Tehnologii de fabricație a componentelor de automobile

LUCRAREA NR. 1

TEMA:Tehnologia de fabricare a arborilor cotiţi

1. Arborele cotit. Descriere

Arborele cotit are rolul de a transforma mişcarea de translaţie a pistonului într-o mişcare de rotaţie şi de a transmite momentul motor dezvoltat de forţa de presine a gazelor. La motoarele policilindrice arborele cotit însumează lucrul mecanic produs de fiecare cilindru şi-l transmite utilizatorului.

Arborele cotit este alcătuit dintr-un număr de coturi egal cu numărul de cilindri la motoarele cu cilindri în linie şi cu jumătatea numărului la cilindrii în V, precum şi din doua sau mai multe fusuri de reazem, numite fusuri palier. Fiecare cot este alcătuirt din doua braţe si un fus, numit fus maneton, sau simplu maneton, care se articulează cu capul bielei. În unele cazuri la extremităţile braţelor se prevăd mase pentru echilibrare.

Partea arborelui care transmite mişcarea spre utilizare se numeste

partea posterioară, în opoziţie cu ea cealată extremitate se numeşte partea frontală.

La partea posterioară a arborelui cotit se prelucrează o flanşă de care se prinde volantul cu o coroană dinţată, iar la partea frontală se fixează o roatădinţată, printr-o asamblare cu pană, roata dinţată având rolul de a acţiona mecanismul de distribuţie şi alte organe auxiliare. Masa arborelui cotit reprezintă 7 15% din din masa motorului.

Conditii impuse arborelui cotit:

- masă redusă;

- tehnologie simplă;

- durabilitate ridicată;

- siguranţă mare în funcţionare;

Fig.1

1. parte frontală unde se monteaza roata dinţată care antreneaza mecanismul de distributie; 2. fusurile paliere în jurul carora se învârte arborele cotit; 3. fusurile manetoane de care se prind bielele;4. bratele arborelui cotit; 5. contragreutati de echilibrare; 6. flansa arborelui cotit pe care se monteaza volantul; 7. volantul.

2. Solicitările arborelui cotit

Sub acţiunea forţelor de presiune a gazelor şi a forţelor de inerţie, în elementele arborelui cotit apar solicitari de întindere, compresiune, încovoiere şi răsucire. În zona fusurilor, care constituie,în general, parţi componente ale unor lagăre de alunecare, soliciatrea la uzură este mai intensă ceea ce a impus trasarea prin corpul arborelui a unui canal de aducere a uleiului la fiecare fus în parte. Tot pentru reducerea uzurii fusurilor paliere unele soluţii constructive prevăd utilizarea unor lagare cu rulmenţi de rostogolire ceea ce a condus fie la crearea unor raze ale acestor fusuri de marimea braţelor manetoane (soluţie folosită la unele autocamioane şi autobuze), fie utilizarea unui arbore cottit asamblat din mai multe bucăţi (soluţie folosită pentru autoturisme de litraj mic). Având în vedere aceste solicitări în funcţionare, se impune alegerea unor materiale care să permită realizarea unei duritaţi superficiale mari a fusurilor.

3. Condiţii tehnice, materiale, semifabricate

- Precizie de executie a tuturor dimensiunilor se inscrie în calităţile ISO 5-6

- Precizia formei geometrice a fusurilor este foarte ridicată,

- Duritate superficială a fusurilor 52 62 HRC pe o adancime optimă de 1,5 -3 mm

- Rugozitatea cuprinsă între 0,2 şi 0,05 iar in urma vibronetezirii fusurilor se ajunge la 0,1-0.02

Semifabricatele pentru arbori cotiţi se pot obţine prin turnare sau deformare plastică (forjare liberă în cazul pieselor unicat sau matriţare în cazul pieselor de serie sau masă).

Semifabricatele matriţate pentru execuţia arborilor cotiţi se execută din oţel ( OLC 45X, OLC 60X, oţeluri aliate cu Cr, Ni, Mo, care pot fi oteluri de cementare sau nitrurare, fontă cu grafit nodular sau aliate cu Cu şi Cr.

Matriţarea se face pornind de la semifabricat bară laminată debitată la lungime şi apoi supusă unor faze succesive de deformare. Acestă metodă are ca avantaj repartizarea continuă a fibrelor de material, consum redus de material şi cu numar redus de faze. Dezavantajul fiind o masă mai ridicată faţă de piesa turnată.

Semifabricatele turnate se confecţionează din oţeluri cu un conţinut maxim de carbon de 0,3% cu elemete de aliere Cr şi Ni sau din fonte modificate aliate cu Mg sau Cr,Ni, Mo, Cu. Semifabricatele turnate au o formă mai apropiată de forma a piesei finită avand o eficacitate economică mai mare. Pentru a asigura şi calitatea impusă se adoptă procedee de turnare precise precum turnarea în coji.