1. componentele m. A. I. Transmisia automobilelor

Partile componente ale instalatiei de racire. Instalatia de racire cu lichid a motorului
cuprinde in prin¬cipal:
-radiatorul
-pompa de racire
-termostatul
-ventilatorul
-vasul de expansiune
-racordurile de cauciuc

Radiatorul se compune din doua rezervoare, unul superior si altul inferior, confectionate din tabla de alama sau otel. Legatura intre ele se realizeaza prin mai multe tevi subtiri, prevazute cu aripioare.
Rezervorul inferior al radiatorului este prevazut cu o teava de iesire a apei reci , cu un robinet de golire si cu suporturile de fixare a radiatorului.
Radiatorul se fixeaza in afara motorului, pentru a fi expus total curentului de aer, in vederea racirii in ce!e mai bune conditii.
Pentru asigurarea debitului de aer necesar racirii motorului, in spe¬cial cand functioneaza la sarcina mare si viteza mica, instalatia de racire este prevazuta cu un ventilator, care se gaseste montat pe axul pompei de racire in dreptul radiatorului. Ventilatorul este antrenat, de obicei, printr-o curea catre arborele cotit.

Radiatorul

1- rezervor superior; 2- gura de umplere;
3- busonul radiatorului; 4- rezervorul inferior

Pompa de apa asigura circulatia fortata a lichidului in instalatia de racire. La automobile sint folosite pompe de racire centrifuge.
Elementele componente ale unei astfel de pompe sunt:
-corpul pompei 1
-rotorul cu palete 4, montat rigid pe axul pompei
-piesele de etansare.
Corpul pompei este montat pe blocul motor si comunica cu rezervorul inferior al radiatorului si cu partea inferioara a camasii de racire.
In timpul functionarii motorului, rotorul este pus in miscare, antrenand prin paletele sale apa din pompa. In felul acesta, lichidul de racire vine in contact cu peretii cilindrilor si ai camerelor de ardere, dupa care trece in bazinul superior al radiatorului. Locul apei refulate de pompa este luat de apa care patrunde prin conducta de aspiratie ce este in legatura cu bazinul inferior al radiatorului.
In modul acesta, pompa asigura o circulatie neintrerupta a apei in instatatia de racire a motorului.
Atentie slabirea sau ruperea curelei de antrenare a pompei de apa duce la cresterea excesiva a regimului termic de functionare al motorului.
La automobilele la care alternatorul, pompa de apa si ventilatorul sunt antrenate de aceeasi curea, ruperea curelei se poate deduce din aprinderea martorului luminos care semnalizeaza functionarea alternatorului, din bordul automobilului.

Pompa de apa

1- corpul pompei; 2- ansamblul rotor si ax; 3- bucsa pompei
4- rotorul cu palete; 5- roata cu curea a pompei; 6- piulita garniturii; 7- garnitura; 8- ventilator

Termostatul este o supapa dubla, care dirijeaza automat circulatia apei in instalatia de racire, in functie de temperatura, regland si mentinand temperatura apei in instalatia de racire, in limite normale (80…100°C) asigurand functionarea optima a motorului.
Temperatura optima de functionare a motorului care asigura randament maxim si uzura minima a motorului este cuprinsa intre 90 si 95°C si este asigurata prin inchiderea si deschiderea termostatului la temperaturile limita.

Termostatul este compus dintr-un burduf (capsula) solidar printr-o tija cu o supapa ce poate obtura doua orificii si anume:

-orificiul de acces spre radiator
-orificiul de acces spre pompa.
In interiorul burdufului se afla un lichid volatil, ceara sau alt material ce se dilata usor.
Supapa este actionata de presiunea rezultata din vaporizarea lichidului volatil sau prin dilatarea materialului din burduf, care se obtine la temperatura de regim pentru care a fost reglat termostatul (80 ... 100°C).
In stare de repaus si la temperaturi ale apei sub valoarea celei de regim, supapa inchide orificiul de acces spre radiator si il deschide pe cel de acces spre pompa. In fe¬lul acesta, apa circula de la motor la pompa si invers (circuital mic), realizindu-se incalzirea rapida a apei pana la temperatura de regim stabilita.
Pentru mentinerea acestei temperaturi, supapa este actionata in asa fel incat ambele orificii sunt partial deschise, apa circuland o parte spre radiator si o parte spre pompa.
Daca se depaseste temperatura de regim, supapa deschide orificiul de acces spre radiator si inchide orificiul de acces spre pompa. Ca urmare, apa cir¬cula de la motor la radiator, unde cedeaza o parte din temperatura acumulata, trece in continuare prin pompa la motor {circuital mare) pana cand se ajunge iarasi la temperatura optima.

Blocarea termostatului in pozitia inchis determina supraincalzirea motorului deoarece lichidul de racire nu parcurge ambele circuite (circuitul mare si circuitul mic) fapt ce poate duce la arderea garniturii de chiulasa.
Blocarea termostatului in pozitia deschis nu permite motorului sa ajunga la temperatura de regim 90….95°C, fapt ce duce la consum marit de combustibil deci o conducere neecologica a automobilului.

Termostatul

1- racord de acces spre pompa; 2- termostat; 3- racord de acces spre radiator
Instalatia de ungere

Instalatia de ungere

Motoarele cu ardere interna, au un mare numar de articulatii, cilindri, cuzineti, bolturi, arbori cu came, tije, supape etc., care nu se pot mentine in buna stare de functionare fara ungere permanenta si sigura.

Functionarea organelor in miscare este foarte mult influentata de natura si calitatea lubrifiantului utilizat, care trebuie sa adere bine la cele doua suprafete in miscare,deoarece reducerea uzurii motorului se obtine prin creearea unui film de lubrifiant rezistent si continuu intre suprafetele pieselor aflate in miscare.

Uleiuri (lubrifianti) Rol Proprietati

Functionarea organelor in miscare este foarte mult influentata de natura si calitatea uleiului utilizat, care trebuie sa adere bine la cele doua suprafete in miscare, iar pelicula (filmul) de ulei sa fie continue si sa nu se intrerupa din cauza presiunii exercitate de greutatea pieselor. De aceea, la alegerea uleiului trebuie sa se tina seama de proprietatile lor fizico-chimice, pentru ca, in functie de acestea, sa se utilizeze la fiecare loc de ungere uleiul cel mai bun.

Este foarte important sa se tina cont de tipul de ulei recomandat de uzina constructoare iar inlocuirea uleiului si a filtrului de ulei sa se faca in concordanta cu recomandarile constructorului precum si recomandarile producatorului uleiului.

Principalele proprietati ale uleiurilor:
-Viscozitatea reprezinta rezistenta opusa de fluid (frecarea) ce apare la deplasarea in sens opus a doua straturi lubrifiante vecine din filmul de ungere, datorita acestei pro¬prietati lubrifiantul poate sa umple spatiul dintre suprafetele in miscare, separandu-le complet.
-Indicele de vascozitate indica variatia vascozitatii in raport cu temperatura si depinde de natura uleiului si de procedeul de rafinare prin care a fost obtinut uleiul. Trebuie tinut seama, ca o data cu cresterea temperaturii, uleiul se subtiaza, viscozitatea scade si filmul de lubrifiant se poate rupe, provocand contactul metal pe metal si deci uzura.
-Densitatea uleiului reprezinta masa unitatii de volum.
-Onctuozitatea reprezinta proprietatea uleiurilor de a adera la suprafetele pieselor aflate in contact.
-Punctul de inflamabilitate reprezinta temperatura minima la care se formeaza la suprafata uleiului atitia vapori inflamabili incat, la apropierea unei flacari, acestia se aprind.
-Punctul de ardere este temperatura la care arde uleiul, in continuare dupa aprindere, si este cu 40 ... 50°C mai ridicat decit punctul de inflamabilitate.
-Punctul de autoaprindere reprezinta temperatura la care uleiul se aprinde singur, fara existenta unei flacari, si depinde de conditiile de lucru si de posibilitatea formarii unui amestec de ulei cu aer sau cu combustibil.
-Punctul de congelare reprezinta temperatura cea mai coborita la care un ulei lubrifiant inceteaza, practic, sa mai unga.
-Impuritatile solide reprezinta totalitatea corpurilor straine insolubile din uleiuri; Fiecarui ulei ii corespunde o anumita cifra de impuritati, de exemplu, uleiurile de motor au cifra 0% (res¬pectiv nu cuprind impuritati), iar uleiurile de transmisii auto au cifra de impuritati 0,015%.
-Continutul de cenusa permite aprecierea gradului de impurificare a uleiului. In uleiuriie proaspete cenusa (adica reziduul mineral rezultat din arderea uleiului) nu trebuie sa depaseasca 0,02%.
-Continutul de apa in ulei trebuie sa fie cat mai mic, deoarece apa micsoreaza capacitatea de lubrifiere a uleiului si produce coroziunea suprafetelor metalice.
-Tendinta de cocsificare indica tendinta de a se forma reziduuri de cocs si de cocsificare in camera de ardere sau la supapele unui motor sau cilindru.
-Continutul de carburant se determina la uleiurile de motoare, care, din diferite cauze, se dilueaza in timpul exploatarii cu carburant si nu mai corespund ca lubrifianti.
-Indicele de vascozitate indica variatia viscozitatii in raport cu temperatura si depinde de natura uleiului si de procedeul de rafinare prin care a fost obtinut uleiul.

Schema sistemului de ungere

1- baia de ulei; 2- sorb; 3- pompa de ulei; 4- supapa de suprapresiune; 5- filtru de ulei; 6- supapa filtrului; 7- arbore cotit; 8- manetonul arborelui cotit; 9- biela; 10- arbore cu came; 11- pinionul arborelui cu came; 12- antrenorul distribuitorului; 13- axul culbutorilor; 14- culbutor; 15- tija impingatoare;
16- tachet; 17- blocul cilindrilor; 18- chiulasa;

Partile componente si functionarea instalatiei de ungere

Instalatia de ungere a motorului reprezinta ansamblul pieselor si circuitelor aferente care servesc la ungerea pieselor in miscare, precum si asigurarea circulatiei si filtrarii uleiului si racirii motorului.

Procedee de ungere:
-ungere sub presiune –uleiul este debitat prin conducte si canale de o pompa de ungere, sub presiune
-ungere prin balbotare (stropire) – uleiul este adus spre lagare prin improscare de catre arborele cotit care in miscarea lui de rotatie balboteaza in uleiul aflat in carterul inferior.
-ungere mixta - ungerea mixta presupune ungerea unor suprafete in frecare prin presiune, iar a altora prin stropire
-ungere prin amestec -prin adaos de ulei in benzina.

Pompa de ulei efectueaza circulatia sub presiune a uleiului prin instalatia de ungere, asigurind in acest fel ungerea tuturor pieselor.
Se cunosc urmatoarele tipuri de pompe:
-cu pinioane (roti dintate)
-cu excentric
-cu piston.
In prezent, tipul cel mai raspindit de pompa de ulei este cel cu pinioane.
Pompa de ulei cu pinioane se compune, in principal, din:
-corpul pompei 5
-axul de antrenare 4
-capacul pompei 7
-pinioanele pompei 6.
Cele doua pinioane 6 sunt montate cu un joc foarte mic intre dantura si peretii corpului pompei. Roata dintata conducatoare este montata fix pe axul pompei, iar roata dintata condusa se roteste liber pe un ax.
Antrenarea pompei se face de catre angrenajul elicoidal de pe arborele cu came, care cupleaza pinionul 3, montat rigid pe arborele pompei.
In timpul actionarii pinioanelor, uleiul este antrenat in spatiile dintre dintii acestora.
Pompa se fixeaza in interiorul carterului cu partea inferioara scufundata in ulei sau prinsa in suruburi inspre exterior pe peretele lateral al carterului deasupra nivelului uleiului din baie situatie in care absortia uleiului se face cu sorb plutitor.

Pompa de ulei cu pinioane

1- garnitura; 2- stift; 3- pinionul axului de antrenare; 4- axul de antrenare; 5- corpul pompei; 6- pinioanele pompei;
7- capacul pompei; 8, 9, 10, 11, 12- supapa de suprapresiune; 13- surub; 14- garnitura; 15- stift; 16- surub;

Supapa de suprapresiune este reglata in asa fel incat presiunea uleiului sa se mentina in limitele
2 pana la 4 daN/cm2 Cand presiunea uleiului depaseste limita maxima, forta exercitata de arc asupra bilei este invinsa si aceasta deschide canalul de intoarcere a uleiului in baie.

Filtrele de ulei servesc la retinerera impuritatilor solide si pe cat posibil inlaturarea produselor de oxidare, a apei si a combustibilului.
Dupa marimea impuritatilor retinute pot fi:
-filtre brute
-filtre fine
Dupa procedeul de filtrare acestea pot fi:
-filtre statice
-filtre dinamice
Filtrul de ulei se monteaza in circuitul de ungere, astfel incat uleiul debitat de pompa sa treaca prin el.

Filtru de ulei

1- bucsa cu filet; 2- orificiu de intrare a uleiului; 3- carcasa interioara;
4- element filtrant; 5- teava cu gauri; 6- carcasa interioara;

Filtrele cu elemente de hirtie au capatat o larga raspindire, deoarece asigura o filtrare extrem de fina a uleiului. Elementul filtrant se confectionenza din hartie micronica. Dupa o perioada de functionare, elementele de filtrare imbacsite se inlocuiesc. In caz de blocare a filtrului, supapa de refulare 3 permite uleiului sa treaca (fara ca acesta sa mai fie filtrat).

In cazul functionarii normale, intreaga cantitate de ulei strabate elementul filtrant 10, care are rolul dc a retine toate impuritatile.

Indicatorul de nivel (joja) este o tija care indica nivelul uleiului in baie. Tija are doua semne: un semn care indica nivelul maxim si unul care indica nivelul minim al uleiului in baia de ulei. Se recomanda ca nivelul uleiului sa fie intre cele doua repere (MIN-MAX). Nivelul uleiului din baie se verifica frecvent astfel incat sa se previna unele uzuri premature datorate unor defectiuni:
-un nivel mic se poate datora unor pierderi de ulei sau consumului exagerat de ului de catre motor.
-un nivel mare al uleiului poate sa se datoreze patrunderii apei in baia de ulei (caz in care se formeaza o emulsie de culoare galbuie vizibila pe joja), sau patrunderii combustibilului. Daca in cazul consumului de ulei dupa completarea pana la semn a uleiului se mai poate merge cu autovehiculul, in cel de al doilea caz deplasarea pana la un atelier se va face remorcat cu motorul oprit.

Transmisia automobilului

Transmisia are rolul de a transmite momentul motor la rotile motoare,
modificandu-i, in acelasi timp, si valoarea in functie de marimea rezistentelor la inaintare.
Transmisia este compusa din:
-ambreiaj
-cutia de viteze
-transmisia longitudinala
-transmisia principala (angrenajul in unghi),
-diferential
-arborii planetari
-transmisia finala.

Ambreiajul face parte din transmisia automobilului si este intercalat între motor şi cutia de viteze, permite la pornirea automobilului cuplarea progresiva a motorului care se afla in functiune , cu celelalte organe ale transmisiei, care in acel moment stau pe loc. Permite cuplarea si decuplarea in timpul mersului automobilului a motorului cu transmisia, la schimbarea treptelor de viteze. Protejeaza la suprasarcini celelalte organe ale transmisiei.

Ambreiajul trebuie sa indeplineasca anumite conditii, si anume:

-sa permita decuplarea completa a motorului de transmisie pentru ca schimbarea treptelor de viteza sa se faca fara socuri;
-sa necesite la decuplare eforturi reduse din partea conducatorului;
-sa asigure in stare cuplata o imbinare perfecta (fara patinare) intre motor si transmisie;
-sa permita eliminarea caldurii care se produce in timpul procesulul de cuplare (ambreiere) prin patinarea suprafetelor de frecare;
-sa permita cuplarea suficient de progresiva pentru a se evita pornirea brusca de pe loc a automobilului;
-sa fie cat mai usor de intretinut si reglat
-sa ofere siguranta in functionare.

Ambreiajul mecanic cu un singur disc

1- volant; 2- discul condus al ambreiajului; 3- placa de presiune;
4- urechile placii de presiune; 5- urechile din carcasa placii de presiune; 6- parghiile de debreiere; 7- mansonul rulmentului de presiune;
8- rulmentul de presiune; 9- arcurile ambreiajului; 10- garniture termoizolanta;
11- carcasa placii de presiune; 12- orificii de evacuare a uleiului

Ambreiajele se clasifica dupa:
-principiul de functionare
-dupa tipul mecanismului de actionare.

Dupa principiul de functionare, ambreiajele pot fi:

-mecanice (cu frictiune)
-hidrodinamice
-combinate
-electromagnetice.
Dupa tipul mecanismului de actionare, ambreiajele pot fi:
-cu actionare mecanica
-hidraulica
-pneumatica
-electrica.

Ambreiaj cu comanda hidraulica

1- pedala ambreiajului; 2- tija pompei centrale; 3- cilindrul pompei; 4- pistonul pompei;
5- arcul pistonului; 6- conducta; 7- cilindru receptor; 8- pistonul cilindrului receptor; 9- tija cilindrului receptor; 10- furca de debreiere; 11- surub de reglaj; 12- arc; 13- arcul pedalei; 14- arc; 15- discul condus;
16- placa de presiune; 17- arcul ambreiajului; 18- parghie de debreiere; 19- surub;
20- mansonul si rulmentul de presiune; 21- carcasa ambreiajului; 22- carcasa discului de presiune

Ambreiajul mecanic functioneaza pe baza fortelor de frecare care apar intre doua sau mai multe perechi de suprafete sub actiunea unei forte de apasare.
(ex. disc de ambreiaj, placa de presiune, volant)
Partile componente ale unui ambreiaj mecanic sunt grupate astfel:
-partea conducatoare
-partea condusa
-mecanismul de actionare.
Partea conducatoare a ambreiajului este solidara la rotatie cu volantul motorului, iar partea condusa cu arborele primar al cutiei de viteze.
Ambreiajele mecanice utilizate se clasifica dupa mai multe criterii;
-dupa forma geometrica a suprafejelor de frecare, pot fi:
-cu discuri, (cele mai raspandite la autovehicule),
-cu conuri
-speciale.
-dupa numarul discurilor conduse, pot fi:
-cu un disc (monodisc),
-cu doua discuri
-cu mai multe discuri.
-dupa numarul arcurilor de presiune si modul de dispunere a lor pot fi:
-cu mai multe arcuri dispuse periferic
-cu un singur arc central (simplu sau tip diafragma)

-dupa modul de obtinere a fortei de apasare, pot fi:

-simple (cu arcuri),
-semicentrifuge
-centrifuge.
-dupa tipul mecanismului de actionare, pot fi cu actionare:
-mecanica
-hidraulica
-cu servomecanisme
-automata

Ambreiajul monodisc cu arcuri periferice datorita constructiei simple si a greutatii reduse este cel mai des folosit.
Ambreiajul monodisc cu arc central tip diafragma are diafragma formata dintr-un disc de otel subtire, prevazut cu taieturi radiale. Arcul diafragma indeplineste functia arcurilor periferice cat si functia parghiilor de decuplare.

Mecanismele de actionare a ambreiajului pot fi:
-neautomate (mecanic sau hidraulic)
-automate (vacuumatic sau electric)

Cutia de viteze (schimbatorul de viteze)

Cutia de viteze are rolul de modifica forta de tractiune autovehiculului in functie de marimea rezistentei la inaintare. Motoarele cu ardere interna a automobilelor permit o variatie limitata a momentului motor, respectiv a fortei de tractiune. Din aceasta cauza, automobilele echipate cu motoare cu ardere interna trebuie sa fie prevazute cu cutie de viteze cu scopul:
-sa permita modificarea forfei de tractiune in functie de variatia rezistentelor la inaintare;
-sa realizeze intreruperea indelungata a legaturii dintre motor si restul transmisiei in cazul in catre automobilul sta pe loc cu motorul in functiune;
-sa permita mersul inapoi al automobilului, fara a inversa sensul de
rotatie al motorului.

Cutia de viteze

1- arbore ambreiaj;
2-arbore primar;
3- arbore secundar;
4,5,6,8- roti pentru treptele de mers inainte solidare pe arborele primar;
7,12- roti pentru treapta de mers inapoi;
9,10,11,13- roti pentru treptele de mers inainte, libere pe arborele secundar;
14- sincronizator pentru treptele a I-a si a II-a;
15-sincronizator pentru treptele a III-a si a IV-a;
16- pinionul conic al transmisiei principale;
17- diferential;

Cutia de viteze a unui automobil trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii:
-sa prezinte o constructie simpla, rezistenta si sa fie usor de manevrat;
-sa prezinte o functionare fara zgomot si sa aiba un randament cat mai ridicat;
-sa aiba o rezistenta mare la uzare;
-sa fie usor de intretinut;
-sa asigure calitati dinamice si economice bune;
-sa prezinte siguranta in timpul functionarii.

Clasificarea cutiilor de viteze se poate face:
-dupa modul de variatie a raportului de transmitere
-dupa modul de schimbare a treptelor de viteze.

Dupa modul de variatie a raportului de transmitere, cutiile de viteze pot fi:

-cu trepte (etaje), la care variatia raportului de transmitere este discontinua;
-continue sau progresive, care asigura intre anumite limite o variatie continua a raportului de transmitere.

Dupa felul miscarii axei arborilor, cutiile de viteze cu trepte pot fi:

-cu axe fixe (simple), la care arborii au axa geometrica fixa;
-planetare, la care axele unor arbori ai cutiei de viteze au o miscare in jurul unui ax central.

Dupa numarul treptelor de viteza, cutiile de viteze pot fi cu trei, patru, cinci, sase sau chiar mai multe trepte.

Dupa modul de schimbare a treptelor de viteze, cutiile de viteze pot fi:
-cu actionare directa
-cu actionare semiautomata
-cu actionare automata.

La solutiile constructive (totul in fata sau totul in spate) se utilizeaza cutii de viteza normale cu doi arbori. In acest caz transmisia cardanica este eliminata din transmisia automobilului.

La cutiile de viteze cu doi arbori, momentul se transmite de la ambreiaj la arborele primar 1 si de aici, prin una din perechile de roti, la arborele secundar 14. Pinionul conic 15 al arborelui secundar (pinionul de atac) angreneaza direct cu coroana dintata a diferentialului. Cuplarile diferitelor viteze se fac cu ajutorul mecanismelor de cuplare 7 si 10, precum si cu roata mobila 11.

Diferitele trepte de viteze se realizeaza astfel.

-viteza a I-a: roata 2 se cupleaza cu roata 11
-viteza a II-a: roata 3 se cupleaza cu roata 9
-viteza a III-a: roata 4 se cupleaza cu roata 8
-viteza a IV-a: roata 5 se cupleaza cu roata 6
-mersul inapoi: se cupleaza rotile 2-11-12-13

Schema cinematica a cutiei de viteze cu doi arbori

1- arbore primar; 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 12, 13- roti dintate;
7, 10- mecanisme de cuplare; 14- arbore secundar; 15- pinion conic