Комплектование деталей кшм – 9. Комплектование цилиндропоршневой группы и деталей кшм двигателей.
9. Комплектование цилиндропоршневой группы и деталей кшм двигателей.
http://tezcar.ru/u-dvig-kshm.html
Наиболее крупными и сложными деталями кривошипно-шатунного механизма являются блок цилиндров и его головка (или головки). Как показано на рисунке блок цилиндров 5 и головка цилиндров 1 имеют сложную форму, поэтому их изготовляют литьем. Между ними для герметизации стыка установлена прокладка 9. Спереди (а иногда и сзади) также через прокладку 6 к блоку крепится крышка распределительных шестерен. Все остальные детали кривошипно-шатунного механизма расположены в блоке цилиндров, их обычно объединяют в несколько групп.
Блок цилиндров. Его отливают из чугуна (СЧ 21, СЧ 15) или из алюминиевых (например, АЛ4) сплавов. Соотношение масс чугунных и алюминиевых блок-картеров составляет примерно 4:1. За одно целое с блоком отлита верхняя часть картера.
Головка цилиндров. Головка закрывает цилиндры сверху; в ней размещены клапаны, камеры сгорания, свечи, форсунки. В головку цилиндров запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена сталеасбестовыми прокладками. Между головкой цилиндров и крышкой клапанов установлены пробковые или резиновые прокладки.
Головки отлиты из алюминиевого сплава или чугуна. Двигатели с рядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигатели с V-образным расположением — две головки на каждый ряд (двигатель ЗИЛ-130), четыре — на каждые три цилиндра (двигатель ЯМЗ-240), восемь — на каждый цилиндр (двигатель КамАЗ-740).
Поршневая группа
В поршневую группу входят поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы. Поршень представляет собой металлический стакан, днищем обращенный вверх. Он воспринимает давление газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Отлиты поршни из алюминиевого сплава.
Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня. Днище поршня вместе с головкой цилиндра ограничивают объем камеры сгорания. В головке поршня проточены канавки для колец. При работе двигателя на поршень действуют большие механические и тепловые нагрузки от давления горячих газов.
Конструкция поршня должна обеспечивать такой зазор между поршнем и цилиндром, который исключал бы стуки поршня после запуска двигателя и заклинивание его в результате теплового расширения при работе двигателя под нагрузкой.
На юбке поршня делают разрезы, придают ему овальную форму в поперечном сечении и коническую — по высоте, производят заделку в поршень специальных компенсационных пластин из металла с малым коэффициентом теплового расширения. Например, в поршнях некоторых двигателей с зажиганием от искры юбку выполняют с косым разрезом, что делает ее более упругой и позволяет устанавливать поршень с минимальным зазором, не опасаясь заклинивания.
При шлифовании поршню придают овальную форму (большая ось овала должна быть перпендикулярна оси поршневого пальца), чтобы под действием боковых усилий и нагрева юбка поршня в рабочем состоянии принимала цилиндрическую форму.
Так как температура головки поршня примерно на 100-150°С выше, чем нижней части юбки, то наружный диаметр юбки делают больше, чем диаметр головки.
Большую опасность представляет собой перегрев поршня из-за недостаточного его охлаждения. При перегреве прогорает днище поршня, происходит задир рабочей поверхности цилиндра, залегание колец и даже заклинивание поршня. Иногда для улучшения охлаждения поршня на его внутреннюю поверхность направляют струю масла.
На поршне выполнены канавки для двух компрессионных 4, 5 и одного маслосъемного 6 кольца. Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндров и предотвращают прорыв газов через зазор между юбкой поршня и стенкой гильзы. Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.
Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Иногда маслосъемные кольца делают из стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, называемый замком.
После установки в цилиндр зазор в замке должен быть в пределах 0,3-0,5 мм, чтобы кольцо не заклинивало при нагревании. Замки на поршне должны располагаться на равных расстояниях друг от друга по окружности, что уменьшает прорыв газов из цилиндра.
Компрессионные кольца и особенно первое (верхнее) из них работают в тяжелых условиях. Из-за соприкосновения с горячими газами и большой работы трения, производимой первым кольцом, оно сильно нагревается (до 225-275°С), что осложняет его смазку и вызывает увеличенный износ как самого кольца, так и верхнего пояса цилиндра.
Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию. Остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена (двигатель КамАЗ-740).
Поршневые кольца разрезные, в свободном состоянии их диаметр несколько больше диаметра цилиндра. Поэтому в цилиндре кольцо плотно прижимается к его стенкам. В канавках поршня кольца образуют лабиринт с малыми зазорами, в котором газы, прорывающиеся из надпоршневого пространства, с одной стороны, теряют давление и скорость, а с другой — прижимают кольца к стенке цилиндра.
Шатуны и коленчатый вал.
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Он состоит из верхней головки 5, стержня 6 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 3, закрепляемой на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышка 1 изготовлены из легированной или углеродистой стали. В верхнюю головку шатуна запрессованы одна или две втулки 4 из оловянистой бронзы, а в нижнюю вставлены тонкостенные стальные вкладыши 8, залитые слоем антифрикционного сплава.
Крышка 1 обрабатывается в сборе с шатуном, их нумеруют порядковым номером цилиндра. Ширина нижней головки такова, что позволяет вынимать поршень с шатуном вверх через цилиндр. Нижняя головка 3 шатуна и крышка 1 соединяются двумя болтами 7 или шпильками. Под головки болтов кладут специальные стопорные шайбы с усиками, а гайки имеют резьбу, несколько отличающуюся от резьбы на шпильках или болтах, в результате чего гайки самостопорятся, На двигателях старых конструкций они иногда шплинтовались.
Вкладыши двигателя КамАЗ-740 изготовлены из стальной ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы и тонким слоем свинцовистого сплава. Вкладыши шатунных подшипников двигателей. ЗМЗ-24,. ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 выполнены из сталеалюминиевой ленты антифрикционный слой которой представляет собой алюминиевый сплав АМО-1-20.
Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из магниевого чугуна. Стальные валы при одинаковых с литыми чугунными валами размерах шеек и щек имеют большую прочность, а к преимуществам литых валов следует отнести их меньшую стоимость, меньший расход металла при изготовлении, сокращение числа операций механической обработки, а также возможность придания оптимальных форм отдельным элементам кривошипа, например внутренним полостям шатунных и коренных шеек.
Литье позволяет выполнить все шейки вала полыми. Шейки стальных коленчатых валов закаливают токами высокой частоты. Все шейки коленчатых валов тщательно шлифуют и полируют. Переходы (галтели) от шеек к щекам выполняют плавными.
Количество шатунных шеек в двигателе, имеющем однорядное расположение цилиндров, равно числу цилиндров, а в V-образном двигателе — их в два раза меньше числа цилиндров, так как на каждую шатунную шейку устанавливают по два шатуна.
Маховик и поддон картера.
Подвеска двигателя.
Маховик представляет собой массивный диск, отливаемый из чугуна. Он повышает равномерность вращения коленчатого вала, что особенно важно при малой частоте вращения, и передает крутящий момент трансмиссии автомобиля. Изготовлен маховик из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя.
На некоторых двигателях на маховик наносят метки или запрессовывают в него стальной шарик, по которому устанавливают поршень первого цилиндра в ВМТ и проверяют установку зажигания.
Поддон, или нижняя часть картера, предохраняет от попадания в него пыли и грязи и служит резервуаром для масла. Его штампуют из листовой стали или отливают из легкого сплава. Поддон крепится болтами или шпильками, плоскость разъема уплотняется пробковой прокладкой и располагается ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера.
Подвеску двигателя к раме делают в трех или четырех точках. В качестве опор к блоку двигателя приворачивают специальные кронштейны (лапы). Задними опорами иногда служат лапы картера сцепления или удлинитель коробки передач. Под опоры устанавливают резиновые подушки или пружины. Это уменьшает вибрации двигателя из-за неравномерности крутящего момента и неполной уравновешенности вращающихся масс, смягчает удары, передаваемые от рамы к двигателю при движении автомобиля по неровной дороге.
Подвеска двигателя на эластичных опорах имеет ограничители продольного перемещения, их выполняют в виде тяги или скобы. Часто для фиксации двигателя относительно рамы используют реактивные тяги.
studfile.net
Комплектование и сборка шатунно-поршневой группы — Студопедия.Нет
Комплектование деталей шатунно-поршневой группы начинают с подбора поршней к гильзам цилиндров в соответствии с их размерами и массой – по размерным группам. Обозначение группы нанесено на верхнем торце гильзы и днище поршня. Поршни и гильзы в составе одного двигателя должны быть одной размерной группы – номинального (Б, С, М) или ремонтного (РБ, РС, РМ). Допускается подбирать детали, бывшие в эксплуатации поршни и гильзы по фактическому зазору согласно приложения 5.
Поршневые пальцы к отверстиям бобышек поршней подбирают по натягу (в «холодном» состоянии), а к втулке верхней головки шатуна – по зазору (приложение 6).
Поршневые кольца подбирают по размерам гильз и поршневым канавкам. Как было сказано выше.
При подборе кольцо устанавливают в гильзу и щупом проверяют величину зазора в замке и плотность прилегания к поверхности гильзы. Если зазор мал, то его увеличивают, опиливая поверхность одного торца замка. При проверке прилегания кольца допускается зазор между кольцом и гильзой не более 0,02…0,03 мм на дуге 60°.
Кольцо должно прокатываться по канавке поршня свободно, без заеданий. Зазор между канавкой и кольцом измеряют щупом. Если зазор меньше допустимого, то кольцо шлифуют на плоскошлифовальном станке с одного торца.
Поршни, пальцы, шатуны кроме подбора по линейным размерам должны иметь минимальные отклонения по массе в рамках одного комплекта на двигатель (приложение 4). При необходимости выравнивания массы металл удаляют со специального прилива нижней крышки шатуна сверлением или на обдирочно-шлифовальном станке.
Втулки подбирает в соответствии с размерами отверстий в верхних головках шатунов. Втулки должны входить с натягом 0,125…0,048 мм — это нормальный, допустимый — 0,040 мм.
Сборку шатунно-поршневой группы начинают с запрессовки втулок в верхние головки шатунов. При этом нужно следить за совпадением маслоподводящих отверстий во втулке и шатуне.
Сопряжение «палец-втулка верхней головки шатуна» считается правильно подобранным в том случае, если шатун, свободно висящий на смазанном дизельным маслом пальце, при проворачивании, руками за палец, отклоняется от вертикального положения на угол около 30°.
Поршень подлежит тщательному осмотру. На обработанных его поверхностях не допускаются забоины, надрывы металла, глубокие риски, задиры, заусенцы и острые кромки. Выход маслосливных отверстий на поверхность юбки не допускается.
Далее необходимо соединить поршень с шатуном поршневым пальцем. Для этого нагреть поршень до температуры 80…90 °С в электрошкафу или масляной ванне. Смазать втулку верхней головки шатуна дизельным маслом и при помощи наставки запрессовать поршневой палец в поршень на прессе. Продольное перемещение пальца ограничить установкой стопорных колец.
Проверить щупом зазор между торцом верхней головки шатуна и бобышкой поршня, который должен быть в пределах 2±0,5 мм с каждой стороны, Проверить на весах массу шатунов в сборе с поршнями. Разность массы комплектов на дизель не должна превышать 30 г.
Установить на поршень при помощи разжимного приспособления маслосъемные и компрессионные кольца, отвечающие требованиям, изложенным в разделе «Разборка и дефектация». Для двигателей Д-50, Д-240 в первую и вторую кольцевые канавки снизу — маслосъемные кольца и в остальные — компрессионные.
При вращении поршня, находящегося в горизонтальном положении, вокруг своей оси на 360° компрессионные кольца должны плавно перемещаться в канавках и утопать в них при легком встряхивании. На поверхности колец не должно быть рисок, задиров, забоин и трещин.
Шатуны комплектуют с новыми вкладышами номинального или ремонтного размера. Ремонтные размеры вкладышей большего размера могут быть получены путем расточки старых вкладышей меньшего размера. После расточки толщина антифрикционного слоя должна быть не менее 0,3 мм.
Шатунные болты должны входить в отверстие шатуна и крышки от легких ударов молотка массой 200 г. На болтах и в гайках не допускаются сорванные, смятые и стянутые нитки резьбы.
 |
Для определения сборочного зазора «вкладыш — шатунная шейка» коленчатого вала следует измерить диаметр отверстий в нижней головки шатуна (рисунок 15) с установленными вкладышами (затяжка крышки моментом 170…160 Н·м) и диаметр шатунной шейки коленчатого вала (рисунок 16).
Рисунок 15.- Измерение отверстия шатунного подшипника индикаторным нутромером.
Рисунок 16.- Измерение диаметра шатунной шейки коленчатого вала микрометром.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие износы и неисправности обнаруживаются у деталей шатунно-поршневой группы?
2. Все ли детали шатунно-поршневого комплекта подвергаются ремонту и восстановлению?
3. Как осуществляется подбор деталей ШПГ двигателя?
4. Каков порядок сборки шатунно-поршневой группы?
5. В чем суть окончательной подгонки отверстия во втулке верхней головки шатуна?
6. Технология восстановления втулок раскатыванием.
7. Как осуществить дорнование втулок?
8. В чем недостаток холодной правки шатунов?
9. По каким показателям контролируют поршневые кольца?
10. Преимущества и недостатки применяемых технологий ремонта и восстановления деталей?
ЛИТЕРАТУРА
1. Сушкевич М.В. Контроль при ремонте сельскохозяйственной техники. – М.: Агромиздат, 1988.- 254 с.
2. Беккер И.Г. Ремонт технологического оборудования лесозаготовительных машин. – М.: Экология, 1991. – 30 с.
3. Шевченко А.Н., Сафронов П.И. Справочник слесаря по ремонту тракторов. – Л.: Машиностроение, 1989. – 512 с.
4. Ремонт машин / Под ред. И.Е. Ульмана. – М.: Колос, 1982.- 446 с.
5. Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. – М.: колос, 1980. – 335 с.
6. Шасси тракторов МТЗ-80,-82 / Технические требования на капитальный ремонт. – М.: ГОСНИТИ, 1985. – 204 с.
7. Технологические карты на капитальный ремонт двигателей СМД-14,-17,-18. – М.: ГОСНИТИ, 1980. – 260 с.
8. Двигатели А-41, А-01М. / Технические требования на капитальный ремонт . – М.: ГОСНИТИ, 1986. – 200 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
studopedia.net
Комплектование деталей узлов двигателя
Количество просмотров публикации Комплектование деталей узлов двигателя — 1811
Работоспособность отремонтированного двигателя зависит в значительной степени от правильного укомплектования деталей для важнейших его узлов — кривошипно-шатунного и распределительного механизмов.
Поршни комплектуют по весу и по зазору между поршнем и цилиндром блока. Допуск на отклонение веса поршня по чертежу обычно значительно превышает допуск на отклонение веса отдельных поршней в комплекте для одного двигателя. К примеру, для двигателей ЗИЛ допуск на отклонение веса одного поршня составляет 56 г, а в комплекте для одного двигателя — не более 8 ᴦ. По этой причине крайне важно рассортировать все поршни на несколько весовых групп. В рассмотренном примере допуск на отклонение веса в 56 г разбит на семь весовых групп через каждые 8 ᴦ. В комплект одного двигателя должны входить поршни одной группы. В отдельных случаях подобрать поршни по весу из имеющейся партии не удается. Тогда после подбора комплекта поршней по цилиндрам прибегают к подгонке их веса, для чего у более тяжелых поршней удаляют часть металла с нижних приливов у бобышек, предусмотренных специально для этой цели. Лишний металл удаляют симметрично, с обоих приливов. Эту операцию выполняют фрезой на вертикально-фрезерном или сверлильном станке, а также с помощью электродрели. Существуют также приспособления для определения веса поршней, снабженные небольшими фрезами, позволяющими снимать излишек металла не снимая поршень с приспособления.
Подбор поршней по цилиндрам выполняют селективным способом.
Отнесение поршней к какой-либо размерной группе производится по наибольшему фактическому размеру.
Отнесение цилиндров к какой-либо размерной группе производится по наименьшему фактическому размеру.
Подобным же образом делят допуски на размерные группы для ремонтных размеров.
Цилиндры одного блока двигателя иногда бывают различных размерных групп. По этой причине и подбираемые по цилиндрам поршни должны быть тех же групп. Подобранные поршни проверяют на свободу их перемещения вдоль цилиндра. Для этого в цилиндр вставляется щуп, представляющий собой стальную ленту строго определенных размеров. Толщина ее для различных марок двигателей различна и находится в пределах 0,06—0,15 мм. После этого в цилиндр вводят поршень днищем вниз и вытягивают щуп. Усилие, крайне важно е для перемещения щупа, измеряют пружинным динамометром. Величина усилия должна находиться в определенных пределах, различных для разных типов двигателей (обычно от 2 до 5 кГ). В случае если поршни имеют юбку с разрезом, щуп помещают со стороны, противоположной разрезу.
С целью уменьшения трудоемкости подбора поршни должны быть рассортированы и расставлены на стеллажах по размерным и весовым группам. Вместе с тем, подбор поршней по весу и по размерам следует производить по возможности параллельно к нескольким блокам с одинаковыми ремонтными или нормальными размерами цилиндров.
Рассмотрим подбор поршневых пальцев к поршням. Сопряжение поршневых пальцев с поршнями из алюминиевого сплава выполняется по неподвижной посадке, с натягом. Детали этого сопряжения по размерам также разделяются на несколько групп. Количество размерных групп устанавливается исходя из величины общих допусков на размер пальца и отверстия бобышки поршня с тем, чтобы допуски на размеры деталей в пределах каждой группы не превышали 0,002—0,003 мм. К примеру, в двигателях ГАЗ и ЗИЛ эта величина равна 0,0025 мм при общем допуске на размер поршневого пальца 0,01 мм. В этом случае при комплектовании деталей одинаковой размерной группы будет обеспечена требуемая посадка для данного сопряжения без подбора.
Общие поля допусков размеров пальца и отверстия в бобышке поршня разбиты на четыре интервала.
Сопряженные детали рассортированы на четыре размерные группы — А, Б, В и Г.Любые две детали одинаковой размерной группы обеспечивают в сопряжении требуемый натяг в пределах 0,0025—0,0075 мм.
Подбор поршневых колец — компрессионных и маслосъемных — осуществляется по зазору в замке и по высоте канавки поршня.
Иногда поршневые кольца не бывают подобраны без подгонки. Подгонку колец (как и других деталей) целесообразно выполнять в процессе комплектования, учитывая, что на участке комплектования всегда имеется значительное количество деталей разных размеров, что, как правило, позволяет свести подгонку к минимуму. Подгонка требуемого зазора в замке поршневого кольца состоит в опиливании напильником стыковых поверхностей и периодическом контроле щупом зазора в замке. Для удобства контроль зазора нужно выполнять не по цилиндру, а по калибру.
При установке стальных поршневых колец отпадает крайне важно сть подбора колец по высоте канавки. Но вместе с тем появляется потребность в обязательном контроле прилегания колец к зеркалу цилиндра на просвет (просвет по окружности не допускается). Для удобства выполнения этой операции применяют набор калибров, представляющих собой невысокие гильзы, имеющие внутренние диаметры, соответствующие размерам цилиндров. Эти калибры устанавливают в прибор для контроля прилегания колец на просвет.
Величина зазора между поршневым пальцем и втулкой шатуна находится и пределах 0,004—0,08 мм для разных марок двигателей. Замер этого зазора представляет известные трудности. Поршневой палец должен плавно входить в отверстие втулки под давлением большого пальца руки. Детали перед этим нужно тщательно протереть, а температура их должна быть одинаковой. Представляется целесообразным применять для этого сопряжения селективный подбор.
Размещено на реф.рф
В двигателях ЗИЛ пальцы и отверстия втулки верхней головки шатуна делят на шесть размерных групп с допуском 0,0025 мм и маркируют красками различных цветов.
Комплектование вкладышей коренных и шатунных подшипников по шейкам коленчатого вала производят в соответствии с ремонтными размерами последних.
При комплектовании шатунов кроме диаметра отверстия втулки верхней головки следует учитывать еще вес нижней головки и межосевое расстояние. Вес нижней головки определяется на специальных весах. Допустимые отклонения ее веса в комплекте шатунов, идущих на один двигатель, составляют от 15 до 50 ᴦ. При отсутствии специальных весов, позволяющих, производить подбор шатунов по весу нижних головок, шатуны бывают подобраны по их полному весу; при этом разница в весе шатунов, комплектуемых для одного двигателя, должна быть та же, что и для нижней головки шатуна.
Необходимо учитывать расстояние между осями верхней и нижней головок шатуна, поскольку у части восстановленных шатунов это расстояние оказывается уменьшенным. Вместе с тем радиус кривошипа коленчатого вала после каждого перешлифования шатунных шеек изменяется в другую сторону — увеличивается на 0,1—0,2 мм, компенсируя укорочение шатунов.
Увеличение радиуса кривошипа коленчатого вала объясняется следующими обстоятельствами. В результате преобладающего действия инерционных сил шатунные шейки изнашиваются больше со стороны оси коленчатого вала. С целью снятия наименьшего припуска при перешлифовании шатунных шеек их ось смещают в направлении от оси коленчатого вала. Это снижает трудоемкость операции перешлифования, а также повышает общий срок службы коленчатого вала.
Практически отклонение этих двух размеров — длины шатунов и радиусов кривошипов — неодинаково. В результате этого получается большая неравномерность степени сжатия в отдельных цилиндрах, чем в новом двигателе (вследствие неодинакового положения отдельных поршней в верхней мертвой точке). Это приводит к неравномерной работе двигателя. Для устранения данного явления все шатуны по межосевому расстоянию делят на несколько размерных групп, с тем чтобы на двигатель устанавливались шатуны одной группы. Вместе с тем, желательно шатуны, имеющие меньшее межосевое расстояние, комплектовать с валами, шейки которых неоднократно подвергались перешлифованию, т. е. имеют более высокие номера ремонтных размеров.
Рекомендуется также применять селективный подбор таких сопряжений, как клапан — направляющая втулка, толкатель-отверстие в направляющих (или в блоке), корпус масляного насоса — шестерни масляного насоса (по высоте), ось шестерни масляного насоса — отверстие корпуса масляного насоса.
Шестерни распределительного механизма подбирают по величине бокового зазора между зубьями. Измерять зазор можно несколькими способами.
referatwork.ru
План-конспект занятия на тему: Открытый урок по теме: «Разборка и сборка кривошипно-шатунного механизма».
План урока
по учебной дисциплине «Устройство автомобилей»
Группа: 15
Профессия: «Автомеханик»
Преподаватель: Адымачи А. А.
Тема : «Разборка и сборка кривошипно-шатунного механизма»
Цели :
Образовательная – сформировать у обучающихся знания и умения, навыки по приёмам разборки и сборки кривошипно- шатунного механизма.
Развивающая – развивать мыслительную деятельность обучающихся, сообразительность, техническое мышление.
Воспитывающая – воспитывать у обучающихся трудолюбие, аккуратность, ответственность за выполняемую работу.
Тип занятия: – комбинированный
Оснащение: детали кривошипно-шатунного механизма, плакаты, рисунки и схемы , презентации по теме.
Структура урока:
План урока:
I. Организационный момент 5 минут
ІІ. Формирование основ изучения новой темы 25 минут
ІII.Закрепление материала 10 минут
IV. Подведение итогов 4 минут
V. Домашнее задание 1 минут
Ход урока:
I. Организационный момент.
Приветствие. Обратить внимание на готовность студентов к занятию, на внешний вид. Сделать записи в журнале.
ІІ. Темы занятия, ее актуализация, постановка целей перед обучаемыми.
· Сообщение темы «Разборка и сборка кривошипно-шатунного механизма»;
· Сообщение цели урока ;
IІІ. Формирование основ изучения новой темы.
Последовательность выполнения задания.
I. Разборка КШМ
Установить двигатель картером вверх, снять картер, масляный насос и маслоприемник. Повернуть двигатель на 90 *. Отвернуть гайки шатунных болтов снять крышки шатунов осторожно вынуть поршни с шатунами. Пометить поршни ,шатуны и крышки, чтобы при сборке их установить их в прежние цилиндры.
Заблокируйте маховик с фиксатором и отверните болты крепления маховика. Снять маховик с коленчатого вала. Снимите сальники коленчатого вала. Снимите крышки коренных подшипников вместе с нижними вкладышами, выньте из гнезд подшипников коленчатый вал, верхние вкладыши и упорные полукольца. Зажмите в тисках один из шатунов и с помощью приспособления снимите поршневые кольца. Удалите из бобышек поршня стопорные кольца и выпрессуйте палец. Необходимо изучить устройство КШМ, найти установочные метки и определить способы изготовления деталей. Осмотреть состояние трущихся поверхностей и записать выявленные дефекты.
· Вывернуть болты крепления фланца
· Рас шплинтовать гайки крепления коренных подшипников коленвала 1и 5 ряда, отвернуть гайки и снять крышки вместе со вкладышами
· Отвернуть контргайки и гайки болтов шатунных крышек 1и5, снять крышки с вкладышами.
· Вынуть из этих цилиндров поршни с шатунами.
· Зажать в тисках шатун извлечь стопорные кольца из канавок бобышек.
· Зажать в тисках через деревянные губки поршень и снять с него с помощью специального приспособления компрессионных и 2 кольцевых диска маслосъемных.
· Разобрать расширители маслосъемного кольца.
· Снять стопорное кольцо поршневого пальца и впрессовать палец.
· Провести диагностику всех снятых деталей на наличие дефектов т.е. выполнить дефектацию снятых деталей.
II Сборка кривошипно – шатунного механизма в следующем порядке.
Установить на место крышки 1 и5 коренных подшипников коленчатого вала. В сборе со вкладышами, предварительно смазав их моторным маслом.
· Завернуть гайки крепления крышек сначала торцовым, потом динамометрическим ключом и зашплинтовать гайкой и новой проволокой.
· Соединить поршень с шатуном и поршневым пальцем, предварительно нагрев поршень до 60* в чистом моторном масле. Шатуны 1 ряда соединить с поршнями так, чтобы в штампованный номер на стержне и надпись «перед» располагался в противоположных сторонах для шатунов левого ряда- на одной.
· Застопорить кольцом поршневые пальцы.
· Установить компрессионные кольца на поршень внутренней выточкой вверх, а замки располагать один относительно другой 180*.
· Установить маслосъемное кольцо и расположить замки кольцевых дисков через 180* один от другого радиальный и осевой 90* к ним в противоположной стороны.
· Смазать поршень моторным маслом при помощи специального приспособления и обжать поршневые кольца и вставить в поршень в гильзу цилиндров надписью « перед» к носку коленчатого вала так, чтобы номер на стержне шатуна совпадал с меткой( выступом) на крышке шатуна. Затянуть гайки шатунов торцовым , потом динамометрическим ключом 68-75 н. м. Контргайки завернуть до упора и окончательно завернуть 1, 2. оборота
Кривошипно-шатунный механизм двигателя служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.
В состав кривошипно-шатунного механизма входят:
1. цилиндры
2. поршни (с поршневыми кольцами и пальцами)
3. шатуны с подшипниками
4. коленчатый вал с подшипниками
5. маховик
Все детали механизма размещаются в блоке цилиндров и картере блока.
Шатун передаёт усилие от поршня на коленчатый вал двигателя и совместно с валом преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение вала. Шатуны изготавливаются из углеродистых сталей легированных марганцем, хромом, никелем, молибденом и др. металлами методом ковки в штампах с промежуточной и финишной термообработкой и обработкой резанием. Шатун является одной из самых нагруженных деталей в двигателе. Шатун состоит из стержня, имеющего двутавровое сечение, поршневой (верхней) и кривошипной (нижней) головок. Для установки на коленчатый вал, нижняя головка выполнена разъёмной и имеет крышку. Так как отверстие в нижней головке шатуна выполняется и обрабатывается в сборе с крышкой, крышки шатунов не взаимозаменяемы и устанавливаются на головку в строго определённом положении. Для правильной установки крышек на них и нижних головках шатунов выбиваются специальные метки. С этой же целью на привалочных плоскостях крышки и головки шатуна могут выполняться соединительные ступеньки (выступы). Крышка крепится к нижней головке шатуна шатунными болтами. Чтобы обеспечить высокую прочность болтов для их изготовления используют специальные стали, особые технологии производства и обработки. Шатуны для одного двигателя не должны отличаться по массе более чем на 2-6 граммов (1 — 1,5% среднего арифметического от суммы масс всех шатунов двигателя).
Коленчатый вал (КВ) через шатун воспринимает усилие от поршня. Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, через механизмы трансмиссии передаётся на ведущие колёса автомобиля.
Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочных легированных углеродистых сталей методом ковки или точным литьём из особого чугуна с шаровидным графитом.
Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединяющих их щёк, а также противовесов, переднего носка и заднего фланца. Коренные и шатунные шейки со щеками и противовесами образуют колено. Для подачи масла к шатунным подшипникам в щеках вала от коренных шеек просверливаются специальные каналы. Каналы снабжаются грязеуловителями. Грязеуловители способствуют дополнительной центробежной очистке масла, поступающего к шатунной шейке, и представляют собой просверленный или отлитый в шатунной шейке горизонтальный или наклонный канал, выходы из которого закрыты заглушками. Смазка шеек вала принудительная под давлением. Места перехода шеек к щёкам называются галтелями. Для уменьшения вероятности поломки вала, галтели делают закруглёнными и по галтели выполняют радиусную канавку глубиной 0,2 – 0,5 мм. Канавка уменьшает напряжения в металле в зоне соединения щеки и шейки. При ремонте коленчатого вала (шлифовке шеек) глубина канавок и радиус закругления галтелей должны быть восстановлены. Коренными шейками вал устанавливают в опорах картера двигателя и закрепляют крышками. Крышки коленчатого вала не взаимозаменяемы и должны устанавливаться на опору только в одном положении. Вал с наибольшим числом опор из возможного их количества называется полно опорным. К шатунным шейкам коленчатого вала крепится шатун. В двигателях с V – образным блоком цилиндров на одну шатунную шейку коленчатого вала может крепиться два шатуна. На одну шатунную шейку может приходиться один или два противовеса. Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от действия моментов, создаваемых центробежными силами от вращающихся частей и сил инерции поступательно движущихся частей. Расположение кривошипов КВ и их число зависит числа и расположения цилиндров двигателя. В схеме расположения кривошипов коленчатых валов разных двигателей и указан возможный порядок работы цилиндров двигателей.
Поверхности шеек чугунных коленчатых валов закаливаются токами высокой частоты, а стальных азотируются на глубину до 1,50 мм для придания им прочности и износостойкости (число ремонтов коленчатого вала зависит от глубины закалки его шеек). На передний носок КВ устанавливают шкив привода вентилятора и генератора, зубчатое колесо привода масляного насоса, звёздочку цепи, масляный отражатель и гаситель крутильных колебаний. На задний фланец КВ болтами или гайками через шпильки крепится маховик. Передний носок и задний фланец КВ уплотняется сальниками.
Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала при работе двигателя и представляет собой чугунный тщательно сбалансированный диск на обод которого надет стальной зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Маховик устанавливается на задний фланец коленчатого вала в строго определённом положении, для чего болты крепления маховика расположены несимметрично, и центрируется. Для точного центрирования маховика служит бурт самого фланца, либо установочные штифты.
Подшипники коленчатого вала. Подавляющее большинство коленчатых валов двигателей современных автомобилей вращаются в подшипниках скольжения — вкладышах. Коренные вкладыши устанавливаются в опоры и крышки коленчатого вала и центрируются в них с помощью замков. Шатунные вкладыши устанавливаются в постели крышки и нижней головки шатуна. Замок вкладыша представляет собой «усик» шириной до 4,0 мм, отогнутый при изготовлении вкладыша. Основой вкладыша является стальная лента, на которую наносят слой антифрикционного материала (т.е. материала, уменьшающего трение), состоящего из алюминиевого сплава с различным содержанием свинца, олова, сурьмы, кремния и меди. Общая толщина вкладышей современных двигателей 1,0 – 2,5 мм. Во вкладыше выполняется канавка и/или отверстие для подвода масла к шейке коленчатого вала. Вкладыши разных двигателей по составу антифрикционного состава могут сильно отличаться. Заводами изготовителями в запасные части поставляются вкладыши номинального и ремонтного размеров. Ремонтный размер вкладыша выбивается на его тыльной (не рабочей) поверхности.
От осевого перемещения коленчатый вал удерживается упорными подшипниками, выполненными в виде колец или полуколец и устанавливаемых в центральной или задней коренной опоре коленчатого вала. Материал, из которого изготавливаются упорные подшипники, идентичен материалу вкладышей.
Гораздо реже в автомобильном двигателестроении, для коленчатых валов применяют подшипники качения (шариковые, роликовые или игольчатые). Существенным преимуществом подобной конструкции является то, что подшипники качения не требуют смазки под давлением.
III.Техника безопасности:
1. Разборочно-сборочные работы должны проводиться на специальных стендах и приспособлениях обеспечивающих устойчивое положение агрегата, узла.
Инструменты должны быть исправны и соответствовать своему .
2.Очищать и мыть руки бензином или дизельным топливом запрещено.
3. Рабочее место должно содержаться в чистоте и порядке, проходы должны быть свободными.
4. При снятии или разборке агрегатов, в картере которых может быть масло, подставить ванночку для его слива. В случае попадания масла на пол необходимо пятно засыпать опилками или песком, дать маслу впитаться, и, убрав засыпку, протереть место ветошью насухо. Отработанную ветошь убирать в железный ящик с плотной крышкой.
5. Под колеса монтажных механизмов необходимо устанавливать противооткатные колодки. Вставать ногами на колеса и другие неустойчивые части механизмов ЗАПРЕЩАЕТСЯ!
6. Круглые детали (валы, поршни, цилиндры, гильзы и др.) запрещается класть на край стола.
7. Используемый для работы инструмент должен быть в исправном состоянии и соответствовать определенным требованиям:
• молоток должен иметь слегка выпуклый, гладкий, без зазубрин и трещин боек; ручка молотка, изготовленная из дерева твердой породы, должна быть не за масленой , гладкой, без сучков, расклиненной;
• зубило не должно иметь на ударной поверхности и бородке трещин, наклепа металла, сколов, выбоин;
• отвертка не должна иметь острый рабочий конец, а стержень отвертки должен быть прямым, не погнутым;
• измерительный инструмент должен быть чистым, сухим и содержаться отдельно от рабочего инструмента;
• гаечные ключи для операции необходимо подбирать точно по размеру. Запрещается пользоваться ключом, у которого губки не параллельны и в зев заложены пластинки;
• не допускается удлинение рычага за счет использования куска трубы или другого ключа;
• при отворачивании гаек и футорок крепления колеса необходимо использовать специальный ключ из набора инструментов (плотно надеть его на гайку, занять устойчивое положение, расположив рукоятку рычага так, чтобы усилие было направлено к себе).
8. Домкрат необходимо устанавливать в обозначенных местах. Если обозначений нет, то выбирают место, обеспечивающее устойчивое положение поднятого оборудования и агрегатов.
IV.Закрепление изучаемого материала.
Выполнение практических заданий по разборке кривошипно-шатунного механизма автомобиля ВАЗ- 2109 , согласно пошаговой инструкции технологической карты по разборке КШМ.
V. Выдача домашнего задания. Разработать технологическую карту по сборке КШМ..
nsportal.ru
12.13.3. Дефектовка деталей кривошипно-шатунного механизма двигателя
20. Осмотрите вал.
Трещины не допускаются. На поверхностях,
сопрягаемых с рабочими кромками сальников, не должно быть царапин,
забоин, рисок. При обнаружении — замените вал.
21. Измерьте микрометром наружный диаметр Dн коренных шеек.
Пояснение
Фактический зазор между вкладышами коренных подшипников и коренными шейками коленчатого вала определяется по методике, изложенной для шатунных вкладышей.
Номинальный расчетный зазор составляет 0,050-0,095 мм. Предельный зазор — 0,15 мм.
Если фактический расчетный зазор меньше предельного, можно снова использовать вкладыши, которые были установлены.
Если зазор больше предельного, замените на этих шейках вкладыши новыми номинальной толщины (1,824-1,831 мм).
Если шейки коленчатого вала изношены и перешлифованы до ремонтного размера, замените вкладыши ремонтными (увеличенной толщины):
«0,25» = 1,949-1,956 мм
«0,50» = 2,074-2,081 мм
«0,75» = 2,199-2,206 мм
«1,0» = 2,324-2,331 мм.
Номинальный диаметр коренных шеек 50,775-50,795 мм. Шейки шлифуют, если на них есть забоины и риски или износ (или овальность) составляет более 0,03 мм, уменьшая диаметр с шагом 0,25 мм так, чтобы получить (в зависимости от степени износа) следующие значения:
«0,25» = 50,525-50,545 мм
«0,50» = 50,275-50,295 мм
«0,75» = 50,025-50,045 мм
«1,0» = 49,775-49,795 мм.
Обозначения «0,25» и др. указывают, на сколько уменьшается диаметр шеек коленчатого вала после шлифовки. Соответствующее клеймо ставят на первой щеке коленчатого вала, например К 0,75; Ш 0,50.
22. Установите вал крайними коренными шейками на призмы
и проверьте индикатором:
— осевое биение остальных коренных шеек (не более 0,03 мм)
— осевое биение посадочных поверхностей под звездочку и подшипник
первичного вала коробки предач (не более 0,04 мм)
— смещение осей шатунных шеек от номинальной плоскости, проходящей
через оси шатунных и коренных шеек (не более ±0,35 мм)
— торцовое биение фланца на диаметре 68 мм (не более 0,025 мм).
Операция в гаражных условиях практически невыполнима, поэтому проводите ее в мастерских, имеющих специальное оборудование.
23. Осмотрите заглушки каналов системы смазки. Проверьте надежность их посадки отверткой, не прилагая значительных усилий.
Предупреждение
Заглушки устанавливайте на герметик УГ-6 и зачеканьте в трех местах.
Не рекомендуем самостоятельно вскрывать заглушки для очистки каналов, которая безусловно полезна.
Обратитесь в мастерские, имеющие специальное оборудование, или промойте каналы, не вскрывая заглушки.
24.Промойте радиальные (показаны стрелками) и соединительные (показаны пунктиром) каналы, залив в радиальные каналы бензин, предварительно заглушив их с одной стороны деревянными пробками. Выдержите не менее 20 мин и промойте каналы бензином, впрыскивая его грушей. Деревянные заглушки снимите после промывки соединительных каналов. При необходимости повторяйте промывку до вытекания чистого бензина.
Имейте в виду, что таким способом не удается полностью очистить грязеуловители, расположенные около заглушек.
carmanz.com