Подвижные детали кривошипно шатунного механизма – Подвижные детали кшм. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя

Содержание

Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310


Категория:

   Устройство эксплуатация камаз 4310


Публикация:

   Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310


Читать далее:

Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

Поршень совместно с гильзой и головкой цилнндра образует полость, в которой протекают рабочие процессы. Его днище (рис. 14) воспринимает давление расширяющихся газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал.

Следовательно, поршни работают в чрезвычайно тяжелых условиях, характеризующихся непосредственным контактом с горячим рабочим телом, воздействием высокого давления газов, а также движением с переменной по величине и направлению скоростью.

Соприкосновение с газами, имеющими температуру 1800… 2000°С при повышенном до 6…8 МПа (60…80 кгс/см2) давлении, вызывает усиленную теплоотдачу в поршень. Вследствие этого днище поршня воспринимает 10…30% теплоты, отводимой от рабочего тела в систему охлаждения, и нагревается в центральной части до 300…320°С. Значительный нагрев поршня является причиной многих характерных отказов цилиндропорш-невсй группы. Так, локальный перегрев повышает вероятность оплавления кромок на днище поршня. Опасным следствием перегрева поршня является потеря его подвижности — заклинивание, которое обусловлено тепловым расширением юбки и может явиться причиной аварийных задиров поршня и гильзы цилиндра. Кроме этого, при нагреве зоны поршневых колец выше 200… 230 °С окисляется масло, в результате чего в канавках поршня и стенках гильзы цилиндра образуются вязкие смолистые отложения, превращающиеся со временем в твердый кокс. Эти отложения снижают подвижность колец и могут привести к их «залеганию» и заклиниванию, при которых действие уплотнения полностью нарушается.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Поршень представляет собой металлический стакан сложной геометрической формы, изготовленный из алюминиевого сплава. В поршне, кроме днища, имеется уплотняющая часть (головка) и направляющая часть (юбка). На боковых стенках внутри масла к поверхности поршневого пальца. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение.

Рис. 14. Поршень и шатун в сборе:
1 — поршень; 2 — втулка верхней головки; 3 — стопорное кольцо пальца; 4 — поршневой палец: 5, 6 — канавки для компрессионных колец; 7 —канавка для маслосьемного кольца; S — шатунный болт; 9 — шатун; 10 — нижняя крышка шатуна; 11 — нижний вкладыш; 12 — верхний вкладыш; 13 — маслосъемное кольцо; 14 — компрессионные кольца

Нижняя головка шатуна выполнена разъемной. Плоскость разъема перпендикулярна оси шатуна. Съемная часть нижней головки шатуна называется крышкой. Крышка крепится к шатуну двумя болтами с гайками. От проворачивания болты удерживаются лысками, имеющимися на головках болтов. Расточка под вкладыши в нижней головке шатуна выполнена в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемые. Для обеспечения комплектности на стыке выбиты числовые метки, одинаковые для шатуна и крышки, и условный порядковый номер шатуна. Для снятия крышки шатуна выполнены специальные выступы. В крышке и теле шатуна имеются специальные пазы, в которые входят выступы на вкладышах.

Шатунные и коренные подшипники представляют собой сменные тонкостенные трехслойные вкладыши с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Шатунный подшипник состоит из двух взаимозаменяемых вкладышей. Вкладыши изготавливают из стальной ленты, внутренняя поверхность которой для уменьшения трения и износа шеек коленчатого вала покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы, содержащей до 30% свинца. Для улучшения антикоррозионных и противозадирных свойств на рабочие поверхности вкладышей наносится тонкий (15…30 мкм) слой сплава свинца с оловом или свинца с индием. Это покрытие не только улучшает приработку рабочих поверхностей, но и почти в два раза увеличивает усталостную прочность антифрикционного слоя.

В верхнем вкладыше имеются отверстия для подвода масла и канавка для его распределения. Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника невзаимозаменяемы.

Предотвращение осевых смещений и проворачиваний вкладышей обеспечивают выступы-усики. Для ремонта коленчатого вала, блока и шатунов предусмотрены ремонтные размеры вкладышей. Обозначение вкладышей соответствующей шейки, диаметр вала и диаметр постели в блоке или шатуне нанесены на тыльной стороне вкладыша.

Коленчатый вал воспринимает усилия со стороны шатунов и преобразует их в крутящий момент, а также обеспечивает перемещение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя.

Он изготовлен методом горячей штамповки из высокоуглеродистой легированной стали. Шейки закаливаются с нагревом токами высокой частоты на глубину 2…6 мм или упрочняются азотированием.

Коленчатый вал неразъемный полноопорный крестообразной формы (шатунные шейки расположены под углом 90°) с двумя съемными противовесами. Радиус кривошипа 60 мм.

Коленчатый вал (рис. 15) состоит из следующих основных элементов: коренных шеек, которыми вал опирается на коренные подшипники, расположенные в расточках картера, шатунных шеек, щек, связывающих коренные и шатунные шейки, носка (переднего конца), хвостовика (заднего конца).

Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил за одно целое со щеками выполнены противовесы, кроме того, имеется два съемных противовеса.

На каждой шатунной шейке крепят по два шатуна: один — правого ряда цилиндров, второй — левого. Для обеспечения необходимой жесткости число коренных шеек на одну больше, чем шатунных, поэтому такие валы называют полноопорными. С целью повышения прочности вала на изгиб переход от рабочей поверхности шейки к щеке (галтель) должен быть плавным.

На переднем конце вала напрессованы шестерня привода масляного насоса и передний противовес. Их положение фиксируется шпонкой. С торца коленчатого вала установлена шлицевая полумуфта отбора мощности, предназначенная для привода гидромуфты.

На заднем конце вала напрессованы распределительная шестерня и задний противовес. В торцевой части имеются два отверстия для запрессовки штифтов, фиксирующих маховик, и осевое отверстие для опорного подшипника первичного вала коробки передач, а также резьбовые отверстия болтов крепления маховика.

Рис. 15. Коленчатый вал:
1 — полумуфта отбора мощности; 2 — стопорная шайба носка коленчатого вала; 3 — передний противовес; 4 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 5 — заглушка полости шатунной шейки; 6 — задний маслоотражатель; 7 — распределительная шестерня; S — задний противовес; 9 — полукольца упорного подшипника коленчатого вала; 10 — крышка коренного подшипника коленчатого вала; 11 — вкладыш коренного подшипника коленчатого вала

В щеках вала просверлены каналы для подвода смазки от коренных подшипников к масляным полостям в шатунных шейках. Масляные полости являются дополнительными грязеуловителями. Грязевые частицы отбрасываются центробежной силой к верхней части полостей, а масло через диаметральные каналы подается к шатунным вкладышам. Так как шатуны цилиндров 1 и 5, 2 и 6, 7 и 3, 8 и 4 расположены попарно на одной шейке коленчатого вала, то масло к ним подается соответственно от коренных подшипников 1, 2, 4, 5. При этом, если от коренных подшипников 2, 4, 5 масло подается непрерывно к шатунным подшипникам, то от первого коренного подшипника к шатунным подшипникам 1 и 5 подача масла пульсирующая. Кроме того, от первого коренного подшипника масло отводится также к гидравлической муфте привода вентилятора и к топливному насосу высокого давления.

Коленчатый вал фиксируется в осевом направлении четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в проточке задней коренной опоры. От проворачивания кольца удерживаются выступами нижних полуколец. Выступы входят в пазы крышки подшипника. По торцам полуколец профрезерова-ны смазочные канавки.

Уплотнение коленчатого вала осуществляется самоподжимным сальником, запрессованным в картер маховика.

Маховик предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, а также для вывода поршней из мертвых точек благодаря накопленной кинетической энергии во время такта рабочего хода. Кроме того, маховик облегчает работу двигателя при разгоне и преодолении кратковременных перегрузок.

Маховик (рис. 16) отлит из серого специального чугуна, закреплен болтами на заднем торце коленчатого вала и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой. Для пуска двигателя стартером на маховике напрессован зубчатый венец. На наружной поверхности маховика имеется паз под фиксатор, который используется при выполнении регулировок двигателя. Для проворачивания коленчатого вала по окружности маховика предусмотрено двенадцать отверстий.


Рекламные предложения:

Читать далее: Неисправности и техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

Категория: —
Устройство эксплуатация камаз 4310

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер.

  • Размер: 4.3 Mегабайта
  • Количество слайдов: 49

Описание презентации Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер. по слайдам

Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер. 2. Цилиндры. 3. Головки цилиндров. 4. Поддон картера. 5. Прокладки газового стыка. 6. Крышка распределительных шестерен. 7. Картер маховика.

Блок-картер Рис. 1. Блок-картер двигателя с жидкостным охлаждением. 1 – колодец для штанги привода ГРМ; 2 – крышка коренного подшипника коленчатого вала; 3 – рубашка охлаждения двигателя; 4 – блок цилиндров; 5 – отверстие под болты и шпильки для крепления головки блока цилиндров; 6 – многосекционный корпус; 7 – отверстия под болты крепления крышки коренного подшипника; 8 – ребра жесткости; 9 – отверстия под крепление масляного поддона.

Назначение 1. Размещение подвижных элементов КШМ. 2. Размещения деталей механизма газораспределения и вспомогательных агрегатов двигателя. 3. Восприятие газовых и инерционных сил и их моментов, порождаемых подвижными деталями КШМ. Блок-картер

1. Нагружается силами давления газов внутри его цилиндров. 2. Нагружается инерционными силами масс деталей механизма. 3. Нагружается монтажными силами, возникающими при затяжке крепежных элементов. 4. Возникают термические деформации. 5. Внутренние поверхности стенок блок-картера подвергаются коррозионному воздействию. Условия работы Блок-картер

Блок-картер Рис. 1. Блок-картер пускового двигателя.

1. Продольная и поперечная жесткости. 2. Сопротивление усталости. 3. Коррозионная стойкость. 4. Высокая теплопроводность. 5. Износостойкость его трущихся поверхностей. Требования. Блок-картер

Блок-картер Материалы Преимущества алюминиевых сплавов: 1. Низкий объём механической обработки. 2. Высокая производительность. 3. На 50 -60 % легче чугунов. 4. Алюминий имеет хорошую теплопроводность. Недостатки алюминиевых сплавов: 1. Высокая стоимость. 2. Небольшая жёсткость деталей. 3. Высокий коэффициент линейного расширения. 4. Низкая износостойкость.

Преимущества чугуна: 1. Дешевле в 5 раз, чем алюминиевые сплавы. 2. Большая жёсткость деталей. 3. Низкий коэффициент линейного расширения. 4. Высокая износостойкость. Недостатки чугуна: 1. Низкая производительность. 2. Тяжелее алюминиевых сплавов. 3. Чугун имеет низкую теплопроводность. Блок-картер Материалы

1. Блок картеры из алюминиевых сплавов – литье в земляне формы, литье в кокиль. 2. Блок картеры из чугуна – литье в земляные формы. Блок-картер Технология изготовления

Промежуточный картер Рис. 2. Промежуточный картер. 1 – шатун; 2 – шатунная шейка коленчатого вала; 3 – блок-картер; 4 – коренная шейка; 5, 6 – болты крепления промежуточного картера; 7 -промежуточный картер; 8 – вкладыши коренного подшипника.

Гильзы цилиндров Рис. 3. Гильзы цилиндров а, б) «мокрые» ; в) «сухая» 1, 2 – резиновые уплотнительные кольца; 3 – направляющие пояски гильз;

1. Повышение износостойкости. 2. Ремонтопригодность. Гильзы цилиндров Назначение

Гильзы цилиндров

1. Рабочая поверхность цилиндра подвергается абразивному и коррозионному воздействию. 2. Подвергается ударным нагрузкам от газовых сил. 3. Нагрузки от нормальной силы, передаются через поршень. 4. Силы инерции самого поршня при его «перекладках» вызывают высокочастотные колебания стенок цилиндра. Гильзы цилиндров Условия работы

1. Износостойкость. 2. Коррозионная стойкость. 3. Высокая твёрдость. Гильзы цилиндров Требования

1. Легкосъемные мокрые гильзы в большинстве случаев отливают из серого перлитного чугуна и подвергают закалке токами высокой частоты. Гильзы из легированного чугуна применяют незакаленными. 2. Сухие гильзы отливаются из серого чугуна, содержащим Cr, Ti, Cu, Mo. Гильзы цилиндров Материалы

Гильзы цилиндров

1. Повышается общая масса. 2. Снижается жесткость двигателя. 3. Неудобство замены. Типы гильз цилиндров Гильзы цилиндров 1. «Мокрые» гильзы Преимущества : 1. Легко заменяются новыми. 2. Улучшенный теплоотвод Недостатки :

Гильзы цилиндров 1. Ухудшают теплоотвод. 2. Удорожают производство. 2. «Сухие» гильзы. Преимущества : 1. Не ослабляют общую жесткость цилиндра. Недостатки :

Гильзы цилиндров 3. Безгильзовые конструкции Преимущества : 1. Меньше масса двигателя. 2. Высокая чистотаповерхности Недостатки : 1. Необходимость применения сложных химических и физических обработок поверхности.

Головки блока цилиндров.

1. Закрывают цилиндры. 2. Образуют верхнюю часть камеры сгорания. 3. Служат основой для крепления клапанного механизма. 4. Служат для размещения свечи зажигания или форсунки. Назначение. Головки блока цилиндров.

1. Высокая прочность. 2. Жесткость при термических нагрузках. 3. Исключение местных перегревов и коробления при рабочих температурах. 4. Рациональное размещение по размерам и форме клапанов. 5. Удобство регулировки клапанного механизма. Головки блока цилиндров. Требования

Головки блока цилиндров.

1. Чугуны типа СЧ 18 и СЧ 21, легированного хромом, никелем, молибденом, титаном (высокая прочность, обеспечивается повышенная жесткость двигателя). 2. Алюминиевые сплавы типа АК 9 и АК 12 ММг. Н (обладают большей теплопроводностью, имеют хорошие литейные свойства) 1. Головки двигателей получают путём литья в земляные формы. Головки блока цилиндров. Материал Технология изготовления

1. Индивидуальные головки Головки блока цилиндров. Типы головок блока цилиндра Преимущества : 1. Меньшая масса облегчает изготовление и ремонт двигателя. 2. Являются унифицированными для двигателей с разным числом цилиндров. 3. Лучше герметизация камеры сгорания.

Головки блока цилиндров.

Головки блока цилиндров. 1. Индивидуальные головки Недостатки : 1. Жесткость корпуса двигателя с индивидуальными головками меньше, чем с моноголовкой.

1. Увеличение массы создаёт трудности при ремонте двигателя. Головки блока цилиндров. 2. Общие головки Преимущества : 1. Жесткость корпуса двигателя с моноголовками значительно больше, чем с индивидуальными головками. Недостатки :

Прокладки газового стыка. Обеспечение уплотнения газового стыка. Назначение

1. Прокладки должны выдерживать значительные силы давления газов. 2. Не разрушаться под действием высоких температур. 3. Надёжность уплотнения. 4. Безвредность. Прокладки газового стыка. Требования

1. Сталеасбестовые прокладки (повышение местной плотности стыка вокруг камеры сгорания, асбест является токсичным материалом). 2. Алюминиевые прокладки. 3. Стальные прокладки. 4. Медные проклатки. Прокладки газового стыка. Материалы

Масляные поддоны Рис. 4. Масляные поддоны: а) литой; б) штампованный.

1. Поддон картера служит резервуаром масла системы смазывания дизеля. Назначение. Масляные поддоны 1. Надёжность. 2. Ремонтопригодность. 3. Хорошая теплопроводность и теплоотвод. Условия работы

1. Листовая малоуглеродистая сталь (штампованные). 2. Алюминиевый сплав (литые). Материал. Масляные поддоны 1. Литые поддоны. 2. Штампованные поддоны. Типы масляных поддонов

Преимущества литых поддонов: 1. Меньше (5÷ 6 д. Б) уровень шума двигателя. 2. На поддоне могут быть выполнены ребра, охлаждаемые потоком встречного воздуха – температура масла в поддоне снижается. 3. Некоторое повышение жесткости картера. Недостатки литых поддонов: 1. Удорожание поддона, увеличение его массы. 2. При наезде на препятствие поддон разрушается. Масляные поддоны

Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма Однорядная

Достоинства: 1. Простота конструкции. 2. Простая технология изготовления. 3. Простота в обслуживании двигателя Недостатки: 1. Значительные габаритные размеры двигателя (особенно по длине). 2. Пониженная жесткость блока цилиндров и коленчатого вала. 3. Повышенная масса двигателя. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

V-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

Достоинства: 1. Снижение массы двигателя. 2. Уменьшение габаритов блока цилиндров. 3. Увеличение жесткости коленчатого вала. 4. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Усложнение технологии изготовления. 2. Повышение стоимости двигателя. 3. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

Оппозитная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

Достоинства: 1. Уменьшение габаритов блока цилиндров в вертикальном направлении. 2. Снижение массы двигателя. 3. Увеличение жесткости коленчатого вала. 4. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Повышение стоимости двигателя из-за усложнения технологии изготовления. 2. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

W-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

Достоинства: 1. Уменьшение массы двигателя и габаритов блока цилиндров. 2. Увеличение жесткости коленчатого вала. 3. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Увеличение стоимости двигателя вследствие повышенной сложности технологии изготовления. 2. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме 1. Сила инерции Рj , действующая по оси цилиндра. 2. Сила давления газов Рг в надпоршневой полости. 3. Сила Рш , действующую по оси шатуна. 4. Сила N давления на стенку цилиндра. 5. Тангенциальная сила Т.

Моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме 1. Реактивный момент Мр = N Х . 2. Активный момент Ма = –Мр. 3. Крутящий момент Мкр = Т·r . Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме

Характерные значения отношения S / D для современных двигателей легковых автомобилей. Тип двигателя Значения S / D Бензиновые Рядные 0, 85 -1, 25 Бензиновые V- образные 0, 75 -1, 1 Бензиновые Оппозитные 0, 7 -0, 9 Дизели Рядные 0, 95 -1, 2 Дизели V- образные 0, 92 -1,

Рабочим объемом цилиндра (Vр) является объем, описываемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ. Объемом камеры сгорания ( Vc ) называют объем надпоршневой полости при положении поршня в ВМТ. Полным объемом цилиндра называют сумму рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания ( V а = V р + Vc ). Степенью сжатия называют отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.

present5.com

Вопрос №1. Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Назначение и устройство неподвижных и подвижных частей.

КШМ предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала.

КШМ состоит из:

— картер;

— блок цилиндров;

— коленчатый вал;

— маховика и шатунно-поршневой группы.

Кривошипно-шатунный механизм можно разделить на две группы деталей: подвижные и неподвижные.

Неподвижные детали образуют основу несущей конструкции, своеобразным скелетом которой являются силовые шпильки ци­линдров и перегородки картера.

К неподвижным деталямотно­сятся: картер, два блока цилиндров, головки блоков, коренные подшипники, детали крепления и уплотнения, гильзы цилиндров.

К подвижным деталям относятся коленчатый вал, маховик и шатунно-поршневая группа.

Картерслужит основанием для монтажа всех деталей и агрегатов двигателя, а так же самого двигателя в машине. Он состоит из двух половин: верхней и нижней. Обе половины соединяются шпильками.

Верхняя половина предназначена для восприятия усилий возникающих от давления газов в блоках цилиндров, и сил инерции от КШМ.

Верхняя половина картера отлита из алюминиевого сплава и имеет три обработанные плоскости.

На средней плоскости крепятся топливный насос НК-10 и воздухопуск, Другие две плоскости расположены под углом 120 град. одна по отношению к другой и служат для установки блоков цилиндров. В каждой наклонной плоскости расточено по 6 отверстий, в которые входят выступающие из нижней части гильз. Между 1-2-5-6 отверстиями для гильз попарно запрессованы цилиндрические штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера.

Внизу верхней половины картера имеется 7 поперечных перегородок, которые увеличивают жесткость картера и служат опорами для коренных подшипников колен вала. В поперечные перегородки сверху ввертывают силовые шпильки, которые крепят блоки цилиндров к картеру. Снизу силовые шпильки крепят подвеску коренных подшипников.

Верхняя половина картера имеет:

— штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера,

— гнездо для установки стакана верхнего вертикального валика,

— гнезда для установки стаканов наклонных валиков, передающих вращение к распределительным валам,

— гнезда для установки валика привод генератора, кронштейны для установки масляного фильтра.

— лапы для установки генератора,

— лапы для крепления двигателя к раме.

Нижняя половина картера закрывает КШМ снизу и служит маслосборником. Впереди снаружи нижней половины картера расположены приводы к водяному насосу и топливоподкачивающей помпе.


Внутри на дне картера имеется продольная впадина, куда стекается масло. Впадина с обеих сторон заканчивается углублениями, называемыми задними и передними маслоотстойниками. Из маслоотстойника масло насосами откачивается в масляный бак.

Внутри картера вмонтированы маслоуспокоитель, щиток и трубки для отсасывания масла из заднего и переднего маслоотстойников.

Блок цилиндров состоит из рубашки цилиндров и гильз. Рубашка отливается из алюминиевого сплава. Внутри рубашки имеется 6 гнезд для установки гильз. В каждом гнезде имеется кольцевая выточка, которая служит для установки фланца гильзы. В перегородках рубашки расположены каналы для сообщения водяных рубашек гильз, 14 отверстий под силовые шпильки и 24 отверстия для прохода воды из рубашки цилиндров в головку блоков.

В каждое отверстие для прохода воды устанавливается перепускная трубка с уплотняющим кольцом из маслостойкой резины. Для обеспечения герметичности вокруг каждого отверстия выполнено по 2 концентрические канавки.

На наружной боковой стенке рубашки цилиндров расположены площадки для крепления фланцев водопроводящей трубы.

В нижней части боковой поверхности рубашки против каждой полости силовых шпилек выполнены контрольные отверстия, соединяющие полость с атмосферой. Просачивание воды между отверстиями сигнализирует о неисправности уплотнения рубашки с головкой блоков.

В нижней полости рубашки цилиндров просверлены 4 глубоких отверстия для установки штифтов, фиксирующих рубашки относительно верхней половины картера. На верхней плоскости рубашки установлены 4 штифта для фиксирования алюминиевой прокладки и головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров служит крышкой цилиндров. Она отлита из алюминиевого сплава. В нижней плоскости головки расточено 6 углублений с плоским дном. Углубления образуют с входящими в них поршнями камеры сгорания.


Дно камеры сгорания соединено 4 отв. С выпускными и впускными каналами: 2 впускных и 2 выпускных расположенные на разных сторонах

В отв. соединяющих камеру с впускным и выпускными каналами расточены конусные гнезда, в которые запрессованы стальные седла клапанов : 2 седла большего диаметра для впускных и 2 меньшего диаметра для выпускных клапанов.

Прокладка головки блока служит для предотвращения прорыва газов из камеры сгорания. Изготавливается из сплошного сплава.

Коленчатый вал формирует крутящий момент, преобразуя сложное движение шатунов во вращательное и суммируя крутя­щие моменты отдельных цилиндров. Вал — полноопорный штам­пованный из низкоуглеродистой высококачественной легированной стали 18ХНВА. Основными элементами коленчатого вала явля­ются коренные и шатунные шейки, щеки, носок и хвостовик. Кри­вошипы вала расположены под углом 120° попарно. Шатунные и коренные шейки полые. В щеках, соединяющих шатунные и ко­ренные шейки, выполнены радиальные отверстия, через которые сообщаются внутренние полосы шеек. В шейках просверлены от­верстия, через которые масло подается к шатунным и коренным подшипникам.

Внутренняя полость вала используется для подачи масла к шатунным и коренным подшипникам, в вал масло подается через полый хвостовик. Наиболее неблагоприятны условия для смазки подшипников, расположенных со стороны маховика. Внутренние полости шатунных шеек используются для дополнительной цент­робежной очистки масла. Отложения со стенок шеек снимаются при ремонте, для чего снимаются торцевые заглушки. На шлицах хвостовика коленчатого вала установлена кониче­ская шестерня привода механизма передач. Между седьмой и восьмой коренными шейками устанавливается шариковый упор­ный подшипник, который воспринимает осевые нагрузки, возни­кающие на хвостовике от конической шестерни. Носок коленчато­го вала уплотняется посредством установки маслосбрасывающих кольца и лабиринтного уплотнения.

 

 

 

Маховик улучшает равномерность хода двигателя. Он крепит­ся на шлицах носка коленчатого вала. Точное положение махо­вика на носке обеспечивается совмещением радиальных отверстий на ступице и носке. На ободе маховика нанесены градуировка и метки положения поршней в верхней мертвой точке. На ободе маховика имеется зубчатый венец для привода стартером при пуске.

В щатунно-поршневую группу входят шатуны, поршни, поршневые пальцы, порш­невые кольца и заглушки.

Поршень обеспечивает процессы газообмена и воспринимает силу давления газов, передавая ее на палец и шатун во время рабочего хода. Он изготовлен методом горячей штамповки из дюр­алюминиевого сплава основными элементами поршня являются днище, головка (уплотняющая часть) и юбка (направляющая часть).

На наружной стороне днища поршня выполнен выступ торои­дальной формы. Это способствует образованию воздушного вихря при сжатии воздуха в целях улучшения смесеобразования. На го­ловке проточены четыре канавки для поршневых колец. На на­правляющей части выполнены бобышки, в которые устанавлива­ется поршневой палец, ниже бобышек, проточена канавка для ниж­него маслосъемного кольца.

Поршневой палец передает усилия от поршня на шатун. Па­лец — стальной, пустотелый, устанавливается в бобышках на пла­вающей посадке (при работающем двигателе) и с натягом (при холодном двигателе). Это позволяет избежать стуков вследствие большой разницы расширения бобышек и пальца, кроме того, пла­вающее положение способствует равномерному износу в сопря­жении палец — бобышки. От осевых смеще­ний палец удерживается заглушками, запрессованными в бо­бышки.

Поршневые кольца по назначению делятся на компрессионные (два верхних) и маслосъемные (остальные). Два верхних коль­ца цилиндрические (прямоугольного сечения), по наружной поверхности покрыты пористым хромом, что улучшает приработку к зеркалу цилиндра. Верхнее кольцо испытывает наибольшую механическую и термическую нагрузки, поэтому оно изготовля­ется из стали, а остальные кольца из легированного чугуна. Ма­слосъемные кольца снимают излишки масла с зеркала цилиндра при ходе поршня от ВМТ к НМТ и регулируют толщину масля­ного слоя при обратном ходе. Они имеют форму усеченного кону­са. Необходимо помнить, что цилиндрические кольца склонны к. залеганию при длительной работе на малых нагрузках. Залега­ние колец может привести к поломке дизеля, в том числе к за­клиниванию поршня в цилиндре.

В шатунную группу входят главный и прицепной шатуны, ша­тунные подшипники и детали крепления.

Шатуны осуществляют кинематическую и динамическую связь между поршнем и коленчатым валом. Они делятся на главные и прицепные. Главный шатун состоит из верхней головки, стерж­ня и нижней головки. Верхняя головка имеет отверстие, в кото­рое запрессована бронзовая втулка, являющаяся подшипником для поршневого пальца. В головке имеется пять отверстий для смазки и одно для стопорения бронзовой втулки. Стержень ша­туна двутаврового сечения, такой профиль наиболее успешно работает на растяжение, сжатие и изгиб. Нижняя головка глав­ного шатуна разъемная, соединение крышки с верхней частью головки осуществляется посредством гребенки и двух самотормо­зящихся штифтов. Такое соединение сложно по исполнению, но имеет высокую надежность. Нижняя головка главного шатуна имеет две проушины, к которым посредством пальца крепится неразъемная нижняя головка прицепного шатуна. Верхняя голов­ка прицепного шатуна аналогично верхней головке главного ша­туна.

 

1 Главный шатун
2 Прицепной шатун
3. Втулка
6. Палец
7. Ступенчатая трубка
8. Штифт вкладыша
11. Стопорный штифт
12. Вкладыш нижний
13. Соединительный штифт
14. Вкладыш верхний
15. Стопор

cyberpedia.su

2.2. Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный
механизм
(КШМ) преобразует возвратно-поступательное
движение поршня во вращательное движение
коленчатого вала.

Все
детали КШМ делятся на подвижные и
не­подвижные. К непод­вижным
дета­лям

относятся блок цилиндров, го­ловка
блока цилиндров и картер,
которые образуют остов двигателя.

При
одно­рядном расположении цилин­дров
их оси могут занимать вертикаль­ное
положение (а), могут быть расположены
под углом к верти­кальной оси (б).
Наклонное расположение цилиндров
двигателя позволяет умень­шить его
высоту, рацио­нальнее расположить
впуск­ной трубопровод и другое
оборудование.

Многоцилиндровые
двигатели имеют, как правило, двухрядное
рас­положение ци­линдров. У
большинства та­ких (V-образных)
двигателей оси цилиндров распо­ложены
под углом 90° (в), у оппозит­ных двигателей
с про­тивоположно движущимися поршнями
(г) оси цилиндров распо­ложены под
углом 180°.

При
двухрядномV-образном
расположении цилиндров двига­тель
имеет большую жесткость конструкции,
меньшие размеры и массу, чем однорядный
той же мощности. Жесткий коленчатый
вал (вследствие уменьшения его длины)
допускает работу без га­сителя
крутильных коле­баний и позволяет
форсировать двигатель по степе­ни
сжатия. К недостат­кам V-образных
двигателей можно отнести их значительную
ширину и бо­лее сложную конструкцию.

При
оппозитном расположении цилин­дров
резко уменьша­ется вы­сота двигателя
и его можно устанавливать под полом
кузо­ва.

К
подвижным
деталям

КШМ отно­сятся поршни 1, уплотняемые
в цилиндре ком­прессионными и
маслосъемными коль­цами и соединяемые
пальцами с шатунами 2,
ко­ленчатый вал 3 и маховик 4.

2.3. Газораспределительный механизм

Газораспределительный
механизм
(ГРМ) обеспечивает
своевремен­ный впуск го­рючей смеси
или воздуха (у дизелей) в цилиндр и
удаление из камер сгорания отрабо­тавших
газов.

Четырехтактные
автомобильные дви­гатели имеют
клапанные ГРМ, в которых впуск горю­чей
смеси и выпуск отработавших газов
происходит при помощи впускных и
вы­пускных клапанов.

В
зависимости от расположения кла­панов
различают ГРМ с ниж­ними
клапанами
,
рас­положенными в блоке цилиндров и
с верхними
клапа­нами
,
размещенными в головке блока.

При
размещении клапа­нов в головке блока
камера сгорания имеет наиболее
ра­циональную форму и меньшую площадь
поверхности те­плоот­дачи, что
благоприятно отражает­ся на рабочем
цикле; улучшается напол­нение цилиндров
горючей смесью или воздухом; удобнее
регулировать кла­паны. Однако такой
ГРМ сложнее, более металло­емок и
имеет боль­шую стоимость, чем меха­низм
с нижними клапанами.

Основными
частями ГРМ являются привод, передаточные
детали и клапан­ная группа. Привод
состоит из собственно механизма привода
и распределительного вала. Детали
передачи – толкатель 2, штанга 3,
коро­мысло 5.
Клапанная группа включает в себя клапан
9, направляю­щую втулку,
пружину 8 и замок пружи­ны.

Кулачки
1 распределитель­ного вала, вращаясь,
под­нимают толкатели 2, движение
которых че­рез штанги 3 пере­дается
коромыс­лам 5. Коромысла 5 на­деты
на ось 6, закре­пленную на головке
цилин­дров. Совершая коле­ба­тельные
движения, коромысла 5 непо­средст­венно
воз­дей­ствуют на стержни клапа­нов
9, заставляя по­следние от­крываться
и за­крываться в нужные моменты
времени.

Обращенное
к штанге 3 ко­роткое плечо коромысла
5 снаб­жено регулиро­вочным винтом
4, вращением кото­рого можно регу­лировать
тепловой зазор клапана.

На
концах стержней клапанов предусмотрены
ка­навки под установку опорных
та­релок 7 с сухарями для фик­сации
пружин 8. Пружины 8 прижимают тарелки
кла­панов уплотняющими поверхностями
к седлам, обеспе­чивая тем самым
герметичность камер сгорания.

Клапаны
движутся в направляющих втулках,
кото­рые поддерживают клапан в
правильном положении относительно
седла, обеспечивают его свободное
передвижение и отводят избыток тепла.
Втулки запрессованы в головку цилиндров.

На
втулки надеты маслоотражательные
колпачки, использование которых
позво­ляет снизить расход масла,
связан­ный с проникновением его в
камеры сгорания.

Верхнее
расположе­ние распредели­тель­ного
вала применяют в высо­кооборот­ных
дви­гателях, так как в этом слу­чае
движение пере­да­ется от кулачка
непосред­ственно че­рез коро­мысло
или толкатель на кла­пан, что по­зволяет
исключить промежуточные де­тали,
имеющие воз­вратно-поступа­тельное
движение и большие силы инерции.

Распределительный
вал при нижнем расположении чаще
приводится от шестерни коленчатого
вала. При боль­шом удалении
распредели­тель­ного и коленчатого
валов вво­дится промежуточная шестерня
или цепная пере­дача. Распределительные
валы при верхнем расположении приводятся
с помощью цилиндрических шестерен,
зубчатого ремня или цепи.

При
рассмотрении рабочих циклов двигателей
условно было при­нято, что откры­тие
и закрытие клапанов происхо­дит в
момент нахождения поршня со­ответственно
в ВМТ или в НМТ. В дей­ствительности
моменты открытия
и
закрытия клапанов не совпа­дают с
по­ложением поршней в мертвых точках.

Моменты
открытия и закрытия клапанов, выра­женные
в градусах угла поворота колен­чатого
вала по отношению к соответ­ствую­щим
мертвым точкам, называют фазами
газораспределения

и изображают в виде круговых диаграмм.

Впускной
клапан открывается (точка 1) с опережением
(угол α),
до прихода поршня в ВМТ. Вслед­ствие
этого в начале движения поршня вниз
впускной клапан бу­дет уже от­крыт
на значительную величину, и наполне­ние
цилиндра горючей сме­сью или воздухом
улуч­шится.

Закрывается
впускной клапан (точка 2) с запаздыванием
(угол δ),
когда поршень прохо­дит НМТ и уже
поднимается вверх, совершая такт сжатия.
В это время впускной клапан еще открыт,
а горючая смесь или воздух по инер­ции
заполняют ци­линдр.

Выпускной
клапан открывается (точка 3) до прихода
поршня в НМТ с опереже­нием (угол γ).
Поршень еще движется вниз, а отработавшие
газы уже начинают вы­ходить из
цилиндра, так как давление в нем больше
атмо­сферного. Вследствие этого при
движе­нии поршня вверх, во время такта
выпуска, на вытал­кивание отработавших
га­зов из ци­линдра затрачивается
меньше мощности.

Закрытие
выпускного клапана (точка 4) происхо­дит
с запаздыванием (угол β)
— после перехода поршнем ВМТ. В этом
случае используется инерционное
движение по­тока отработавших газов
в выпускном трубопро­воде.

По
диаграмме фаз газораспределения ви­дно,
что в течение некото­рого времени,
за которое коленчатый вал поворачи­вается
на угол, равный сумме углов (α
+ β
),
открыты оба клапана – впускной и
выпускной. Этот период называют
перекрытием
клапанов.

Для
правильной установки фаз газо­распределения
распределитель­ные зуб­чатые колеса
двигателя необходимо точно соединять
по меткам.

studfiles.net

Изучение устройства конструкций кривошипно-шатунного механизма (КШМ)

Лабораторная работа № 1

Тема: Изучение устройства конструкций кривошипно-шатунного механизма (КШМ)

1. Цель: Ознакомиться с устройством КШМ различных двигателей, уметь анализировать их конструктивные особенности

2. Краткие сведения

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

Рис. 1 Общий вид четырехцилиндрового двигателя (продольный и поперечный разрез)

1 – блок цилиндров; 2 – головка блока цилиндров; 3 – поддон картера двигателя; 4 – поршни с кольцами и пальцами; 5 – шатуны; 6 – коленчатый вал; 7 – маховик; 8 – распределительный вал; 9 – рычаги; 10 – впускные клапаны; 11 – выпускные клапаны; 12 – пружины клапанов; 13 – впускные и выпускные каналы

У четырехцилиндрового двигателя кривошипно-шатунный механизм состоит из:

  1. блока цилиндров с картером,

  2. головки блока цилиндров,

  3. поддона картера двигателя,

  4. поршней с кольцами и пальцами,

  5. шатунов,

  6. коленчатого вала,

  7. маховика.

В состав КШМ кривошипно-шатунного механизма двигателя входит две группы деталей: неподвижные и подвижные.

К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, служащий основой двигателя, цилиндр, головки блока или головки цилиндров и поддон картера. Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик. Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов при такте сгорание-расширение и преобразовывает прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. У  V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы. Блок цилиндров объединяет в себе не только цилиндры и шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. Он является основой двигателя, в которой есть множество литых каналов и сверлений, подшипников и заглушек. Именно в блоке цилиндров вращается (на подшипниках) коленчатый вал. Во внутренних полостях блока циркулирует жидкость системы охлаждения, там же проходят и масляные каналы системы смазки двигателя. Большая часть из навесного оборудования двигателя монтируется, опять же, на блоке цилиндров. Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером. В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по оси коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится стальной штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя. На V-образных двигателях для повышения жесткости блока цилиндров его плоскость разъема, расположена ниже оси коленчатого вала. В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз. Охлаждающая жидкость подается в рубашку охлаждения через два канала, расположенные по обеим сторонам блока цилиндров. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней – картер сцепления.

Блок цилиндров  отливается из серого чугуна или из алюминиевого сплава.

Рабочая поверхность цилиндров является направляющей при движениях поршня и вместе с ним и головкой блока цилиндров образует замкнутое пространство, в котором происходит рабочий цикл двигателя. Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров тщательно обрабатывают  с высокой степенью точности и чистоты, и поэтому она называется зеркалом цилиндра. Цилиндры могут быть отлиты как одно целое со стенками рубашки охлаждения или изготовлены отдельно от блока в виде вставных гильз. Последние подразделяются на «сухие» гильзы, запрессованные в расточенный блок, и сменные, «мокрые» гильзы, омываемые с наружной стороны охлаждающей жидкостью. При сгорании рабочей смеси верхняя часть цилиндров сильно нагревается и подвергается окислительному воздействию продуктов сгорания, поэтому в верхнюю часть блока цилиндров или гильз, как правило, запрессовывают короткие вставки — сухие гильзы длиной 40 — 50 мм. Вставки изготовляют из легированного чугуна, обладающего высокой износо- и коррозионной стойкостью. При установке мокрой гильзы ее борт выступает над плоскостью разъема на 0,02 — 0,15 мм. Это позволяет уплотнять ее, зажимая борт через прокладку между блоком и головкой цилиндров. В нижней части гильза уплотняется двумя резиновыми кольцами или медными прокладками, установленными по торцу нижнего пояса гильзы. Преимущественное  применение в двигателях мокрых гильз связано с тем, что  они обеспечивают лучший отвод тепла. Это повышает работоспособность и срок службы деталей цилиндропоршневой группы, при этом снижаются затраты, связанные с ремонтом двигателей в процессе эксплуатации. Головка блока цилиндров является второй по значимости и по величине составной частью двигателя. В головке расположены камеры сгорания, клапаны и свечи цилиндров, в ней же на подшипниках вращается распределительный вал с кулачками. Так же, как и в блоке цилиндров, в его головке имеются водяные и масляные каналы и полости. Головка крепится к блоку цилиндров и, при работе двигателя, составляет с блоком единое целое.

В головке цилиндров размещены камеры сгорания, в которых установлены впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания или форсунки. На головке цилиндров крепятся детали и узлы привода клапанного механизма.Значительное влияние на процесс смесеобразования как в карбюраторных двигателях, так и в дизельных имеют формы камеры сгорания. В карбюраторных двигателях наибольшее распространение получили цилиндрические полусферические и клиновые камеры с верхним расположением клапанов. Для создания герметичности между блоком и головкой цилиндров установлена прокладка, а крепление головки к блоку цилиндров осуществлено шпильками с гайками. Прокладка должна быть прочной, жаростойкой и эластичной. Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршень представляет собой перевернутый цилиндрический стакан, отлитый из алюминиевого сплава. В верхней части поршня расположена головка с канавками, в которые вставлены поршневые кольца. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются приливы-бобышки с отверстиями для поршневого пальца.

При работе двигателя поршень, нагреваясь, расширится и, если между ним и зеркалом цилиндра не будет необходимого зазора, заклинится в цилиндре и двигатель прекратит работу. Однако большой зазор между поршнем и зеркалом цилиндра также нежелателен, так как это приводит к прорыву части газов в картер двигателя, падению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Чтобы поршень не заклинивался при прогретом двигателе, головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбка, а саму юбку в поперечном сечении изготавливают не цилиндрической формы, а в виде эллипса с большой осью его в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу. На юбке поршня может быть разрез. Благодаря овальной форме и разрезу юбка предотвращает заклинивание поршня при работе прогретого двигателя.

Поршневые кольца, применяемые в двигателях, подразделяются на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер, а малосъемные снимают излишки масла с зеркала цилиндров и не допускают проникновение масла в камеру сгорания. Кольца, изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок). При установке поршня в цилиндр поршневое кольцо предварительно сжимают, в результате чего обеспечивается его плотное прилегание к зеркалу цилиндра при разжатии. На кольцах имеются фаски, за счет которых кольцо несколько перекашивается и быстрее притирается к зеркалу цилиндра, и уменьшается насосное действие колец. При установке колец на поршень их замки следует размещать в разные стороны. Для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна служит поршневой палец. Через пальцы передаются значительные усилия, поэтому их изготовляют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой ТВЧ. Поршневой палец представляет собой толстостенную трубку с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, проходящую через верхнюю головку шатуна и концами опирающуюся на бобышки поршня. По способу соединения с шатуном и поршнем пальцы делятся на плавающие и закрепленные (обычно в головке шатуна). Наибольшее распространение получили плавающие поршневые пальцы, которые свободно поворачиваются в бобышках и во втулке, установленной в верхней головке шатуна. Осевое перемещение поршневого пальца ограничивается стопорными кольцами, расположенными в выточках бобышек поршня. При работающем двигателе в бобышках поршня возможны стуки пальцев из-за различного коэффициента линейного сплава и стали. Шатун служит для соединения поршня с кривошипом коленчатого вала и обеспечивает при такте рабочего хода передачу усилия от давления газов на поршень к коленчатому валу, а при вспомогательных тактах (впуск, сжатия, выпуск), наоборот, от коленчатого вала к поршню. При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого кольца. Шатун штампуют из легированной или углеродистой стали. Он состоит из стержня двутсеврового сечения, верхней головки, нижней головки и крышки. В стержне шатуна при принудительном смазывании плавающего поршневого пальца (в основном у дизелей) сверлится сквозное отверстие — масляный канал. Нижнюю головку, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра. Крышка шатуна изготовляется из той же стали, что и шатун, и обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки, чтобы обеспечить высокую точность при сборке нижней головки шатуна, его крышку фиксируют шлифованными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шклинтами или шайбами. В нижнюю головку устанавливают шатунный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава. От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыши делается отверстие для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал.

Для лучшей уравновешенности кривошипно-шатунного механизма разница в масле шатунов не должна превышать 6 — 8 г. В V-образных двигателях на каждой шатунной шейке коленчатого вала расположены два шатуна. В этих двигателях для правильной сборки шатуннопоршневой группы поршни и шатуны устанавливают строго по меткам. Коленчатый вал воспринимает силу давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма. Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля. Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных чугунов. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен хроповик пусковой рукоятки и шестерня газораспределения, шкива привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора. Шатунные шейки со щеками образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, которые изготовляют за одно целое со щеками, имеющими каналы для подвода масла, или прикрепляют к ним болтами. Если с обеих сторон шатунной шейки расположены коренные шейки, то такой коленчатый вал называется полнопорным.

В щеках коленчатого вала просверлены наклонные каналы для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям, выполненных в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращениии коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле. Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя их необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой антифрикционного покрытия обладает хорошими противоударными свойствами и повышенной прочностью. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами, входящие в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках. Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой и стальными упорными кольцами, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом СОС-6-6, содержащим свинец, олово и сурьму. Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчение пуска двигателя, снижение кратно-временных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховика центрируются в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу. На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют в. м. т. поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных частей: цилиндра 7 (рис. 2), поршня 6 с кольцами 5, шатуна 3 с подшипником 2, поршневого пальца 4, коленчатого вала 10 с противовесами 9, вращающегося в подшипниках 1, и маховика 8. Детали кривошипно-шатунного механизма воспринимают большое давление (до 6…8 МПа) газов, возникающих при сгорании топлива в цилиндрах, а некоторые из них, кроме того, работают в условиях высоких температур (350° и выше) и при большой частоте вращения коленчатого вала (свыше 2000 мин»‘). Чтобы детали могли удовлетворительно работать длительное время (не менее 8…9 тыс. часов) в таких тяжелых условиях, обеспечивая работоспособность двигателя, их изготавливают с большой точностью из высококачественных прочных металлов и их сплавов, а детали из черных металлов (сталь, чугун), кроме того, подвергают термической обработке (цементации, закалке).

Рисунок 2 Кривошипно-шатунный механизм: 1 – коренной подшипник; 2 – шатунный подшипник; 3 – шатун; 4 – поршневой палец; 5 – поршневые кольца; 6 – поршень; 7 – цилиндр; 8 – маховик; 9 – противовес; 10 – коленчатый вал

В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, преобразуется в механическую работу. Рабочим циклом называется совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре. В четырехтактном двигателе рабочий цикл совершается за четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание и расширение) и выпуск, или, иначе говоря, за два оборота коленчатого вала.

Такт – это процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.

Ход поршня S — путь, проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой.

Мертвыми точками называются крайние верхнее и нижнее положения поршня, где его скорость равна нулю. Верхняя мертвая точка сокращенно обозначается в.м.т., нижняя мертвая точка – н.м.т.

Рабочий объем цилиндра Vр – объем, освобождаемый поршнем при движении от в.м.т. до н.м.т.

Литраж – рабочий объем всех цилиндров двигателя.

Объем камеры сгорания Vc — объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в в.м.т.

Полный объем цилиндра Vп – это его рабочий объем плюс объем камеры сгорания.

Индикаторная мощность – мощность, развиваемая расширяющимися газамитпри сгорании топлива в цилиндрах двигателя (без учета потерь).

Эффективная мощность – мощность, получаемая на маховике коленчатого вала. Она на 10 – 15% меньше индикаторной из-за потерь на трение в двигателе и приведение в движение его вспомогательных механизмов и приборов.

Литровой мощностью называется наибольшая эффективная мощность, получаемая с одного литра рабочего объема (литража) цилиндрического двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит следующим образом.

Первый такт – впуск. При движении поршня от в.м.т. (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Второй такт – сжатие. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси.

Третий такт – рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001 – 0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.

Четвертый такт – выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.

Из рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.

В целях получения большей мощности и равномерного вращения коленчатого вала двигатели делают многоцилиндровые. Так, в четырехцилиндровом двигателе за два оборота коленчатого вала получается не один, а четыре рабочих хода.

3. Учебные пособия, приспособления и инструменты

3.1. Учебные плакаты, стенды с разрезами КШМ, отдельные узлы и детали КШМ

4. Порядок проведения работы

4.1 Изучить принцип работы КШМ

4.2 Изучить устройство КШМ

4.3 Изучить неподвижные и подвижные детали КШМ

5. Содержание отчета

5.1 Описать назначение, общее устройство и работу КШМ

5.2 Описание принципа действия КШМ

5.3 Описание особенностей сборки деталей и узлов КШМ

5.4 Начертить схему КШМ

5.5. Описание материалов, применяемых для изготовления деталей КШМ

6. Контрольные вопросы

6.1. Назначение, устройство и принцип работы КШМ?

6.2. Краткое конструктивное описание элементов входящих в КШМ?

6.3. Порядок работы четырех-, шести- и восьмитактных двигателей?

6.4. Применяемые материалы для изготовления деталей КШМ двигателя?

6.5. Способ фиксации коленчатого вала от осевых перемещений у изучаемых двигателей?

6.6. Как установить поршень первого цилиндра в ВМТ?

6.7. Основные особенности устройства КШМ изучаемых двигателей?

6.8. Основные параметры двигателя?

6.9.Классификация двигателей?

6.10. Для чего служит дезаксаж двигателя?

6.11. Способы повышения надежности деталей и узлов КШМ?

Список литературы

  1. Боровских Ю.Л,Кленников В.М., усторйство автомобиля. М Высшая школа, 1983г

  2. Михайловский Е.В., Серебряков Е.Я. « Устройство автомобиля». Машиносртоение, 1985г.

  3. Соснин Д. А. « Автотроника», СОЛОН- Р, 2001 г

  4. Соснин Д. А., Колесниченко В.Н. « Теоретические аспекты современных электорнных систем зажигание для ДВС». Сборник трудов МАДИ. 1981 г.

  5. Спинов В.Р. « Системы впрыска бензиновых двигателей» М. Машиностроение , 1995 г.

  6. Селифонов В.В., Бирюков М.К. « Устройство и техническое обслуживание атобусов» , за рулем, федеральный комплект учебников.

  7. ЮТТ В.Е. Электрооборудование автомобилей,- М Транспорт, 1989-

  8. М.Н. Фесенко.Теория, конструкция и расчет автотракторного электрооборудование М- машиностроение.

infourok.ru

Кривошипно-шатунный механизм


Категория:

   Крановщикам и стропальщикам


Публикация:

   Кривошипно-шатунный механизм


Читать далее:

Кривошипно-шатунный механизм

Для чего служит кривошипно-шатунный механизм?

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, и наоборот.

Из скольких звеньев состоит кривошипно-шатунный механизм?

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Кривошипно-шатунный механизм состоит из четырех звеньев: стойки, кривошипа, шатуна и поршня. Если ведущим звеном является поршень, то в криво-шипно-шатунном механизме происходит преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное. Если же ведущим звеном является кривошип, то механизм преобразует вращательное движение кривошипа в возвратно-поступательное движение поршня (например, механизм поршневого насоса и т. п.).

На изучаемых автомобилях устанавливают V-образные, четырехтактные двигатели с жидкостным охлаждением. Двигатели 3M3-53-11 и ЗИЛ-130 (карбюраторные и газовые) с внешним смесеобразованием и принудительным воспламенением от электрической искры. Двигатель ЗИЛ-645 — дизельный, с внутренним смесеобразованием И’воспламенением от соприкосновения с нагретым в результате сильного сжатия воздухом.

Двигатели состоят из кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов и систем охлаждения, смазочной, питания, пуска и зажигания (у карбюраторных двигателей).

Кривошипно-шатунный механизм состоит из неподвижных (блока цилиндров, головки цилиндров, картера, поддона картера) и подвижных (поршней с пальцами и кольцами, шатунов, коленчатого вала с подшипниками, маховика) деталей.

Неподвижные детали. Блок цилиндров (рис. 1) является базовой деталью двигателя и представляет собой общую отливку с картером. В верхней части блока имеются отверстия для установки гильз цилиндров, расположенных в блоке в 2 ряда с углом развала 90°, что позволяет на одной шейке коленчатого вала устанавливать по 2 шатуна. Блок цилиндров двигателя 3M3-53-11 отливают из алюминиевого сплава, а двигателей ЗИЛ-130 и -645 — из серого чугуна. Нижняя часть отливки блока цилиндров является картером, в котором имеются постели для установки коленчатого вала и отверстия для распределительного вала.

Гильзы цилиндров, устанавливаемые на изучаемых двигателях,— мокрого типа (омываемые водой), изготавливают из серого легированного чугуна. Уплотнение гильз в нижней части осуществляется медным кольцом (у двигателя 3M3-53-11) или кольцами из маслобензостойкой резины (у двигателя ЭИЛ-130 кольца, у двигателя ЗИЛ-645 — 3: верхнее кольцо с конической наружной поверхность), нижние — круглого сечения). Для герметизации полостей цилиндров и жидкостной рубашки охлаждения кромки гильз выступают над верхней плоскостью блока на 0,02… 0,09 мм, что обеспечивает необходимое обжатие прокладки головки цилиндров по контурам гильз.

Рис. 1. Блок цилиндров V-образного двигателя: а — вид сверху; б — разрез;
1 —блок цилиндров; 2 — гильза цилиндра; 3 — рубашка охлаждения; 4— головка цилиндров; 5 — клапан; 6 — свеча зажигания; 7 — штанга толкателя; 8 — поршень; 9 — шатун; 10 — коленчатый вал

Головки цилиндров выполнены из алюминиевого сплава (у двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-130) или чугуна (у двигателей ЗИЛ-645) по одной на каждый ряд цилиндров с вставными седлами и направляющими клапанор. Охлаждение головки цилиндров осуществляется жидкостью, циркулирующей во внутренней полости головки, которая вместе с внутренними полостями блока цилиндров составляет рубашку охлаждения 3 двигателя. Крепление каждой головки цилиндров к блоку у двигателя 3M3-53-11 осуществляется на шпильках 18-ю гайками (по 6 на каждый цилиндр), у двигателя ЗИЛ-130 — 17-ю болтами (по 5 на каждый цилиндр), у ЗИЛ-645 — 22-я болтами (по 7 на каждый цилиндр). Сверху головка цилиндров закрывается через прокладку крышкой. На правой крышКе двигателя ЗИЛ-645 имеется маслозаливная горловина.

Подвижные детали. Поршни имеют головку, бобышки для установки поршневого пальца и направляющую часть (юбку). На поршне делают кольцевые канавки для установки поршневых колец (рис. 2).

Рис. 2. Детали шатунио-поршневой группы двигателя ЗИЛ-130:
1 — маслосъемные кольца; 2 и 3 — осевой и радиальный расширители; 4 — чугунная вставка; 5 — компрессионные кольца; 6 — стопорное кольцо; 7— поршневой палец; 8 — поршень; 9 — шатун; 10— втулка; 11 — метка; 12 — шатунные вкладыши; 13 — крышка нижней головки шатуна

Поршни отливают из алюминиевого сплава. Направляющая часть поршней — разрезная. При сборке двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-130 поршень устанавливают разрезом юбки в левую (по ходу автомобиля) сторону. На днище поршней двигателя ЗИЛ-645 имеется стрелка, которая при сборке с шатуном должна быть направлена в сторону, противоположную бобышке на поршневой головке шатуна, а при установке на двигатель должна быть направлена к развалу блока цилиндров.

Поршневые кольца изготовляют из серого чугуна (компрессионные) или стали (маслосъемные). Компрессионные кольца имеют разрезы (замки). На поршнях устанавливаются (у двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-645) или (у двигателя ЗИЛ-130) компрессионных кольца и одно маслосъемное. Маслосъемные кольца изготовляют составными с пружинными расширителями: у двигателя ЗИЛ-130 маслосъемное кольцо состоит из двух стальных колец и имеет 2 расширителя — радиальный и осевой, у двигателя ЗИЛ-645 один расширитель — радиальный. Рабочая поверхность колец имеет хромовое покрытие.

Поршневые пальцы выполняют пустотелыми из стали и закрепляют в бобышках поршней при помощи стопорных колец. Этот способ крепления позволяет поршневому пальцу поворачиваться в головке шатуна и в бобышках поршня (плавающий палец).

Шатуны изготовляют из стали. Состоит шатун из стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. В верхнюю головку запрессовывают втулку. Крышка нижней головки шатуна крепится к нему двумя болтами. Переставлять крышки с одного шатуна на другой нельзя, так как шатуны с крышками обрабатывают совместно.

Коленчатый вал (рис. 3) имеет коренных и шатунных шейки, противовесы, фланец для крепления маховика. Осевая фиксация коленчатых валов обеспечивается упорными подшипниками. Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил. Для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверлены каналы. На носке вала крепится шестерня привода распределительного вала.

На каждой из четырех шатунных шеек, расположенных под углом 90°, устанавливают по 2 шатуна: один — левого, а другой — правого ряда цилиндров, номера которых указаны на схеме. Вкладыши подшипников коренных шеек изготавливают из стальной ленты, внутреннюю (рабочую) поверхность которой покрывают тонким слоем антифрикционного сплава. У двигателей 3M3-53-11 и ЗИЛ-130 внутренняя поверхность вкладышей изготовлена из высокооловянистого алюминия. Вкладыши двигателя ЗИЛ-645 — трехслойные, с внутренней поверхностью из свинцовистой бронзы.

Рис. 3. Кривошипно-шатунный механизм: а — детали: б — схема расположения шатунов;
1 — болт; 2— шайба; 3 — шкив; 4 — пылеотражатель; 5 — кольцо манжеты; 6 — маслоотражатель; 7 — распределительная шестерня; 8— шестерня привода масляного насоса; 9 — коленчатый вал; 10 и 29 — вкладыши подшипников нижней головки шатуна; 11— шатунный болт; 12 — шатун; 13 — поршневой палец; 14 — стопорное кольцо; 15 — поршень; 16 — маслосъемное кольцо; 17 — компрессионные кольца; 18 и 26 — подшипники коленчатого вала; 19 и 24 — упорные подшипники коленчатого вала; 20 — болт крепления маховика; 21 — штифт; 22 — маховик; 23 — фланец крепления маховика; 25 — коренные шейки; 27—шатунная шейка; 28—противовесы; 30 — крышка шатуна; 31 — шайба; 32 — гайка

Маховик отливают из чугуна и напрессовывают на него стальной зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховик одновременно служит ведущим диском сцепления.

Крепление двигателя к раме. Двигатель 3M3-53-11 крепится к раме автомобиля в четырех точках на упругих опорах. Две передние опоры состоят из кронштейнов, привернутых к картеру двигателя, двух резиновых подушек и двух кронштейнов, укрепленных на раме. Задние опоры расположены под приливами картера сцепления на поперечине рамы и состоят из двух резиновых подушек, заключенных в металлические чашки и стянутых болтом.

Двигатели ЗИЛ-130 и -645 крепятся к раме автомобиля в трех точках. Передней опорой является кронштейн, установленный под крышкой распределительных шестерен и крепящийся через резиновые подушки к передней поперечине рамы. Задними опорами являются приливы на картере сцепления (у двигателя ЗИЛ-130) или кронштейны (у двигателя ЗИЛ-645), которые также через резиновые подушки крепятся к кронштейнам рамы.

Рис. 4. Крепление двигателей 3M3-53-1

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала и передачи крутящего момента на трансмиссию. Он состоит из неподвижных (блока цилиндров, головки цилиндров, картера, поддона картера) и подвижных (поршней с пальцами и кольцами, шатунов, коленчатого вала с подшипниками, маховика) деталей.

Неподвижные детали. Блок цилиндров является базовой деталью двигателя и представляет собой общую отливку с картером. В верхней части блока имеются отверстия для установки гильз цилиндров. Цилиндры могут располагаться в блоке в один ряд вертикально (двигатель ГАЗ-24) или в два ряда V-образно под углом 90° (двигатели 3M3-53, ЗИЛ-130, КамАЗ). V-образное расположение цилиндров позволяет на одной шатунной шейке коленчатого вала укреплять по два шатуна. Блоки цилиндров двигателей отливают из серого чугуна (ЗИЛ-130, КамАЗ) или алюминиевого сплава (3M3-53, ГАЗ-24).

Рис. 5. Блок цилиндров и схематический разрез V-образного двигателя

Гильзы цилиндров, устанавливаемые в изучаемых двигателях,— мокрого типа (обмываемые водой), изготовляются из чугуна с кислотоупорными чугунными вставками в верхней части для снижения износа. Уплотнение гильз в нижней части осуществляется двумя резиновыми (ЗИЛ-130) или медными (ГАЗ-53, ГАЗ-24) кольцами, а в верхней части — прокладкой головки цилиндров.

Нижняя часть отливки блока цилиндров является картером, в котором имеются постели для установки коленчатого вала и отверстия — для распределительного.

Головки цилиндров отливают из алюминиевого сплава. Они крепятся с помощью болтов и шпилек к блоку цилиндров. Для уплотнения между головкой и блоком цилиндров ставят сталеасбестовую прокладку. Как блок цилиндров, так и его головки имеют двойные стенки, образующие рубашку, в которой циркулирует охлаждающая жидкость.

В рядных двигателях (ГАЗ-24) головка цилиндров одна, а у V-образных (ЗИЛ-130 и 3M3-53) —две, по одной взаимозаменяемой головке на каждый ряд цилиндров. В двигателе КамАЗ-740 каждый цилиндр имеет свою головку.

Подвижные детали. Поршни служат для восприятия при рабочем ходе силы давления газов и ее передачи через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршень имеет головку, две бобышки и направляющую часть (юбку). Верхняя часть головки поршня называется днищем. Вследствие неодинакового нагрева головки и юбки поршня (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки выполняют меньше диаметра юбки. С внешней стороны головки поршня делают кольцевые канавки для установки поршневых колец.

Поршни отливают из алюминиевого сплава. Направляющая часть поршней (юбка) разрезная. Она имеет овальную форму с увеличенным диаметром в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. При сборке двигателя поршень разрезом юбки устанавливают в левую (по ходу автомобиля) сторону.

В головки поршней двигателей ЗИЛ-130 и КамАЗ залита чугунная вставка, в которой проточена канавка для установки верхнего компрессионного кольца.

Поршневые кольца служат для уменьшения утечки газов из цилиндра в картер (компрессионные), а также для удаления излишнего масла со стенок цилиндра (маслосъемные). Кольца изготовляются из серого чугуна (для маслосъемных колец иногда применяется сталь) и имеют разрезы (замки). На поршнях устанавливается по два (двигатели ГАЗ-24, 3M3-53, КамАЗ-740) или три (ЗИЛ-130) компрессионых кольца и одно маслосъемное. Маслосъемное кольцо двигателей ЗИЛ-130 и ГАЗ-24 состоит из двух стальных колец и двух расширителей — осевого ( и радиального. На двигателе КамАЗ-740 маслосъемное кольцо с одним расширителем — радиальным.

Рис. 6. Детали шатунно-поршневой группы:
1 и 5— маслосъемное и компрессионные кольца, 2 и 3 — осевой и радиальный расширители, 4 — чугунная вставка, 6 — стопорное кольцо, 7 — поршневый палец, 8 — поршень, 9 — шатун, 10 — втулка, 11 — метка, 12— шатунные вкладыши, 13— крышка нижней головки шатуна

Поршневой палец служит для подвижного соединения поршня с шатуном. Его изготовляют пустотелым из стали с поверхностной закалкой токами высокой частоты и закрепляют в бобышках поршня с помощью двух стопорных колец. Этот способ крепления позволяет поршневому пальцу поворачиваться в головке шатуна и в бобышках поршня (такой палец называется плавающим).

Шатун служит для передачи силы давления газов от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при вспомогательных тактах — от коленчатого вала к поршню. Изготовляется шатун из стали и состоит из стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. В верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку, а в нижнюю устанавливают шатунные вкладыши.

У V-образных двигателей на одной шатунной шейке устанавливают два шатуна так, чтобы у правого ряда цилиндров номер на шатуне был обращен назад, а у левого — вперед, т. е. должен совпадать с надписью на поршне «вперед».

Коленчатый вал воспринимает силу давления газов от поршней через шатуны и передает крутящий момент на трасмис-сию автомобиля. Он имеет коренные и шатунные шейки, щеки, противовесы, фланец для крепления маховика и носок с внутренней резьбой для ввертывания храповика. Изготовляется коленчатый вал из стали (ЗИЛ-130, КамАЗ-740) или высокопрочного чугуна (3M3-53, ГАЗ-24).

Рис. 7. Коленчатые валы:
а — восьмицилиндрового V-образного двигателя, б — четырехцилиндрового рядного двигателя; 1 и 3— коренные и шатунные шейки, 2 — противовесы, 4 — пробка, 5 — грязеуловитель, 6 — маховик с зубчатым венцом

Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от вредного действия центробежных сил. Для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверлены каналы. Коренными шейками коленчатый вал устанавливается в постели картера и крепится крышками.

У коленчатых валов 8-цилиндровых V-образных двигателей на каждой из четырех шатунных шеек, расположенных под углом 90 устанавливают по два шатуна: один — левого, а другой — правого ряда цилиндров, номера которых указаны на схеме. У двигателей ГАЗ-24 на шатунных шейках, расположенных попарно под углом 180 устанавливают по одному шатуну.

Вкладыши шатунных и коренных шеек коленчатого вала изготовляют из стальной ленты, внутреннюю (рабочую) поверхность которой покрывают тонким слоем антифрикционного сплава. У двигателей 3M3-53, ЗИЛ-130 и ГАЗ-24 рабочая поверхность вкладышей — из высокооловянистого алюминия. Вкладыши шатунов двигателя КамАЗ-740 — трехслойные, с рабочим слоем из свинцовистой бронзы.

Маховик отливают из чугуна. Он служит для вывода поршней из мертвых точек, осуществления вспомогательных тактов, равномерного вращения коленчатого вала, а также пуска двигателя стартером, для чего на обод маховика напрессован стальной зубчатый венец. Кроме того, маховик служит ведущим диском сцепления.


Рекламные предложения:

Читать далее: Газораспределительный механизм

Категория: —
Крановщикам и стропальщикам

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Кривошипно шатунный механизм самая важная система двигателя

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ), пожалуй, самая важная система двигателя.
Назначение кривошипно-шатунного механизма – преобразовывать возвратно-поступательное движение во вращательное и обратно.

Все детали кривошипно-шатунного механизма делятся на две группы: подвижные и неподвижные. К подвижным относятся:

  • поршень,
  • коленчатый вал,
  • маховик.

К неподвижным:

  • головка и блок цилиндров,
  • крышка картера.

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Поршень похож на перевернутый стакан, в который укладываются кольца. На любом из них присутствуют два вида колец: маслосъемное и компрессионное. Маслосъемных обычно ставят два, а компрессионных – одно. Но бывают и исключения в виде: два таких и два таких — все зависит от типа двигателя.

Шатун изготавливается из двутаврового стального профиля. Состоит из верхней головки, которая соединяется с поршнем при помощи пальца, и нижней – соединение с коленчатым валом.

Коленчатый вал изготавливается в основном из чугуна повышенной прочности. Представляет собой несоосный стержень. Все шейки тщательно шлифуются, с соблюдением необходимых параметров. Существуют коренные шейки — для установки коренных подшипников, и шатунные – для установки через подшипники шатунов.

Роль подшипников скольжения выполняют разрезные полукольца, выполненные в виде двух вкладышей, которые обработаны токами высокой частоты для прочности. Все они покрыты антифрикционным слоем. Коренные крепятся к блоку двигателя, а шатунные — к нижней головке шатуна. Чтобы вкладыши хорошо работали, в них делают канавки для доступа масла. Если вкладыши провернуло – значит, имеется недостаточный подвод масла к ним. Это обычно происходит при засорении масляной системы. Вкладыши ремонту не подлежат.

Продольное перемещение вала ограничивают специальные упорные шайбы. С обоих концов обязательно применение различных сальников для предотвращения выхода масла из системы смазки двигателя.

К передней части коленвала крепится шкив привода системы охлаждения и звездочка, которая приводит в действие распредвал при помощи цепной передачи. На основных моделях выпускаемых сегодня автомобилей ей на замену пришел ремень. К задней части коленчатого вала крепится маховик. Он предусмотрен для устранения дисбаланса вала.

Также на нем стоит зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя. Чтобы при разборке и дальнейшей сборке не возникало проблем – крепеж маховика выполняется по не симметричной системе. От расположения меток его установки зависит и момент зажигания – следовательно, оптимальная работа двигателя. При изготовлении его балансируют вместе с коленчатым валом.

Картер двигателя изготавливается вместе с блоком цилиндров. Он служит основой для крепления ГРМ и КШМ. Имеется поддон, который служит емкостью для масла, а так же для защиты двигателя от деформации. Снизу предусмотрена специальная пробка для слива моторного масла.

Принцип работы КШМ

На поршень оказывают давление газы, которые вырабатываются при сгорании топливной смеси. При этом он совершает возвратно – поступательные движения, заставляя проворачиваться коленчатый вал двигателя. От него вращательное движение передается на трансмиссию, а оттуда – на колеса автомобиля.

А вот на видео показано как работает КШМ в тюнингованном ВАЗ 2106:

Основные признаки неисправности КШМ:

  • стуки в двигателе;
  • потеря мощности;
  • снижение уровня масла в картере;
  • повышенная дымность выхлопных газов.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя очень уязвим. Для эффективной работы необходима своевременная замена масла. Лучше всего ее производить на станциях техобслуживания. Даже, если Вы недавно поменяли масло, и приходит пора сезонного ТО – обязательно перейдите на то масло, какое указано в инструкции по эксплуатации машины. Если в работе двигателя возникают какие-то проблемы: шумы, стуки – обращайтесь к специалистам – только в авторизированном центре Вам дадут объективную оценку состояния автомобиля.

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S Октябрь 13th, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

avto-all.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о