Mecanismul de distributie

Mecanismul de distributie 

Mecanismul de distributie

     Rolul: Mecanismul de distributie este un ansamblu de piese care asigura umplerea cilindrilor, intr-o anumita ordine, cu amestec carburant sau cu aer proaspat si evacuarea gazelor arse.
     Dupa tipul motorului, distributia poate fi pentru motoare in patru si in doi timpi. Motoarele in patru timpi utilizeaza mecanismul de distributie cu supape. Cele in doi timpi, in general, nu au supape, ci ferestre in cilindri, care sunt deschise si inchise prin deplasarea pistonului de o forma speciala (cu reflector) – asa-zisa distributie prin lumini.
     Unele motoare in doi timpi, in special cele cu aprindere prin compresie, au numai supape de admisie sau de evacuare.
     Dupa pozitia supapelor, mecanismele de distributie sunt:
     - cu supape laterale la care supapele sunt plasate in blocul motor; sistemul nu se mai foloseste avand multiple dezavantaje;
     - cu supape in cap (fig.1.a si b), unde supapele sunt montate in chiulasa deasupra pistonului;
     - mixt (Rover), supapele fiind montate in bloc si in chiulasa.
     Arborele cu came se monteaza in carter sau pe chiulasa. De aceea, distributia poate fi :
     - cu arbore cu came in carter – cel mai raspandit (motoarele D 797-05, D 2156 HMN 8, ARO-240, Dacia etc.).
     - cu arbore cu came montat pe chiulasa, supapele fiind comandate prin culbutor (fig.1.b) (Fiat, Mercedes-Benz etc.). La acest sistem, supapele sunt asezate inclinat, ceea ce micsoreaza uzura capetelor lor; arborele cu came este antrenat de arborele cotit printr-un lant dublu, cu intinzator, sau curele dintate;
     - cu arbore cu came pe chiulasa, ce comanda direct supapele (prin traversa sau langheta), sistem simplu dar care necesita o buna etansare a contactului supapa-ghid pentru a evita patrunderea uleiului in camera de ardere.
 

 Fig.1. Tipuri de mecanisme de distributie cu supape:
1-comande distributiei; 2- arbore cu came; 3- tachet; 4- arc supapa; 5- supapa; 6- camera de ardere;             7- piston; 8- biela; 9- tija impingatoare; 10- culbutor; 11- surub reglaj; 12- ax culbutor; 13- lant                                                                                       distributie; 14- roti dintate lant distributie; 15- intinzator lant; 16- ghid supapa.

4
     La PMI exista un moment in care supapele de admisie si evacuare sunt deschise, cu acelasi unghi, numit incrucisarea supapelor. Efectele acestui fenumen sunt: imbunatatirea umplerii camerei de ardere, racirea zonelor calde, atenuarea efectului detonatiilor, scaderea consumului de combustibil, cresterea puterii motorului.

     Comanda distributiei. Prin distributie se transmite miscarea de la arborele cotit la arborele cu came. Aceasta poate fi:
          - cu roti dintate;
          - cu lant;
          - cu curea dintata.
      Comanda cu roti dintate este formata din doua roti dintate: pinionul conducator de pe arborele cotit si roata dintata de pe arborele cu came, care are un numar dublu de dinti la motoarele in patru timpi, pentru realizarea raportului de transmisie 1:2. Unele motoare mai au un pinion intermediar pentru reducerea dimensiunilor.
      Comanda cu lant este formata din doua roti dintate de lant, miscarea de la arborele cotit la arborele cu came transmitandu-se printr-un lant cu role, care poate fi dublu sau triplu pentru micsorarea uzurii (Dacia 1300). La motoarele cu arborele cu came pe chiulasa, lantul este mai lung si ghidat de o roata dintata intinzatoare. Unele constructii pot avea intinzator mecanic sau mecanohidraulic (Dacia 1300). Ambele sisteme sunt plasate intr-un carter etans.
      Comanda cu curea dintata in locul lantului, este mai simpla, silentioasa, nu necesita carter etans, amortizeaza vibratiile torsionale ale arborelui cu came.

     Arborele cu came asigura in timpul rotirii, prin forma si pozitia camelor, functionarea organelor de distributie la momentele oportune si pe durata necesara.
     Este confectionat din oteluri aliate prin matritare (D 797-05, D 2156 HMN 8) sau prin turnare din fonta aliata (Dacia 1310).

     Tachetii comanda deschiderea supapelor, datorita miscarii lor axiale imprimate de profilul camelor de pe arborele cu came; ei transmit micsorarea prin intermediul tijelor impingatoare si culbutorilor la supape. La motoarele cu arborele cu came pe chiulasa, tachetii litsesc, comanda supapelor fiind directa.
     Tachetii se executa din otel sau fonta speciala (Dacia 1300) si se trateaza termic. Locasurile tachetilor sunt acoperite cu capace cu garnituri de etansare.
     O solutie moderna de comanda a supapelor cu cama in chiulasa este cu tachetii hidraulici (fig.2). Acesta permite autoreglarea jocului tachet-supapa, precum si functionarea silentioasa, datorita contactului permanent dintre piese. Functionarea se bazeaza pe apasarea tachetului 4, pe tija supapei 5, prin intermediul uleiului sub presiune, la actionarea camei 1 de pe arbore.

1. cama;
2. piston;
3. tija supapei;
4. tachet;
5. supapa de mentinerea presiuniide ulei cand motorul nu functioneaza;
6. camera uleiului;
7. bila supapei;
8. rezervorul de ulei;
9. spatiu pentru ulei.
   

                              Fig 2. Tachetul hidraulic

    Tijele impingatoare, intalnite numai la distributia cu supape in cap, au rolul de a transmite miscarea   lineara de la tacheti la culbutori; sunt sub forma unor tije pline sau tulburate (D 797-05 si D 2156 HMN 8), care, in partea inferioara, au un cap semisferic de sprijin pe tacheti, iar in partea superioara, un cap sub forma de cupa, pentru contactul cu suruburile de reglaj ale culbutorilor. Ele sunt ghidate in locasurile din blocul motor si chiulasa.

     Culbutorii, prin miscarea lor oscilatorie, comanda deschiderea supapelor; sunt de forma speciala, cu brate inegale, partea spre tija impingatoare mai scurta, pentru a imprima deplasari mari supapelor, la curse mici ale tachetilor, deci uzuri si acceleratii reduse ale profilului camelor; spre partea centrala, au un alezaj prevazut cu bucsa pentru asamblarea pe axul culbutorilor; sunt distantati intre ei prin arcuri. Acesta poate fi singular (Dacia 1300) sau din doua bucati, solidarizate printro bucsa (D 797-05).

     Supapele (fig.3) au rol diferit. Ele pot fi:

          - de admisie, pentru deschiderea si inchiderea orificiului de intrare a amestecului carburant sau aerului;
          - de evacuare, pentru axpulzarea gazelor arse.
    
     Deschiderea lor are loc cand camele ataca tachetii si transmit miscarea prin celelalte organe componente, iar inchiderea lor se face datorita arcurilor supapelor.
     Unele motoare actuale, au cate trei supape – Peugeot 605 D, Citroen XM (doua de admisie si una de evacuare), pe fiecare cilindru sau pentru supape (Mercedes C 200 D – doua de admisie) si chiar cinci supape (trei de admisie).
     Prin aceasta se asigura o buna umplere a cilindrului cu amestec carburant si o evacuare mai completa a gazelor arse.

Fig.3. Componentele supapei:
1- taler; 2- tija; 3- fateta de asezare pe scaun; 4- locas de fixare.

  
      Arcurile supapei mentin supapele pe scaunul lor cand  sunt inchise si un contact intre supape si came, prin intermediul celorlalte organe ale distributiei, in timpul deschiderii si inchiderii lor.
     Arcurile se confectioneaza din otel arc, de forma elicoidala; la unele motoare (D 797-05 si D 2156 HMN 8), se monteaza doua arcuri concentrice la fiecare supapa, pentru marirea sigurantei si reducerea dimensiunilor.
    
     Diagrama distributiei. Aceasta diagrama specifica fiecarui tip de motor, reprezinta grafic momentele inceperii deschiderii si sfarsitul inchiderii supapelor exprimate in grade de rotati ale arborelui cotit – deci fazele distributie.
    

Intretinerea mecanismului de distributie

     Operatiile principale de intretinere sunt:
    
     - verificarea vizuala a etanseitatii capacului distributiei cu blocul motor;
     - verificarea starii arcurilor si pozitiei culbutorilor;
     - verificarea asigurarii supapelor;
     - verificarea etanseitatii capacului chiulasei;
     - reglarea jocului termic dintre culbutori si supape;
     - verificarea punerii la punct a distributie.

    
     Reglarea jocului termic dintre culbutori si supape se fce la rece sau la cald, pentru a permite dilatarea libera a supapei si a evita ramanerea ei deschisa cand motorul este cald. Jocul se mareste in timpul exploatarii, provocand zgomote anormale, reducand timpul si cursa deschiderii supapelor inrautatind umplerea cilindrilor cu ameste carburant sau aer si evacuarea gazelor arse.
     Acest joc se realizeaza periodic, dupa tipul motorului si indicatiile fabricii constructoare. La motoarele cu supape laterale, jocul se realizeaza intre tachet si supapa, iar la cele cu supape in cap, intre culbutori si supape (fig.4), astfel:
     - se scoate capul chiulasei, se roteste arborele cotit (cu manivela sau prin antrenarea cu un levier de la volan sau chiar prin cureaua ventilatorului), pana ce pistonul cilindrului 1 este adus la PMI, la sfarsitul compresiei (ambele supape sunt inchise); aceasta se observa si prin coincidenta marcajelor de pe roata de curea a arborelui cotit, cu cel de pe capacul distributie sau de pe volant si carterul ambreiajului sau blocului motor; se verifica strangerea chiulasei si suporturile axului culbutorilor;

Fig.4. Reglarea jocului culbutor-supapa:
1-arbore cu came; 2- cama; 3- tachet; 4- tija impingatoare; 5- culbutor; 6- ax culbutori cu suport; 7- piulita; 8- surub reglaj; 9- supapa; 10- arc supapa.

     - se slabeste apoi piulita 7 de blocare a surubului de reglaj de la culbutori si, in timp ce aceasta se mentine fixa cu cheia, se regleaza surubul cu surubelnita (cheia speciala la Dacia 1310); se controleaza jocul „j” cu un calibru de interstitii corespunzator dimensional, care va trebui sa alunece cu ferecare intre capatul culbutorului 5 si cel al supapei 9, dupa care se fixeaza pozitia surubului, cu piulita. Aceleasi operatii se executa la toate supapele care nu sunt atacate de culbutori (pistoanele la PMI) si la alti cilindri. Se roteste, apoi, arborele cotit cu 180˚ si se repeta procedeul de mai sus pana se regleaza toate supapele, dupa care se face o verificare. Reglarea supapelor se poate face si in ordinea de functionare a motorului.

Repararea mecanismului de distributie

     Comanda distributiei nu se face in mod corespunzator datorita:
     - uzarii rotii dintate, cand grosimea dintilor scade sub 1/3 din ceainitiala; se impune inlocuirea lor;
     - lantul de distributie, care are joc in role de peste 0,5 mm; se inlocuieste;

     Arborele cu came are urmatoarele defecte:
     - incovoierea arborelui cu came; se verifica cu ceasul comparator, in partea centrala si, daca depaseste 0,2 mm, se indreapta cu o presa hidraulica;
     - uzarea fusurilor de reazem; fusurile uzate se reconditionaza prin rectificare la cote de reparatie;
     - uzarea camelor, datorita frecarii cu tachetii; se rectifica pe masini speciale de copiat, la cota de reparatie, iar cand depaseste limita se inlocuieste arborele cu came;
     - ciupituri si exfolieri ale camelor si fusurilor; se indeparteaza cu piatra abraziva sau pe masini de rectificat; daca depasesc adancimea de 1 mm, se rebuteaza arborele;
     - uzarea sau deteriorarea orificiilor filetate de fixare a pinionului de distributie; orificiile se alezeaza si se refileteaza la cota majorata;
     - uzarea canalului de pana pentru roata dintata de distributie; se constata cu un sablon; pentru reconditionare se mareste latime canalului, montand o pana majorata sau se executa un alt canal decalat cu 90˚.

     Tachetii pot prezenta urmatoarele defecte:
     - uzuri, porozitati sau rizuri pe tije si taler care se indeparteaza prin rectificare la cota de reparatie sau se inlocuiesc;
     - uzarea locasului sferic pentru tija impingatoare; se rectifica la diametru prescris, folosind piatra abraziva adecvata. Ghidurile tachetilor se reconditioneaza sa corespunda jocului prescris.

     Tijele impingatoare pot prezenta defectele;
     - incovoierea tijelor; se remediaza prin indepartare;
     - uzarea locasului sferi; se rectifica dupa sablon;

     Culbutorii prezinta defectele:
     - uzarea capului de comanda a tijei supapei; se rectifica cu piatra abraziva dupa sablon;
     - uzarea bucsei de asamblare pe ax; se inlocuieste;
     - uzarea filetului pentru surubul de reglaj; se refileteaza la cota majorata.

     Supapele se curata de calamina, apoi se controleaza starea tijelor si talerelor; pot prezenta rizuri, coroziuni, arsuri, fisuri, uzuri.
   
      Arcurile de supapa se verifica cu un dispozitiv special, iar daca nu corespund se inlocuiesc;

     Ghidurile supapei  pot prezenta uzuri lae alezajelor lor; acestea se rectifica la cota de reparatie.