Biela, este piesa de legătură între bolţul pistonului sau al unui cap de cruce [1] şi fusul maneton al arborelui cotit.
Biela transmite mişcarea rectilinie alternativă a pistonului la arborele cotit, pe care o transformă în mişcare de rotaţie (la motoare cu ardere internă sau la motoare cu ardere externă), sau pentru a transforma mişcarea de rotaţie a arborelui cotit în mişcarea rectilinie alternativă a pistonului (la compresoare cu piston şi pompe cu piston).
Biela trebuie să fie rezistentă la încovoiere, torsiune, comprimare, întindere şi destul de uşoară pentru a avea o inerţie redusă. Pentru o funcţionare bine echilibrată a unui motor (mers rotund), greutatea bielei este un parametru foarte important (aceeaşi formă trebuie să aibă aceeaşi greutate).
Tija bielei, prin secţionare la majoritatea modelelor este în formă de „I”. La motoarele cu ardere internă, cu presiuni ridicate la arderea carburantului, bielele sînt prevăzute cu canal pentru uleiul de ungere spre bolţ.
Cuprins |
modifică Exemple de utilizare a bielei
modifică Forme
|
Bielă principală şi secundară de locomotivă diesel sovietică TE109. seria 130-142 (Ludmilla) diametru 260 mm. |
||||
|
Biele de motor BMW 132 cu 9cil. în stea |
Bielă mamă şi bieletă de motor Renault |
Bielă+piston, de motor diesel |
modifică Materia primă
Bielele se confectioneaza din: oţel carbon de calitate, oţel aliat cu elemente de aliere (Cr, Mn, Mo, Ni, V), aliaj uşor (duraluminiu), fonta cu grafit nodural.
modifică Procedeu de fabricaţie
Biela se confecţionează prin forjare la cald, prin turnare din duraluminiu sau fontă cu grafit nodular. La bielele confecţinate din oţel, înaintea operaţiilor de finisare se aplică un tratament termic de călire de îmbunătăţire, urmat de revenire.
Şuruburile de bielă se execută din oţeluri aliate pentru îmbunătăţire, cu rezistenţă la rupere ridicată. Bucşele din piciorul bielei se confecţionează din bronzuri cu rezistenţă ridicată la uzură şi rupere (bronz cu plumb, bronz-aluminiu, bronz fosforos). În anumite cazuri, îndeosebi la motoare în 2 timpi, îmbinarea bolţului cu biela se face pe rulmenţi cu ace.
Metode de prelucrare a capului bielei:
Capul bielei asigură îmbinarea cu fusul maneton al arborelui cotit. De regulă este secţionat perpendicular pe axa tijei sau la un anumit unghi, astfel încât să poată trece prin cilindru.
- Crack (engl. to crack, „a crăpa“) este procedeul care se foloseşte şi în Europa, din anul 1995, la bielele din oţel forjat. După ce biela de oţel a fost pelucrată la dimensiunea exactă, linia de separaţie între capul şi capacul bielei este marcată cu un laser, iar cele din aliaj uşor (aluminiu) sunt crestate la locul dorit de rupere (crack). Ruperea controlată, se face cu ajutorul unui cilindru întrodus în capul bielei, care într-un anumit timp trebuie să ajungă la o anumită presiune. Suprafeţele de separaţie între capul şi capacul bielei sînt unice şi capacele nu se pot schimba de la o bielă la alta. Avantajul acestui procedeu de fabricaţie este preţul mult mai mic decât la bielele prelucrate prin tăiere şi frezare.
- Tăiat / frezat, la capul bielei, este procedeul clasic, care se mai foloseşte numai la motoare mari de vapoare şi la puţine camioane.
- La bielele cu lagăre din rulmenţi, capul nu este secţionat pentru că arborele cotit este demontabil.
