Collegare il pistone all'albero motore e trasmettere la forza sul pistone all'albero motore, convertendo il moto alternativo del pistone nel moto rotatorio dell'albero motore.
Il gruppo biella è composto dal corpo biella, dal cappello di biella, dalla boccola del piede di biella, dalla boccola del cuscinetto del piede di biella e dai bulloni (o viti) di biella. Il gruppo biella è soggetto alla forza del gas esercitata dallo spinotto del pistone, alla sua stessa oscillazione e alla forza d'inerzia alternata del gruppo pistone. L'intensità e la direzione di queste forze cambiano periodicamente. Pertanto, la biella è soggetta a carichi alternati come compressione e trazione. La biella deve avere una resistenza alla fatica e una rigidità strutturale sufficienti. Una resistenza alla fatica insufficiente causa spesso la rottura del corpo biella o del bullone di biella, con conseguenti incidenti gravi o danni all'intera macchina. Se la rigidità è insufficiente, si verificheranno deformazioni da flessione del corpo biella e deformazioni ovali del piede di biella, con conseguente usura eccentrica di pistone, cilindro, cuscinetto e perno di manovella.
Struttura e composizione
Il corpo della biella è costituito da tre parti: la parte collegata allo spinotto del pistone è chiamata estremità piccola della biella; la parte collegata all'albero motore è chiamata estremità grande della biella; e la parte che collega l'estremità piccola e l'estremità grande è chiamata corpo della biella.
L'estremità piccola della biella è per lo più una struttura anulare a parete sottile. Per ridurre l'usura tra la biella e lo spinotto, una boccola in bronzo a parete sottile viene pressata nel foro dell'estremità piccola. Forare o fresare delle scanalature nella testa piccola e nella boccola per consentire agli spruzzi d'olio di penetrare nelle superfici di contatto della boccola di lubrificazione e dello spinotto.
L'albero di biella è una biella lunga e, durante il funzionamento, è soggetto a forze elevate. Per evitare flessioni e deformazioni, il corpo della biella deve essere sufficientemente rigido. Per questo motivo, la maggior parte degli alberi di biella dei motori dei veicoli utilizza sezioni a I, che possono ridurre al minimo la massa mantenendo rigidità e resistenza sufficienti, mentre le sezioni a H vengono utilizzate nei motori ad alta resistenza. Alcuni motori utilizzano l'estremità piccola della biella per spruzzare l'olio per raffreddare il pistone, e un foro passante deve essere praticato nella direzione longitudinale del corpo della biella. Per evitare la concentrazione di sollecitazioni, il collegamento tra il corpo della biella e le estremità piccola e grande adotta una transizione graduale ad arco ampio.
Per ridurre le vibrazioni del motore, la differenza di qualità delle bielle di ciascun cilindro deve essere limitata al minimo. Quando il motore viene assemblato in fabbrica, viene generalmente raggruppato in base alla massa in grammi delle estremità grande e piccola della biella. Gruppo biella.
Nel motore a V, i cilindri corrispondenti delle file sinistra e destra condividono un perno di manovella e le bielle sono di tre tipi: bielle parallele, bielle a forcella e bielle principali e ausiliarie.
Forma principale di danno
Le principali forme di danno alle bielle sono la frattura da fatica e la deformazione eccessiva. Solitamente, le fratture da fatica si localizzano in tre aree ad alto stress sulla biella. Le condizioni di esercizio della biella richiedono un'elevata resistenza meccanica e alla fatica, oltre a un'adeguata rigidità e tenacità. Nella tradizionale tecnologia di lavorazione delle bielle, i materiali generalmente utilizzati sono acciai bonificati come l'acciaio 45, 40Cr o 40MnB, che presentano una durezza più elevata. Pertanto, i nuovi materiali per bielle prodotti dalle case automobilistiche tedesche, come l'acciaio microlegato ad alto tenore di carbonio C70S6 non bonificato, l'acciaio forgiato della serie SPLITASCO, l'acciaio forgiato FRACTIM e l'acciaio forgiato S53CV-FS, ecc. (tutti conformi agli standard DIN tedeschi), sono utilizzati per la produzione di bielle. Sebbene l'acciaio legato abbia un'elevata resistenza, è molto sensibile alla concentrazione di stress. Pertanto, sono richiesti requisiti rigorosi nella forma della biella, raccordo eccessivo, ecc. e si dovrebbe prestare attenzione alla qualità della lavorazione superficiale per migliorare la resistenza alla fatica, altrimenti l'applicazione di acciaio legato ad alta resistenza non otterrà l'effetto desiderato.
