The biela este o componentă critică în motoarele cu ardere internă, jucând un rol crucial în transformarea mișcării liniare a pistonului în mișcarea de rotație a arborelui cotit. Deși funcționalitatea sa poate părea simplă, lungimea bielei are un impact semnificativ asupra performanței motorului.
Unul dintre factorii principali afectați de lungimea bielei este raportul cursei motorului. Raportul cursei este raportul dintre lungimea cursei (distanța pe care o parcurge pistonul) și diametrul alezajului (diametrul cilindrului). Acest raport are un efect direct atât asupra puterii motorului, cât și asupra caracteristicilor cuplului.
Când lungimea bielei este mărită, raportul cursei scade. O biela mai scurtă reduce distanța de deplasare a pistonului pentru un anumit diametru al alezajului. Acest lucru are ca rezultat viteze mai mici ale pistonului și pierderi reduse prin frecare, ceea ce duce la o eficiență îmbunătățită a motorului. În plus, o biela mai scurtă permite un piston mai ușor, reducând masa totală alternativă. Ca rezultat, motorul poate tura mai mare și poate răspunde mai rapid la aporturile de accelerație.
În schimb, o biela mai lungă crește raportul cursei. Acest lucru promovează viteze mai mari ale pistonului și mărește timpul de așteptare în punctul mort superior (TDC) și punctul mort inferior (BDC), sporind eficiența arderii. Bielele mai lungi oferă, de asemenea, avantaje în ceea ce privește împingerea laterală redusă pe pereții cilindrului, permițând o durabilitate îmbunătățită a motorului și o uzură redusă a cilindrului.
În plus, lungimea bielei afectează raportul tijei-cursă al motorului, care determină unghiul tijei. Angularitatea tijei se referă la unghiul tijei în raport cu linia centrală a arborelui cotit în timpul rotației motorului. O biela mai scurta are ca rezultat o unghiulara mai mare, in timp ce o biela mai lunga o reduce. Angularitatea optimă a tijei este crucială pentru a minimiza încărcarea laterală a pistonului, a segmentelor pistonului și a pereților cilindrilor, asigurând performanțe fiabile ale motorului.
Este important de reținut că schimbarea lungimii bielei are implicații dincolo de raportul cursei și unghiularea tijei. Modificarea lungimii bielei afectează timpul de oprire al pistonului motorului la PMS și BDC, influențând sincronizarea supapelor, raportul de compresie și dinamica fluxului de admisie și evacuare. Aceste modificări pot avea un impact semnificativ asupra furnizării de putere a unui motor, eficiența combustibilului și caracteristicile generale de performanță.
Prin urmare, producătorii iau în considerare cu atenție lungimea bielei atunci când proiectează motoare, ținând cont de diverși factori, cum ar fi utilizarea prevăzută, puterea dorită, deplasarea motorului și obiectivele de eficiență a combustibilului. În aplicațiile de înaltă performanță, pot fi utilizate modele de biele reglabile, permițând tunerilor și concurenților să ajusteze performanța motorului pe baza cerințelor specifice.
În concluzie, lungimea bielei are un impact profund asupra performanței motorului. Înțelegerea relației dintre lungimea bielei, raportul cursei, unghiul tijei și alte caracteristici ale motorului este crucială pentru optimizarea livrării de putere, caracteristicile cuplului și eficiența generală. Fie că este vorba despre o mașină sport, un camion sau chiar un motor mic, selectarea lungimii celei mai potrivite a bielei este esențială pentru atingerea obiectivelor de performanță dorite.