Arbore cotit

Arborele cotit este principalul element rotativ al motorului, piesa care strânge împingerile separate ale fiecărui piston și le contopește într-o singură mișcare de rotație continuă la ieșire. El este ultima verigă mecanică înainte ca puterea să părăsească motorul prin volant sau prin placa de antrenare și, de acolo, către ambreiaj sau convertizorul hidraulic de cuplu și, în final, către roți. În esență, el este piesa care permite ca o serie de mici explozii să devină o rotație lină și utilizabilă.

Reușește acest lucru prin forma sa caracteristică, cu coturi. Fusurile paliere se înșiruie de-a lungul axei centrale a arborelui și se rotesc în lagărele paliere fixate în blocul motor, definind axa de rotație. Între ele se află fusurile manetoane, descentrate față de acea axă cu o distanță fixă; de aceste fusuri descentrate se prind capetele mari ale bielelor. Când un piston este împins în jos prin cilindru, biela apasă pe fusul maneton și, fiindcă fusul este descentrat, aplică un moment de rotație asupra arborelui, întocmai cum piciorul pe pedala bicicletei rotește foaia angrenajului. Distanța de descentrare reprezintă raza manivelei, iar dublul ei este egal cu cursa pistonului, una dintre cele două dimensiuni care, împreună cu alezajul, fixează cilindreea motorului.

Gestionarea ordinii și a distanțării acestor impulsuri este esențială pentru cursivitate. Fusurile manetoane sunt dispuse la unghiuri alese cu grijă, astfel încât cilindrii să se aprindă într-o succesiune care repartizează uniform cursele de putere și echilibrează forțele. Contragreutăți masive sunt forjate sau turnate în dreptul opus fusurilor manetoane pentru a compensa inerția capetelor de bielă aflate în rotație și pentru a amortiza vibrațiile inerente unei mașini cu mișcare alternativă; fără ele, motorul ar trepida puternic. Un amortizor de vibrații (damper) montat pe fulia frontală temperează suplimentar vibrațiile de torsiune care altfel ar obosi arborele.

Arborii cotiți se forjează de obicei din oțel, pentru rezistență, la motoarele solicitate sau de mare putere, ori se toarnă din fontă cu grafit nodular acolo unde costul și solicitările mai reduse permit acest lucru. Fusurile lor sunt rectificate cu precizie și durificate la suprafață, iar arborele se sprijină pe cuzineți subțiri de alunecare, alimentați cu ulei sub presiune prin canale forate în interiorul lui. Capătul din față al arborelui cotit antrenează de regulă cureaua sau lanțul de distribuție care menține arborii cu came și supapele sincronizate cu poziția pistoanelor.

În exploatare, arborele cotit este extrem de durabil, dar depinde în totalitate de un ulei curat și aflat sub presiune; o pierdere de presiune a uleiului distruge rapid cuzineții paliere și de bielă și poate zgâria sau gripa fusurile. Un joc axial excesiv, un lagăr axial uzat sau o fisură de oboseală sunt defecte grave, iar rectificarea fusurilor la cotă inferioară, cu cuzineți de schimb potriviți, este remediul tradițional atunci când apare uzura.