3268. n caz contrar apare pericolul de rupere a canelurilor arborilor. Arborii cu came sunt inui cu o cheie bifurcat SW24 (vezi figura). Reglare cu marcaje (de exemplu la motorul Otto 4 cilindri) Arborii cotii i cu came se regleaz la marcajele corespunztoare. n aceast poziie cureaua este aeaz i tensionat.

PORSCHE AUSTRIA


39


Reglarea cu marcaje i scule speciale (de ex. la motorul Diesel 4 cilindri) Arborele cotit se aeaz la OT L a motorul montat

Arborele cu came este blocat cu rigla de reglare (carul este dezaxat)

Cureaua se aeaz i se ntinde cu scula special VW210 (fulia de la arborele cu came nu este nc strns la cuplu).

La motorul demontat

Roata curelei de la arborele cu came se strnge cu momentul prescris de strngere. Roata pompei de injecie este blocat cu dornul de jalonare.

Atenie: Dac se depete limita inferioar a momentului prescris, roata arborelui cu came de la sistemul de antrenare al motorului ar putea aluneca avarierea motorului garania reparaiei. Dac se depete limita superioar a momentului prescris, canalul pentru rigla de reglare de la arborele cu came s-ar putea rupe nlocuirea la atelier a arborelui cu came.

40


PORSCHE AUSTRIA


Reglarea cu scule speciale (de ex. motor V6) Motorul se rotete cu mna n poziia OT. Crestturile A i B trebuie s se potriveasc.

Cureaua se ntinde i rola de ntindere se strnge.

Aezarea curelei Dornul pentru blocarea arborelui cotit 3242 se monteaz n gaura senzorului de referin demontat. Dispozitivele de antrenare ale curelei sunt dispozitive medii de traciune care transmit momentele de rotaie i micrile ntre mai muli arbori, chiar i la turaii mari (pn la 80m/s vitez circumferenial). La dispozitivele medii de traciune se deosebesc o parte cu solicitare i o parte nesolicitat. Partea solicitat este partea de traciune a curelei. Pe partea cealalt se afl rolele de ntindere.

Pomp agent de rcire

Arborele cu came se blocheaz cu 3243. Roile arborelui cu came trebuie s nu fie strnse pe con, astfel nct roile s se mai poat roti dar totui s nu basculeze.

Rol de ntindere

Rol schimbare direcie

Roat curea

PORSCHE AUSTRIA


41


Curelele sunt ntinse la montare pe partea solicitat i relaxate pe rola de ntindere. Astfel se menine poziia arborelui cotit fa de arborele cu came, la ntinderea curelei. La montarea unei curele care tocmai a funcionat trebuie pstrat partea solicitat i nesolicitat naintea demontrii se marcheaz direcia de rulare. n caz contrar exist pericolulmririi uzurii, respectiv distrugerii curelei. O curea este rulat cnd a funcionat mai mult de 5 minute.

Cureaua se verific pe ntreaga circumferin dac prezint fisuri i urme de uzur pe dinii i flancurile curelei. La fisuri, deteriorri sau uzur puternic se nlocuiete cureaua. Apoi se constat cauza deteriorrii i se nltur.

Formarea deteriorrilor: 1. Fisurile sau uzura pe partea vizibil a curelei.

Verificarea cureleiCureaua i rolele de ntindere se verific naintea demontrii iar la motoarele Diesel la fiecare 30.000 km (revizia anual). La verificarea curelei trebuie folosite tije dure de msurare. n caz de dubiu cureaua se nlocuiete. Cnd se schimb cureaua din motive de siguran trebuie nlocuite i rolele de ntindere. Indicaie: Curelele nu trebuie s fie plesnite, rsucite sau ndoite din interior n exterior. Curelele nu trebuie s intre n contact cu ulei sau combustibil (urmarea ar fi desprinderea i distrugerea curelei).

Cauze posibile: Motorul a fost supranclzit, tensiunea curelei este prea mare, rola de ntindere este blocat.

Ajutor: Se verific sistemul de rcire, se nlocuiesc cureaua i rola de ntindere, se verific motorul la posibile urmri ale avariei. 2. Dinii curelei fisurai. Cauze posibile: Arborele cu came/intermediar/sau pompa de injecie se rotesc greu, tensiune prea mare n curea. Ajutor: Arborele cu came i intermediar se verific n privina rulrii uoare; se verific dispozitivul de activare a pompei cu ulei al arborelui intermediar, se nlocuiesc cureaua i rolele de tensiune.

Cureaua uns trebuie nlocuit (dac e cazul motorul se etaneaz).

42


PORSCHE AUSTRIA


3. Uzura sau deteriorrile pe partea lateral a curelei dinate.

Ajutor: Se verific dac prezint deteriorri capsularea (protecia) curelei dinate, dac e cazul se repar. Se verific existena deteriorrilor pe roile curelei, dac este cazul se nlocuiesc. Cureaua se nlocuiete. 5. Cureaua dinat e rupt.

Cauze posibile: Jocul roilor curelei dinate nu este corect. Ajutor: Se nlocuiesc cureaua/rolele de ntindere, se corecteaz jocul. La motoarele Diesel jocul se poate corecta prin desfacerea urubului de fixare din spate i mpingerea pompei de injecie. Pompa de injecie este astfel mpins cu scula special 3210 pe consola motorului n funcionare. Pompa apsat spre exterior cureaua dinat se deplaseaz spre exterior. Pompa apsat spre interior cureaua se deplaseaz spre interior.

Cauze posibile: Corpuri strine n dispozitivul de antrenare al curelei Tensiune prea mare n curea Cureaua a fost deteriorat dinainte Motorul a fost suprasolicitat n gol. Ajutor: Motorul se repar, respectiv se nlocuiete. Se verific i repar capsularea curelei dinate.

Verificarea rolei de ntinderen stare montat: Se verific rola cu stetoscopul (aparat de ascultat) la zgomotele n funcionare. n stare demontat: Se verific rola n privina rotirii uoare.

Cureaua nu trebuie s ating marginea rolei de ntindere cnd jocul este corect. 4. Civa dini ai curelei sunt deteriorai.

Dac exist zgomote n funcionare sau rotirea e dificil se nlocuiete rola.

ntinderea curelei dinatentinderea curelei trebuie executat numai cnd motorul este rece. Cnd motorul este cald, datorit cldurii nu se poate obine tensiunea corect (tensiunea curelei ar fi prea mic la motorul rece).

Cauze posibile: Corpuri strine n dispozitivul de antrenare al curelei.

PORSCHE AUSTRIA


43


Tensiunea prea redus a curelei duce la srirea acesteia n funcionare. Urmarea: Avarii la motor prin lovirea supapelor de piston. Tensiunea prea mare a curelei duce la solicitare puternic a lagrului, zgomote n funcionare i deteriorarea curelei dinate. Urmarea: Avarii ale lagrului (de ex. la pompa de injecie), avarii ale curelei dinate i n continuare avarierea motorului . ntinderea curelei dinate la motoarele Otto: n funcie de informaiile din manualul de reparaii cureaua poate fi ntins n diferite moduri. a. Cureaua se ntinde astfel nct n partea central s permit rsucirea exact cu 900 cu arttorul i degetul mare. b. Cureaua se ntinde pn cnd valoarea scalei dat n manual este atins la aparatul de testare VW210.

ntinderea curelei la motoarele Diesel: La motoarele Diesel tensiunea n curea se regleaz n general cu aparatul de testare VW210.

Motoarele Otto i Diesel: Dup ntinderea curelei dinate motorul trebuie s execute n direcia de rotaie o turaie. Atenie: dac au fost montai tachei hidraulici se ateapt 30 minute. n aceast poziie se lovete uor cu un ciocan de cauciuc n centrul curelei dinate. Motorul face o tur n direcia de rotaie. Apoi se reverific timpii de comand i tensiunea curelei. Abia dup aceast verificare dac reglarea este n ordine, motorul poate fi pus n funcionare.

210

44


PORSCHE AUSTRIA


Acionarea supapeiConstrucia dispozitivului de acionare al supapei depinde de construcia motorului i de fo

Motor Termic

Documents

Transcript of Motor Termic