Возможные неисправности кшм – —

Содержание

Неисправности кривошипно-шатунного механизма

К признакам неисправности КШМ относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате износа его основных деталей и появления между сопряженными деталями увеличенных зазоров. При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении числа оборотов коленчатого вала свидетельствует об износе вкладышей коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает на износ вкладышей коренных подшипников. При большом износе вкладышей возможно резкое падение давление масла. В этом случае эксплуатировать двигатель нельзя.

Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании в канавках поршневых колец, износе поршней и цилиндров, а также плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре. Компрессию проверяют при помощи компрессометра на теплом двигателе. Для этого выкручивают все свечи, и на место одной из них устанавливают наконечник компрессометра. При полностью открытом дросселе прокручивают двигатель стартером в течение 2-3 секунд. Таким образом последовательно проверяют все цилиндры. Величина компрессии должна быть в пределах, указанных в технических данных двигателя. Разница в компрессии между отдельными цилиндрами не должна превышать 1 кГ/см2.

Повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при залегании поршневых колец или износе колец и цилиндров. Залегание кольца можно устранить без разборки двигателя, залив в цилиндр через отверстие для свечи зажигания специальную жидкость.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение мощности и повышение расхода топлива.

Трещины в стенках рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров могут появиться в результате замерзания охлаждающей жидкости, заполнения системы охлаждения горячего двигателя холодной охлаждающей жидкостью или в результате перегрева двигателя. Через трещины в блоке цилиндров охлаждающая жидкость может попадать в цилиндры. При этом цвет выхлопных газов становится белым.

 

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

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

  • неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
  • подвижные — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.

Блок-картер — основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем.

Цилиндры представляют собой направляющие элементы кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.

Цилиндры должны быть прочными, жесткими, термо- и износостойкими при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндров должен обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках. Обычно цилиндры изготавливают из специального легированного чугуна, но могут применяться также алюминиевые сплавы и сталь. Внутреннюю рабочую поверхность цилиндра, называемую его зеркалом, тщательно обрабатывают и покрывают хромом для уменьшения трения, повышения износостойкости и долговечности.

В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры могут быть отлиты вместе с блоком цилиндров или в виде отдельных гильз, устанавливаемых в отверстиях блока. Между наружными стенками цилиндров и блоком имеются полости, называемые рубашкой охлаждения. Последняя заполняется жидкостью, охлаждающей двигатель. Если гильза цилиндра своей наружной поверхностью непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью, то ее называют мокрой. В противном случае она называется сухой. Применение сменных мокрых гильз облегчает ремонт двигателя. При установке в блок мокрые гильзы надежно уплотняются.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Для улучшения теплоотвода их наружные поверхности снабжают кольцевыми ребрами. У большинства двигателей воздушного охлаждения цилиндры вместе с их головками крепят общими болтами или шпильками к верхней части картера.

В V-образном двигателе цилиндры одного ряда могут быть несколько смещены относительно цилиндров другого ряда. Это связано с тем, что на каждом кривошипе коленчатого вала крепятся два шатуна, один из которых предназначен для поршня правой, а другой — для поршня левой половины блока.

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

Плотное соединение блока цилиндров и головки блока обеспечивается с помощью болтов или шпилек с гайками. Для герметизации стыка с целью предотвращения утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения между блоком цилиндров и головкой блока устанавливается прокладка. Она обычно изготавливается из асбестового картона и облицовывается тонким стальным или медным листом. Иногда прокладку с обеих сторон натирают графитом для защиты от пригорания.

Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, обычно называется поддоном. В двигателях сравнительно малой мощности поддон служит также резервуаром для моторного масла. Поддон чаще всего выполняется литым или изготавливается из стального листа штамповкой. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка (на двигателях небольшой мощности для уплотнения этого стыка часто используется герметик — «жидкая прокладка»).

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.

Рис. Конструкции поршней с различной формой днища (а—з) и их элементов:
1 — бобышка; 2 — стенка поршня; 3 — ребро; 4 — днище поршня; 5 — канавки для компрессионных колец; 6 — дренажное отверстие для отвода масла

Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б—з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е—з).

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна, или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

Поршень, подвергающийся воздействию значительных силовых и тепловых нагрузок, должен обладать высокой прочностью, теплопроводностью и износостойкостью. В целях уменьшения инерционных сил и моментов у него должна быть малая масса. Это учитывается при выборе конструкции и материала для поршня. Чаще всего материалом служит алюминиевый сплав или чугун. Иногда применяют сталь и магниевые сплавы. Перспективными материалами для поршней или их отдельных частей являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения.

Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение поршня с цилиндром. Они предотвращают прорыв газов из надпоршневой полости в картер и попадание масла в камеру сгорания. Различают компрессионные и маслосъемные кольца.

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

Маслосъемные кольца (одно или два) удаляют масло со стенок цилиндра, не позволяя ему попадать в камеру сгорания. Они располагаются на поршне под компрессионными кольцами. Обычно маслосъемные кольца имеют кольцевую канавку на наружной цилиндрической поверхности и радиальные сквозные прорези для отвода масла, которое по ним проходит к дренажным отверстиям в поршне (см. рис. а). Кроме маслосъемных колец с прорезями для отвода масла используются составные кольца с осевыми и радиальными расширителями.

Для предотвращения утечки газов из камеры сгорания в картер через замки поршневых колец необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец не располагались на одной прямой.

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим) проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

Поршневые пальцы изготавливают из высококачественной стали. Для обеспечения высокой износоустойчивости их наружную цилиндрическую поверхность подвергают закалке или цементации, а затем шлифуют и полируют.

Поршневая группа состоит из довольно большого числа деталей (поршень, кольца, палец), масса которых по технологическим причинам может колебаться; в некоторых пределах. Если различие в массе поршневых групп в разных цилиндрах будет значительным, то при работе двигателя возникнут дополнительные инерционные нагрузки. Поэтому поршневые группы для одного двигателя подбирают так, чтобы они несущественно отличались по массе (для тяжелых двигателей не более чем на 10 г).

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

  • шатуна
  • верхней и нижней головок шатуна
  • подшипников
  • шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации

Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.

Рис. Детали шатунной группы:
1 — верхняя головка шатуна; 2 — стержень; 3 — нижняя головка шатуна; 4 — крышка нижней головки; 5 — вкладыши; 6 — втулка; 7 — шатун дизеля; S — основной шатун сочлененного шатунного узла

Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах.

Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.

В V-образных двигателях иногда используются сочлененные шатунные узлы, состоящие из спаренных шатунов. Основной шатун 8, имеющий обычную конструкцию, соединен с поршнем одного ряда. Вспомогательный прицепной шатун, соединенный верхней головкой с поршнем другого ряда, нижней головкой шарнирно крепится с помощью пальца к нижней головке основного шатуна.

Коленчатый вал, соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.

Конструкции коленчатых валов отличаются сложностью. Их форма определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы двигателя и числом коренных опор. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 3, шатунные шейки 2, щеки 4, противовесы 5, передний конец (носок 1) и задний конец (хвостовик 6) с фланцем.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.

Коленчатые валы изготавливают методом ковки или литья из среднеуглеродистых и легированных сталей (может применяться также чугун высококачественных марок). После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия.

В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.

Маховик крепится к фланцу хвостовика коленчатого вала. Он представляет собой тщательно сбалансированный чугунный диск определенной массы. Кроме обеспечения равномерного вращения коленчатого вала маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя и кратковременных перегрузок, например, при трогании ТС с места. На ободе маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Поверхность маховика, которая соприкасается с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

Рис. Коленчатый вал:
1 — носок; 2 — шатунная шейка; 3 — коренная шейка; 4 — щека; 5 — противовес; 6 — хвостовик с фланцем

 

 

АЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ
Газораспределительный механизм служит для открытия и закрытия клапанов, что позволяет наполнять цилиндры двигателя горючей смесью (карбюраторные двигатели) или воздухом (дизели), выпускать отработавшие газы и наделено изолировать камеру сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.


МЕХАНИЗМЫ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИХ ДЕТАЛЕЙ
Четырехтактные автомобильные двигатели имеют клапанные механизмы Газораспределения, в которых впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов происходит при помощи впускных и выпускных клапанов. В двух­тактных двигателях газораспределение осуществлено при помощи шатунно-кривошипного механизма или смешанной системы.

В зависимости от расположения клапанов различают газораспредели­тельные механизмы с нижними клапанами (рис. 1, а), расположенными в блоке цилиндров, и с верхними клапанами, размещенными в головке блока (рис. 1, б и в). При размещении клапанов в головке блока камера сгорания имеет наиболее рациональную форму и меньшую поверхность теплоотдачи, что благоприятно отражается на рабочем цикле: улучшается наполнение цилиндров горючей смесью или воздухом; удобнее регулировать клапаны. Однако такой газораспределительный механизм сложнее, более металлоемок и дороже, чем механизм с нижними клапанами. В карбюраторных дви­гателях» применяют оба газораспределительных механизма, а в дизелях только механизм с верхними клапанами.

На большинстве автомобильных двигателей распределительные валы установлены в блоке цилиндров — нижнее расположение вала (рис. 1 а, и б). Распределительные валы устанавливают и на головках блока {рис. 1, в) — верхнее расположение вала (двигатели автомобилей Москвич-2140», «Жигули» и др.). В этом случае газораспределительный механизм проще, но имеет довольно сложный цепной привод. Обычно газораспределительный механизм приводится в движение от коленчатого вала через соответствующие шестерни. При вращении распределительного вала кулачок 10 (см. рис. 1, а) набегает на толкатель 9, который поднимается вверх и регулировочным болтом 7 нажимает на стержень клапана 2. Головка клапана отходит от седла /, и цилиндр соединяется с впускным или выпуск­ным трубопроводом. Пружина 4 клапана сжимается. После наполнения или счистки цилиндра кулачок выходит из-под толкателя, и клапан под дей­ствием пружины опускается на седло. Клапан передвигается в направля­ющей втулке 5, запрессованной в блок цилиндров. Пружина одним концом опирается на тарелку 6,соединенную с клапаном при помощи сухарей 5, а другим — в кольцевую проточку блока цилиндров. Положение регули­ровочного болта в толкателе фиксируется контргайкой 8(двигатели автомобилей ЗИЛ-130К и ГАЗ-52-04).

Во время такта сжатия и рабочего хода -клапан 16 |рис. 1, б) неподвижен а под действием пружины 19 плотно прижат к седлу 15.

Рис. 1. Газораспределительные механизмы:

а — с нижним расположением клапанов к распределительного вала; б — с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала; в — с верхним расположением клапанов и распределительного вала; 1, 15 и 39 — седла клапанов; 2, 16 и 35 — клапаны; 3, 17 и 38 — направ­ляющие втулки; 4 и 19 —пружины; 5 и 13 — сухари; 6 и 12 — тарелки пружин клапанов; 7 — регу­лировочный болт; 8, 22и 33 — контргайки; 9 и 27 — толкатели; 10, 25 и 29 — кулачки распределитель­ных валов; 11 — маслоотражательный колпачок клапана; 14 — свеча зажигания; 18 — опорная шайба; 20 — крышка головки блока; 21 и 30 — коромысла; 23 и 52 — регулировочные винты; 24 и 51 — оси коромысел;. 25 — штанга; 26 — блок цилиндров; 54 — наконечник; 55 — внешняя пружина; 37 — внутренняя пружина
При вращении распределительного вала кулачок 23 набегает на толкатель 27 и поднимает его вместе со штангой 25 вверх. Штанга поворачивает на оси 24 коромысло 21, которое нажимает на стержень клапана. Вследствие этого клапан опускается вниз и цилиндр двигателя соединяется с впускным или выпускным трубопроводом. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок выходит из-под толкателя 27, и клапанный механизм под действием пружины возвращается в первоначальное положение. Толкатель, перемещающийся в отверстии блока 26цилиндров, опускается вниз. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт 23,имеющий контргайку 22. Клапан с пружиной 19 соединяется при помощи тарелки 12 и сухарей13. Пол нижний конец пружины установлена опорная шайба 18.

При вращении распределительного вала, установленного на головке блока (рис. 1 в), кулачок 29набегает на плечо коромысла 30, и оно пово­рачивается на оси 31. Наконечник 34регулировочного винта 32 нажимает на стержень клапана 55, пружины 36 и 37 сжимаются, и клапан откры­вается. После выхода кулачка из-под коромысла клапан под действием пру­жин плотно садится на седло 9.


ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями (рис. 2 а, б и в), реже цепью (рис. 2, г). Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шесте­рен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на рас­пределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределитель­ных валов двигателей автомобиля ГАЗ изготовляют из текстолита. Распре­делительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЗ-5320 (рис. 2, в) имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров»

При вращении шестерни 20 (рис. 2, г) в движение приходит бесконеч­ная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель 26 — гасить ее колебания.

Рис. 2. Приводы газораспределительного механизма:

а —дизеля ЯМЗ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЗ-5320; г — двигателя автомобиля ВАЗ-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 я 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 —распределительные шестерни колен­чатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 и 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топлив­ного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрес­сора; 21 = ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 — распределительный вал; 26 _=- успокоитель; 28 = ведущая ветвь цепи
В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а колен­чатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если при­вод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.

Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются ку­лачки. Закрытие и открытие клапанов обеспечивается распределительным валом и пружинами клапанов. Распределительный вал 1(рис. 3) вместе с кулачками 5



Рис.3. Распределительный вал дизеля ЯМЗ-236 и сопрягаемые с ним детали:

1 — распределительный вал; 2—шестерня распределительного вала; 3— ведущая шестерня привода топливного насоса; 4 —упорный фла­нец; 5 — передняя опорная втулка; 6 — зад­няя опорная втулка; 7 — опорные шейки; 8 — кулачки распределительного вала; 9 — шпонкаштампуют из стали (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320 и др.) или отливают из серого чугуна (двигатели автомобилей «Москвич» и «Жигули»).
У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.

На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или при­вернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-53А). Рабочие поверх­ности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распре­делительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.

В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего при­меняют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикцион­ным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-53А и ЗИЛ-130), но бывают и раз­ные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»).

 



infopedia.su

Вопрос №2. Работа кривошипно-шатунного механизма, его неисправности, их причины и способы устранения.

Функциональная задача КШМ во время работы двигателя состоит в превращении возвратно-поступательного хода поршней во вращение коленвала.

При воспламенении топлива в камере сгорания в цилиндрах двигателя возникает давление от газообразных продуктов сгорания топливовоздушной смеси. Двигаемый расширяющимися газами поршень поступательно продвигается к коленвалу, в нижнюю мертвую точку. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленвала. Вращение вала через кинетическую связь коленвала, шатуна и поршня становится принуждением к совершению обратного движения поршня в верхнюю мертвую точку.

Неисправности кривошипно-шатунного механизма, их причины и способы устранения.

Износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала и их подшипников.

причины неисправности:

— ослабление крепления крышек подшипников;

— применение масла несоответствующего сорта;

— ослабление крепления маховика на валу;

— естественный износ сопряженных поверхностей.

Признаки неисправности:

глухие стуки, которые прослушиваются при переходе на большую частоту вращения.

Для устранения неисправности необходимо:

— расточить коленчатый вал под очередной ремонтный размер и заменить вкладыши;

— подтянуть болты крепления маховика и зашплинтовать их;

— заменить масло в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Износ поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов.

Причины неисправности:

— применение масла не соответствующего сорта;

— предельный износ сопряженных поверхностей;

— некачественная обработка сопряженных поверхностей.

Признаки неисправности:

звонкие металлические звуки при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

Для устранения неисправности необходимо:

заменить масло и изношенные детали.

Износ поршней и гильз цилиндров, уменьшение компрессии в цилиндрах.

Причины неисправности:

— длительная работа двигателя с большими нагрузками;

— частый перегрев двигателя;

— естественный износ сопряжения;

— износ поршневых колец.

Признак неисправности:

— щелкающие звуки, которые прослушиваются при запуске и прогреве двигателя;

— признаком падения компрессии является падение мощности, дымный выхлоп, повышенный расход моторного масла, неплотное прилегание клапанов, прогорание прокладки головки блока цилиндров.



Для устранения неисправностей необходимо:

— заменить изношенные поршни и кольца;

— очистить кольца и канавки поршня от нагара;

— очистить посадочные фаски клапанов и их седел, а при необходимости отрегулировать зазоры в клапанах;

— заменить прогоревшую прокладку головки блока цилиндров, подтянуть гайки крепления головки блока цилиндров.

 

 

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Преподаватель отмечает, в какой степени отработаны учебные цели занятия. Указывает на характерные недостатки, отмечает порядок и дисциплину на занятии. Отмечает студентов, хорошо и слабо усвоивших материал занятия. Объявляет оценки за ответы студентов, выставляет их в журнал. Даёт указания командиру взвода на подготовку к следующему занятию.

Задание на самостоятельную подготовку:

 

Изучить материал по конспекту и рекомендованной литературе.

 

Преподаватель кафедры инженерных войск

Подполковник в запасе Волков Е.А.

 

Групповое занятие.

Тема №3: Механизмы дизельных двигателей.

Занятия 2: Клапанно-распределительный механизм. Механизм передач.

Учебные, методические и воспитательные цели:

Знать:

— назначение, устройство и работу КРМ.

— назначение, устройство и работу механизма передач.

 

Время: 2 часа

 

План занятия:

    Содержание занятия Время (мин)
1.   2.     3. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ   ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 1. Клапанно-распределительный механизм. Назначение и устройство распределительных валов, шестерен привода и клапанной группы. 2. Работа клапанно-распределительного механизма. Назначение и место зазора в механизмах газораспределения двигателя. 3. Механизм передач. Назначение, устройство деталей механизма передач и его работа.   ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ        

Материальное обеспечение:

— плакаты, макеты

— мультимедийный проектор

 

Литература:

 



 

3. Путепрокладчик БАТ-2 (ТО), ВИ, 1987 г, стр. 20

4. Гусеничное шасси путепрокладчика (ТО), ВИ, 1985 г, стр.8-18

 

Методические рекомендации преподавателю для проведения занятия:

Вводная часть

Принять доклад командира взвода (дежурного).

Проверить наличие личного состава, подписать строевые записки и передать их в учебную часть.

Объявить название темы и занятия, учебные вопросы и цели, пути их достижения, высветит соответствующий электронный слайд. Указать взаимосвязь предлагаемого учебного материала с другими дисциплинами и актуальность изучаемых вопросов в свете предстоящей военно-профессиональной деятельности.

Основная часть

При отработке учебного вопроса особое внимание уделить следующим понятиям и определениям, которые необходимо дать под запись:

— клапанно-распределительный механизм. Назначение и устройство распределительных валов, шестерен привода и клапанной группы.

— работа клапанно-распределительного механизма. Назначение и место зазора в механизмах газораспределения двигателя.

— механизм передач. Назначение, устройство деталей механизма передач и его работа.

Работу студентов периодически контролировать, обходить аудиторию, проверять ведение конспектов, оценивать усвоение материала опросом 2 – 3 человек.

По окончании изложения материала вопросов подвести краткий итог по каждому вопросу.

Контрольные вопросы:

1. Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Назначение и устройство неподвижных и подвижных частей.

2. Работа кривошипно-шатунного механизма, его неисправности, их причины и способы устранения.

Заключительная часть

Напомнить тему, учебные цели и степень их достижения. Объявить оценки за ответы студентов на вопросы. Дать задания на самостоятельную работу, высветить соответствующий слайд рекомендованной литературы для самостоятельной работы. При этом целесообразно дать предельно краткую аннотацию.

Ответить на вопросы студентов, для чего оставить 2 – 3 мин. При ответах на вопросы лучше не повторять дословно положений, о которых уже говорилось в ходе лекции, а дать им дополнительные доказательства и обоснования или в зависимости от характера вопроса сообщить новый материал.

Подать команду об окончании занятия.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ.

 

Принять доклад командира взвода (дежурного).

Проверить наличие личного состава, подписать строевые записки и передать их в учебную часть.

Объявить название темы и занятия, учебные вопросы и цели, пути их достижения, высветит соответствующий электронный слайд. Указать взаимосвязь предлагаемого учебного материала с другими дисциплинами и актуальность изучаемых вопросов в свете предстоящей военно-профессиональной деятельности.

 

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ.

Вопрос №1. Клапанно-распределительный механизм. Назначение и устройство распределительных валов, шестерен привода и клапанной группы.

Механизм газораспределения (рис. 2.9) обеспечивает своевре­менный, в точном соответствии с рабочим циклом и порядком работы цилиндров впуск в надпоршневое пространство чистого воздуха и выпуск отработавших газов.

Механизм газораспределения — верхнеклапанный, с двумя впу­скными и выпускными клапанами на каждый цилиндр и верхним расположением распределительных валов.

Основные элементы ме­ханизма газораспределения:

— распределительные валы,

— клапанные механизмы,

— шестерни привода,

— детали крепления.

Распределительные валы предназначены для привода в дейст­вие клапанных механизмов. По конструкции валы аналогичны, од­нако отличаются расположением кулачков. Валы установлены в подшипниках скольжения на специальных кронштейнах головок блоков. Валы — штампованные из стали 13Н2А, опорные шейки и кулачки цементируются и закаливаются токами высокой частоты. Внутренняя полость валов используется для подачи масла че­рез радиальные отверстия к подшипникам скольжения и к со­пряжению кулачок — тарель регулировочного винта. С торцов от­верстия валов закрыты винтовыми пробками. На концах валов со стороны механизма передач нарезаны прямоугольные шлицы для установки приводных шестерен, которые жестко соединяются с валом с помощью регулировочных втулок 2. Непосредственное со­единение втулок с шестернями производится 41 треугольным эвольвентным шлицем. Такая конструкция соединения позволяет осу­ществлять регулировку фаз газораспределения.

Клапанные механизмы предназначены для соединения (разъ­единения) надпоршневого пространства с впускными или выпуск­ными коллекторами. По конструкции клапанные механизмы ана­логичны и отличаются диаметрами тарелей клапанов: у впускно­го 54 мм, у выпускного 50 мм, что позволяет улучшить процесс впу­ска. Впускные клапаны изготовляются из жаропрочной хромоникельванадиевой стали 20ХНЧФА, выпускные из сильхромовой стали Х10С2М.

Каждый клапанный механизм состоит из собственно клапана, его направляющей, двух клапанных пружин, регулировочного вин­та, замковой шайбы и седла.

Клапан имеет тарель с фаской под углом 45° к плоскости тарели и направляющий стержень, в торце которого выполнено от­верстие с резьбой, а на боковой поверхности три лыски для зам­ковой шайбы. Клапанные пружины обеспечивают плотную посад­ку клапана в седло. Наличие двух пружин уменьшает габариты клапанного механизма, исключает возможность резонанса. Полом­ка одной из пружин не приводит к падению клапана в цилиндр, тем самым, исключая возможность поломки двигателя.

Регулиро­вочный винт вворачивается в отверстие стержня, от самоотвинчи­вания удерживается замковой шайбой, надетой на лыски стерж­ня.

 

 

 

 

Рис. 2.9. Механизм газораспределения

1 — гайка распределительного вала; 2 — регулировочная втулка; 3 — цилиндрическая шестерня распределительного вала выпуска; 4 — верхняя половина подшипника распределительных валов; 5 — кулачки распределительных валов; 6 — распределительный вал впуска; 7 — распределительный вал выпуска; 8 — пружины клапана; — тарелка клапана; 10 — коробка
наклонного валика; 11 — наклонный валик передачи к распределительным валам; 12 —
коническая шестерня распределительного вала впуска

 

 

Вопрос №2.Работа клапанно-распределительного механизма. Назначение и место зазора в механизмах газораспределения двигателя.

 

Коленвал приводит во вращение с помощью шестеренчатого привода распределительный вал. При повороте распредвала его кулачек воздействует на толкатель, поднимая его, далее на штангу, которая своим верхним концом упирается в регулировочный болт коромысла. Коромысло устанавливается на оси, поворачивается вокруг нее и отжимает клапан вниз. При этом открывается отверстие канала в головке цилиндра, а сжатые пружины еще сильнее сжимаются. Стержень клапана движется в направляющей втулке. Клапан в открытом положении, когда толкатель находится на вершине кулачка. В процессе поворота распределительного вала толкатель опускается и клапан под действием пружины движется вверх. Когда кулачек выходит из-под толкателя, давление на клапан прекращается и он садится плотно в седло.

 

Число клапанов на каждый цилиндр:

впускных 2

выпускных 2

Впускные клапаны:

открытие до ВМТ, град 20+3

закрытие после НМТ, град 48+3

продолжительность впуска, град 248

максимальный подъем клапана, мм 13

зазор между тарелкой клапана и

затылком кулачка распределительного

вала, мм 2,34+0,1

Выпускные клапаны:

открытие до НМТ, град 48+3

закрытие после ВМТ, град 20+3

продолжительность выпуска, град 248

максимальный подъем клапана, мм 13

зазор между тарелкой клапана и затылком

кулачка распределительного вала, мм 2,34+0,1

 

 

Фазы газораспределения

(в градусах поворота коленчатого Вала)

 

cyberpedia.su

Как устроен и для чего служит кривошипно-шатунный механизм? 7 основных неисправностей, которые могут возникнуть в его работе

Если у вас есть автомобиль, то с вероятностью 99.99%, в нём есть кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Его нет только в «чистых» электромобилях, а также автомобилях с роторно-поршневым двигателем, а также в газотурбинных двигателях. Все остальные автомобильные двигатели внутреннего сгорания построены именно на базе КШМ, и неважно, дизельные они или бензиновые. Данная система передаёт энергию горения рабочей смеси через коленчатый вал и далее трансмиссию на колёса автомобиля, преобразуя возвратно-поступательное (туда и обратно) движение поршней в цилиндрах мотора во вращательное движение коленчатого вала.

Содержание статьи

Устройство механизма

Классический кривошипно-шатунный механизм был известен ещё в Древнем Риме. Использовался похожий принцип в Римской пилораме, только там вращение, под воздействием течения реки, водяного колеса превращалось в возвратно-поступательное движение пилы.

В паровых машинах также использовался КШМ, похожий на использующийся сейчас в автомобильных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Только в нём поршень был соединён с шатуном через шток и цилиндр низкого давления. Схожая конструкция используется иногда в ДВС и по сей день.

В так называемых крейцкопфных двигателях поршень жёстко соединён с крейцкопфом – деталью, движущейся по неподвижным направляющим в одном измерении, как и поршень, через шток, а далее по привычной схеме – шатун с коленвалом. Это позволяет увеличить рабочий ход поршня, а иногда делает цилиндр двусторонним, в таких конструкциях добавлена ещё одна камера сгорания. Такой тип КШМ применяется чаще всего в судовых дизелях и другой крупной технике.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из двух основных групп деталей – подвижных и неподвижных:

  1. К подвижным частям КШМ относятся следующие детали: поршни, которые вместе с кольцами и пальцами объединены в поршневую группу, шатуны, коленчатый вал (в просторечном сокращении — коленвал), подшипники коленвала и маховик.
  2. Неподвижные – это картер, объединённый с блоком цилиндров, гильзы цилиндров, головка блока цилиндров. Также к ним относятся поддон (нижний картер), полукольца коленвала, картер маховика и сцепления, а также кронштейны и детали крепежа.

Иногда выделяют и цилиндропоршневую группу, в которую входит поршневая и гильза цилиндра.

Блок цилиндров

Блок цилиндров сейчас неотделим от картера блока. Так, кстати, было не всегда – на старых двигателях (у «Запорожца», например) они могли быть изготовлены раздельно. Именно картер вместе с блоком цилиндров – основной узел конструкции двигателя автомобиля.

Внутри блока и происходит вся полезная работа двигателя. К блоку цилиндров крепятся внизу — нижний картер (поддон), сверху — головка блока, сзади — картер маховика, топливная, выпускная системы и другие детали двигателя. Сам блок прикреплён к шасси автомобиля через специальные «подушки».

Материал, из которого изготовлена эта важная часть двигателя – чаще всего либо алюминий, либо чугун. На спортивных автомобилях могут применяться и композитные материалы. В блок запрессованы съёмные гильзы, которые облегчают ход поршней и ремонтопригодность блока – то есть его расточку под «ремонтные» поршни и кольца. Гильзы делают из чугуна, стали или композитных сплавов. Существует два вида гильз:

  • «сухие» — когда внешняя поверхность гильз не омывается охлаждающей жидкостью;
  • «мокрые» — когда гильзу снаружи охлаждает поток жидкости.

Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки.

Поршни

Поршень – это металлическая деталь, которая имеет форму стакана, и в некоторых автопредприятиях водители и автослесари со стажем старые поршни, очищенные от нагара, в качестве стаканов и использовали. Однако основное его предназначение, естественно, не в этом, а для того, чтобы преобразовывать потенциальную энергию давления и термическую энергию температуры газов в кинетическую энергию вращения коленчатого вала в момент рабочего хода.

Во время тактов впуска он служит в качестве насоса, затягивающего воздух или горючую смесь, в ходе такта сжатия сжимает её, а в ходе такта выпуска — помогает удалению отработанных газов. Во время рабочего хода (точнее, чуть раньше) смесь воспламеняется (или форсунка впрыскивает топливо на дизельных двигателях), и горящие газы давят на поршень, заставляя его выполнять работу по преобразованию термической энергии в кинетическую.

Поршень современного автомобильного двигателя выполнен чаще всего из сплавов на основе алюминия. Они обеспечивают хороший отвод лишнего тепла, к тому же довольно лёгкие.

Составные части поршня автомобильного двигателя – это днище, уплотняющяя часть и юбка. Поршень соединяется с шатуном при помощи находящегося в юбке пальца. Для обеспечения плотности соединения поршня со стенкой цилиндра применяются поршневые кольца.

Поршневые кольца

Это плоские незамкнутые (с разъёмом в несколько десятых долей миллиметра) стальные или чугунные кольца, надеваемые в специальные канавки на уплотнительную часть поршня. Они служат для нескольких целей:

  1. Уплотнение. Качественные, неизношенные кольца повышают компрессию (давление в цилиндре).
  2. Теплопередача. Компрессионные кольца передают лишнее тепло гильзе цилиндра, предотвращая перегрев двигателя.
  3. Не пропускают моторное масло из картера в камеру сгорания, но оставляют на стенках гильзы небольшой слой масла для смазки цилиндра. Самое нижнее кольцо называется маслосъёмным. Его конструкция специально разработана под эту задачу.

Поршневые пальцы

Поршневой палец нужен для того, чтобы связать поршень с шатуном. Он находится во внутренней части юбки поршня и представляет собой металлический цилиндр, отдалённо похожий на палец (отсюда и название). Шатун не крепится жёстко на пальце, ведь надо обеспечивать максимально ровную передачу крутящего момента от поршня к шатуну и далее. Выполнены пальцы обычно из легированной стали.

Пальцы делятся на фиксированные и плавающие. Фиксированный жёстко прикреплён к юбке поршня, и двигается на нём только шатун, а плавающий палец как в поршневой юбке, и на шатуне может крутиться. Сейчас в конструкциях автомоторов преобладают плавающие пальцы, обеспечивающие более полную и плавную передачу крутящего момента и снижающие нагрузку на детали КШМ.

Шатун

Для того, чтоб передать крутящий момент с поршня на коленвал, служит шатун, соединяющий две этих важных детали. Для того, чтобы ремонт шатуна не вызывал особых трудностей, в нём применяются специальные вкладыши, фактически разборный подшипник скольжения, хотя в некоторых двигателях с малой скоростью вращения коленвала по-прежнему применяются баббитовые вкладки, а в быстроходных моторах в обеих головках шатуна (как нижней, так и верхней) установлены подшипники качения. По форме шатун похож на рычаг или гаечный ключ с двутавровым сечением. Его верхняя, обычно неразъёмная головка соединяет его с пальцем поршня, а нижняя, разъёмная соединяет шатун с коленчатым валом. Делают шатуны чаще всего из легированной, иногда из углеродистой стали.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, или сокращённо коленвал – одна из важнейших деталей мотора, впрочем, лишних деталей не бывает. Он имеет форму вала с «искривлениями» в сторону, к которой через оси прикреплены шатуны двигателя. Он состоит из следующих деталей:

  1. Шейки. Они нужны для того, чтобы закрепить коленвал на картере и шатуны на нём. Подразделяются на коренные и шатунные. На коренных крепится к картеру сам коленчатый вал, на шатунных шейках к коленвалу крепятся шатуны.
  2. Щёки – они и являются своего рода «коленями» коленчатого вала, именно они крутятся вокруг оси коленчатого вала. Щёки коленвала соединяют коренные и шатунные шейки.
  3. Передняя выходная часть вала. К ней присоединены шкивы отбора мощности для привода через ремень, цепь или шестерни распредвала, системы охлаждения генератора и других агрегатов.
  4. Задняя выходная часть вала. Она соединена с маховиком и служит для отбора мощности для «основного предназначения» автомобиля – для движения.

В конструкции коленчатого вала также предусмотрены дополнительные детали, например, противовесы, предназначенные для компенсации вибраций вала, возникающих при ударных нагрузках.

Коленчатые валы чаще всего изготавливаются либо из стали, либо из высококачественного лёгкого чугуна. Чугунные коленвалы изготавливаются при помощи литья, стальные – при помощи штамповки.

Картер двигателя

Картер, отливаемый вместе с блоком цилиндров – основная деталь двигателя автомобиля, можно сказать, что рама двигателя. Именно на картере закреплены основные части двигателя, в нём крутится коленчатый вал, в цилиндрах двигаются поршни и происходит непосредственный процесс превращения энергии сгорания топлива в энергию вращения колёс вашего автомобиля.

Ещё картер является основным местом для размещения моторного масла, которое смазывает двигатель. Для хранения масла также предназначен поддон – нижняя часть картера.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Во время основного такта работы автомобильного двигателя – рабочего хода (расширения), горящие газы давят на поршень, а тот двигается вниз — от верхней мёртвой точки к нижней, тем самым передавая энергию посредством пальца и шатуна на коленчатый вал. Шатун может ограниченно поворачиваться и вокруг оси пальца поршня, и вокруг шатунной шейки коленвала, и таким образом поступательное движение поршня превращается во вращательное.

Стоит заметить, что при остальных тактах коленчатый вал через шатун, наоборот, сообщает возвратно-поступательное движение поршню. Где он его берёт? Из «рабочих» цилиндров, энергии коленвала и маховика, а при запуске – стартера.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Неполадки и поломки в кривошипно-шатунном механизме могут произойти в самых разных его узлах. Чтобы свести риск возникновения этих неприятностей до минимума, необходимо знать, отчего они происходят. Чаще всего это нагар на деталях и их износ. Наиболее часто происходят поломки КШМ от использования некачественного автомобильного топлива и масла. Особенно это чревато для дизелей, которые требовательны к качеству горюче-смазочных материалов, что может вывести из строя не только КШМ. Редкая смена масла, несвоевременная замена топливных, воздушных и масляных фильтров – всё это также несёт потенциальную угрозу поломок. Может послужить причиной неисправности перегрев двигателя, а также утечка и снижение уровня моторного масла в двигателе.

Перегрев двигателя может привести даже к заклиниванию. Чтобы этого не случилось, заливайте качественную охлаждающую жидкость и следите за состоянием системы охлаждения.

Бывает, что проблема в системе питания или в зажигании. Тогда смесь сгорает не полностью или неравномерно.

Ещё одна распространённая причина поломок – это использование некачественных запчастей. Не покупайте фейк и пользуйтесь услугами проверенных автосервисов.

Перечень неисправностей КШМ

Главные неприятности, которые могут случится с кривошипно-шатунным механизмом:

  1. Как шатунные, так и коренные шейки коленчатого вала подвержены износу и механическим повреждениям.
  2. Износ, механические повреждения и даже расплавление могут угрожать и вкладышам (подшипникам) шеек коленвала.
  3. «Болезни» поршневых колец – это закоксовывание не до конца сгоревшими продуктами горения (углеводороды окисляются только до углерода), их залегание и даже поломки, что может привести к фатальным последствиям.
  4. Цилиндропоршневая группа также подвержена износу. В современных «движках» это не так заметно, всё-таки они созданы по последнему слову техники, но у каждой детали имеется конечный ресурс.
  5. На днище поршня может отложиться нагар.
  6. В деталях могут появиться трещины, они могут прогореть, обломиться и даже расплавиться.
  7. Двигатель может даже заклинить.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Могут насторожить посторонние стуки в двигателе. Возможно, это связано с детонацией или вам попалось не слишком качественное топливо. Последствия как детонации, так и некачественного топлива могут быть печальными. Звук при детонации более звонкий, а вот глухой звук может свидетельствовать о том, что износились шейки коленвала. Если же он совсем звонкий и происходит не только при резком увеличении оборотов (например, если вы быстро тронулись с места), то вполне возможно, что вкладыши шейки коленвала начинают плавиться. Возможно, причиной масляное голодание, но так или иначе – в сервис.

Также многое может сказать дым из двигателя. Если он сизый, то значит, что в камеру сгорания попадает масло. Возможно, виной тому маслосъёмные колпачки ГРМ, а возможно, проблема в поршневых кольцах. Накопление нагара на поршнях и цилиндрах приводит к увеличению трения и повышенному износу деталей. Если проблема в кольцах, то будет снижена компрессия, хотя понижение компрессии может быть связано и с другими причинами.

Обслуживание КШМ

Прежде всего, общие советы: «машина любит ласку, чистоту и смазку». Следует вовремя проверять уровень масла, не допускать перегрева двигателя и заправляться только качественным горючим. Серьёзные проблемы с КШМ решаются только в автосервисе. Разумеется, есть автолюбители, которые самостоятельно могут расточить цилиндр до ремонтного размера, но это всё же характерно для не самых новых автомобилей.

В «закоксованных» двигателях можно провести раскоксовку, которая делается как с разбором двигателя, так и при помощи специальных средств – без такового. Однако, подобные манипуляции лучше доверить профессионалам. Соблюдайте сроки ТО.

Заключение

Кривошипно-шатунный механизм – это важнейший агрегат в автомобиле. От его функционирования зависит состояние всего автомобиля и настроение его владельца. Следите за его технической исправностью, и двигатель будет работать долго, радуя вас мощностью и экономичностью.

auto-gl.ru

Основные причины и признаки неисправностей КШМ — Студопедия.Нет

 

1. Износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала и их подшипников. (СЛАЙД №19):

Причины неисправности:

ослабление крепления крышек подшипников;

— применение масла несоответствующего сорта;

— ослабление крепления маховика на валу;

— естественный износ сопряженных поверхностей.

Признаки неисправности: глухие стуки, которые прослушиваются при переходе на большую частоту вращения.

Для устранения неисправности необходимо:

— расточить коленчатый вал под очередной ремонтный размер и заменить вкладыши;

— подтянуть болты крепления маховика и зашплинтовать их;

— заменить масло в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

 

2. Износ поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов. (СЛАЙД №20):

 

Причины неисправности:

— применение масла не соответствующего сорта;

— предельный износ сопряженных поверхностей;

— некачественная обработка сопряженных поверхностей.

 

Признаки неисправности: звонкие металлические звуки при резком изменении частоты вращения коленчатого вала.

 

Для устранения неисправности необходимо: заменить масло и изношенные детали.

 

3. Износ поршней и гильз цилиндров, уменьшение компрессии в цилиндрах. (СЛАЙД № 21):

 

Причины неисправности:

— длительная работа двигателя с большими нагрузками;

— частый перегрев двигателя;

— естественный износ сопряжения;

— износ поршневых колец.

 

Признак неисправности:

— щелкающие звуки, которые прослушиваются при запуске и прогреве двигателя;

— признаком падения компрессии является легкое проворачивание карбюраторного двигателя пусковой рукояткой, падение мощности, дымный выхлоп, повышенный расход моторного масла, неплотное прилегание клапанов, прогорание прокладки головки блока цилиндров.

 

Для устранения неисправностей необходимо:

— заменить изношенные поршни и кольца;

— очистить кольца и канавки поршня от нагара;

— очистить посадочные фаски клапанов и их седел, а при необходимости отрегулировать зазоры в клапанах;

— заменить прогоревшую прокладку головки блока цилиндров, подтянуть гайки крепления головки блока цилиндров.

Выводы по вопросу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Таким образом,  на данном занятии был рассмотрен кривошипно-шатунный механизм двигателей автомобилей Камаз 4310 и Урал 4320, его назначение, устройство и принцип работы, наиболее характерные неисправности КШМ, причины их возникновения и способы их устранения.

Материал занятия актуален при техническом обслуживании двигателя автомобилей.

Ответить на возможные вопросы обучаемых.

Дать задание на самостоятельную подготовку (СЛАЙД № 22):.

 

 

Преподаватель автошколы :                   Латыпов А.З.

 

studopedia.net

Кривошитно шатунный механизм, основные неисправности и методы их устранения

забудь и смени ВУЗ это не для тебя

Износ вкладышей коленвала, износ шеек коленвала, износ втулок шатунных пальцев (верх шатуна где крепится поршень) . Ремонт: замена изношенных деталей и шлифовка коленчатого вала до размера ремонтных вкладышей, все работы проводит специалист, замену деталей автослесарь шлифовку токарь на специальном станке.

Кривошип есть, кривошита нет.

ЧЁ, в интернете поискать не пробовал?? ? Неисправности кривошипно-шатунного механизма и способы их устранения.. . tehmasla.com/spravochnik/ekspluatat… копия Неисправности кривошипно-шатунного механизма и способы их устранения.. . К основным неисправностям двигателя, вызванным нарушением работы кривошипно-шатунного механизма, относят: падение компрессии.. . Неисправности кривошипно-шатунного механизма systemsauto.ru/disrepair/disrepair_… копия Неисправности кривошипно-шатунного механизма – самые серьезные неисправности двигателя.. . Их устранение очень трудоемкое и затратное, так как, зачастую, предполагает проведение капитального ремонта.. . Кривошипно шатунный механизм двигателя. Неисправности, шумы,.. . ssovetu.narod.ru/page78.html копия Основными неисправностями кривошипно-шатунного механизма двигателя являются: повышенный износ шеек коленчатого вала.. . Неисправности автомобилей ВАЗ и Москвич и их устранение. Кривошипно шатунный механизм.. . Неисправности кривошипно-шатунного механизма | Ремонт автомобилей.. . remavto.net/content/неисправности-к.. . копия Неисправности кривошипно-шатунного механизма. Неисправности кривошипно-шатунного механизма. ..Способ устранения. ..Отрегулировать установку момента зажигания АВТО Дело/ТО-Способы устранения неисправностей/Кривошипно-шатунный.. . autodelo.narod.ru/content/2_3_2_2/2… копия Способы выявления и устранения неисправностей. ..При значительных изнашиваниях и поломках детали кривошипно-шатунного механизма восстанавливают или заменяют. Глава 3. Кривошипно-шатунный механизм — Возможные неисправности.. . voenobr.ru/uchmaterial/autokursi/15… копия 3.4 Возможные неисправности кривошипно-шатунного механизма, причины, признаки и способы устранения. Износ коренных и шатунных шеек коленчатого вала и их подшипников. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — Автомобили auto.rin.ru/cgi-bin/main.pl?id=1333… копия Блок цилиндров объединяет в себе не только уже известные нам цилиндры и шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. ..Основные неисправности кривошипно-шатунного механизма. Неисправности кривошипо-шатунного механизма и блока цилиндров.. . drmaster.ucoz.ru/publ/3-1-0-143 копия К основным неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся стуки поршней и пальцев, стуки в подшипниках коленчатого вала, падение компрессии в.. . Причины неисправности и способы ее устранения.. . Кривошипно-шатунный механизм Способы выявления и устранения неисправностей.. . do.gendocs.ru/docs/index-217899.htm… копия Кривошипно-шатунный механизм Способы выявления и устранения неисправностей. ..Перечень возможных неисправностей системы кондиционирования воздуха и способы их устранения Техническое обслуживание и ремонт кривошипно-шатунного механизма.. . activeauto.ru/177 копия Надежную работу кривошипно-шатунного механизма в процессе работы автомобиля обеспечивают своевременный уход за ним и.. . Сергей Мацыцкий к записи Техническое обслуживание и устранение неисправностей..

открой любую книгу по устройству, обслуживанию и ремонту автомобиля, и почитай принцип у всех одинпковый

К неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся: -износ коренных и шатунных подшипников; -износ поршней и цилиндров; -износ поршневых пальцев; -поломка и залегание поршневых колец. Основными причинами данных неисправностей являются: -выработка установленного ресурса двигателя; -нарушение правил эксплуатации двигателя (использование некачественного масла, увеличение сроков технического обслуживания, длительное использование автомобиля под нагрузкой и др.)

touch.otvet.mail.ru

ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ

Причина неисправности

Способ устранения

Двигатель не пускается

Нет давления топлива в рампе:

засорены топливопроводы

 

неисправен топливный насос

засорен топливный фильтр

неисправен регулятор давления топлива

 

Промойте и продуйте топливный бак и

топливопроводы

Замените насос

Замените фильтр

Замените регулятор

Неисправна система зажигания

Двигатель работает неустойчиво или глохнет на холостом ходу

Недостаточное давление в топливной рампе

См. неисправность «Двигатель не пускается»

Неисправен регулятор холостого хода

Замените регулятор холостого хода

Подсос воздуха через шланги вентиляции картера двигателя и шланг, соединяющий впускную трубу с вакуумным усилителем тормозов

Подтяните хомуты крепления, поврежденные шланги замените

Нарушены зазоры в механизме привода

клапанов

Неисправна система зажигания

Двигатель не развивает полной мощности и недостаточно приемист

Неполное открытие дроссельной заслонки

Неисправен датчик положения дроссельной заслонки

Замените датчик

Недостаточное давление в топливной рампе

См. неисправность «Двигатель не пускается»

Загрязнен воздушный фильтр

Замените фильтрующий элемент

Неисправна система зажигания

Недостаточная компрессия – ниже 1,0 МПа (10 кгс/см2):

пробита прокладка головки блока цилиндров

прогорание поршней, поломка или залегание поршневых колец

 

плохое прилегание клапанов к седлам

 

чрезмерный износ цилиндров и поршневых колец

 

 

Замените прокладку

Очистите кольца и канавки поршней

от нагара, замените поврежденные

кольца и поршень

Замените поврежденные клапаны, отшлифуйте седла

Замените поршни, расточите и отхонингуйте цилиндры

Недостаточное давление масла в прогретом двигателе

Использование масла несоответствующей марки

Замените масло рекомендованным

Разжижение или вспенивание масла из-за проникновения в масляный картер топлива или охлаждающей жидкости

Устраните причины проникновения топлива или охлаждающей жидкости, замените масло

Загрязнение рабочей полости или износ деталей масляного насоса

Промойте или отремонтируйте масляный насос

Засорение масляного фильтра

Замените масляный фильтр

Ослабление крепления или засорение

маслоприемника

Закрепите маслоприемник, промойте его фильтр

Чрезмерное уменьшение зазора между

маслоприемником и дном масляного картера или повреждение маслоприемника, вызванное ударом о дорожное препятствие

Выправьте деформированный масляный картер, при необходимости замените поврежденный маслоприемник

Увеличенный зазор между вкладышами

коренных и шатунных подшипников и

шейками коленчатого вала

Прошлифуйте шейки и замените вкладыши

Трещины, поры в стенках масляных каналов блока цилиндров или засорение масляных магистралей

Отремонтируйте блок цилиндров. При

невозможности устранения дефекта замените блок

Неплотная установка заглушек масляных

каналов или их отсутствие

Восстановите герметичность заглушек,

установите отсутствующие заглушки

Стук коренных подшипников коленчатого вала

Обычно стук глухого тона, металлический. Обнаруживается при резком открытии дроссельной заслонки на холостом ходу. Частота его увеличивается с повышением частоты вращения коленчатого вала. Чрезмерный осевой зазор коленчатого вала вызывает стук более резкий, с неравномерными промежутками, особенно заметными при плавном увеличении и уменьшении частоты вращения коленчатого вала

Недостаточное давление масла

См. неисправность «Недостаточное давление масла в прогретом двигателе»

Ослаблены болты крепления маховика

Затяните болты рекомендуемым моментом

Увеличенный зазор между шейками и

вкладышами коренных подшипников

Прошлифуйте шейки и замените вкладыши

Увеличенный зазор между упорными полукольцами и коленчатым валом

Замените упорные полукольца новыми или увеличенной толщины, проверьте зазор

Стук шатунных подшипников

Обычно стук шатунных подшипников резче стука коренных. Он прослушивается на холостом ходу двигателя при резком открытии дроссельной заслонки. Место стука легко определить, отключая по очереди свечи зажигания

Недостаточное давление масла

См. неисправность «Недостаточное давление масла в прогретом двигателе»

Чрезмерный зазор между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами

Замените вкладыши и прошлифуйте шейки

Стук поршней

Стук обычно незвонкий, приглушенный; вызван «биением» поршня в цилиндре. Лучше всего он прослушивается при малой частоте вращения коленчатого вала и под нагрузкой

Увеличенный зазор между поршнями и

цилиндрами

Замените поршни, расточите и

отхонингуйте цилиндры

Чрезмерный зазор между поршневыми

кольцами и канавками на поршне

Замените кольца или поршни с кольцами

Неправильно установлен поршень (смещение отверстия под поршневой палец направлено к левой стороне двигателя

Установите правильно поршень

Повышенный шум газораспределительного механизма

Пониженное давление масла в системе

смазки

См. неисправность «Недостаточное давление масла в прогретом двигателе»

Поломка клапанной пружины

Замените пружину

Чрезмерный зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой, вызванный их износом

Замените направляющую втулку ремонтной, соответственно развернув в ней отверстие

Износ кулачков распределительного вала

Замените распределительный вал

Стук на холодном двигателе, слышный в течение двух-трех минут после пуска и усиливающийся при увеличении частоты вращения коленчатого вала

Увеличенный зазор между поршнями и

цилиндрами

Стук поршней, исчезающий после прогрева

двигателя, не является признаком неисправности. При постоянном стуке замените поршни, расточите и отхонингуйте цилиндры

Ослабление крепления шкива коленчатого вала

Подтяните крепление

Кратковременные стуки сразу после пуска двигателя

Использование масла несоответствующей марки (пониженной вязкости)

Замените масло на рекомендованное

Увеличенный осевой зазор коленчатого вала

Замените упорные полукольца

Увеличенный зазор в переднем коренном подшипнике

Замените вкладыши переднего коренного подшипника

Стуки в прогретом двигателе на режиме холостого хода

Ослабление натяжения или износ ремней привода генератора, компрессора кондиционера и насоса гидроусилителя рулевого управления

Отрегулируйте натяжение ремней или замените их

Шум деталей механизма газораспределения

См. неисправность «Повышенный шум

газораспределительного механизма»

Использование масла несоответствующей марки

Замените масло на рекомендованное

Увеличенные зазоры между поршневыми

пальцами и отверстиями в бобышках поршней

Замените поршни и пальцы

Увеличенные зазоры между шатунными шейками коленчатого вала и вкладышами

Замените вкладыши и прошлифуйте шейки

Непараллельны оси верхней и нижней головок шатуна

Замените шатун

Неправильно установлен поршень (смещение отверстия под поршневой палец направлено к левой стороне двигателя)

Установите правильно поршень

Сильные стуки в прогретом двигателе при увеличении частоты вращения коленчатого вала

Чрезмерное натяжение ремня привода насоса гидроусилителя рулевого управления или появление на нем трещин и разрывов

Отрегулируйте натяжение ремня, замените поврежденный ремень

Ослаблено крепление маховика

Затяните болты крепления маховика требуемым моментом

Чрезмерное увеличение зазоров между

вкладышами шатунных и коренных подшипников коленчатого вала

Перешлифуйте шейки под ремонтный размер и замените вкладыши

Повышенная вибрация двигателя

Дисбаланс коленчатого вала

Снимите и отбалансируйте коленчатый вал

Установлены поршни разной массы

Разберите шатунно-поршневую группу, подберите поршни по массе

Нарушены зазоры в приводе клапанов

Проверьте гидротолкатели, неисправные

Неодинаковые значения компрессии в цилиндрах

Подушки подвески силового агрегата сильно изношены или затвердели

Замените подушки

Ослаблено крепление шкива коленчатого вала

Подтяните крепление

Детонационные стуки в двигателе при работе под нагрузкой

Использование бензина с пониженным

октановым числом

Залейте бензин с соответствующим октановым числом

Неисправен датчик детонации

Замените датчик

Неисправен электронный блок управления двигателем

Замените блок

Повышенный расход масла

Подтекание масла через уплотнения

двигателя

Подтяните крепления или замените прокладки и сальники

Засорена система вентиляции картера

Промойте детали системы вентиляции картера

Износ поршневых колец или цилиндров

двигателя

Расточите цилиндры и замените поршни и кольца

Поломка поршневых колец

Замените кольца

Закоксовывание маслосъемных колец или пазов в канавках поршней из-за применения нерекомендованного масла

Очистите кольца и пазы от нагара, замените моторное масло рекомендуемым (см. приложение 3)

Износ или повреждение маслосъемных колпачков клапанов

Замените маслосъемные колпачки

Повышенный износ стержней клапанов или направляющих втулок

Замените клапаны или направляющие втулки

Перегрев двигателя

Недостаточное количество жидкости в системе охлаждения

Долейте охлаждающую жидкость в систему охлаждения

Сильно загрязнена наружная поверхность радиатора

Очистите наружную поверхность радиатора струей воды

Неисправен термостат

Замените термостат

Неисправен электровентилятор системы

охлаждения

Проверьте электродвигатели вентиляторов и реле их включения, неисправные узлы замените

Неисправен клапан пробки расширительного бачка (постоянно открыт, из-за чего система находится под атмосферным давлением)

Замените пробку расширительного бачка

Использование бензина с пониженным октановым числом

Залейте бензин с соответствующим октановым числом

Быстрое падение уровня жидкости в расширительном бачке

Поврежден радиатор

Отремонтируйте радиатор или замените

Повреждение шлангов или прокладок в

соединениях трубопроводов, ослабление хомутов

Замените поврежденные шланги или

прокладки, подтяните хомуты шлангов

Подтекание жидкости через сальник водяного насоса

Замените водяной насос

Повреждена прокладка головки блока цилиндров

Замените прокладку

Подтекание жидкости через микротрещины в блоке или в головке блока цилиндров

Проверьте герметичность блока и головки блока цилиндров, при обнаружении трещин замените поврежденные детали

autorambler.ru

Назначение и основные условия эксплуатации кривошипно-шатунного механизма

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Введение

Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пассажиров. Современное автомобилестроение является ведущей отраслью

Актуальность темы курсового проекта обусловлена тем, что развитие автомобильной промышленности оказывает значительное влияние на функционирование всех отраслей и сфер экономики страны, способствует формированию конкурентной среды, повышению производительности труда, снижению безработицы, увеличению доходной части бюджетов всех уровней, обеспечению национальной безопасности.

Целью курсового проекта является анализ организации технического обслуживания КШМ, а также назначения, устройства и принципа действия КШМ.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) изучить назначение, устройство и принцип действия КШМ

2) проанализировать возможные неисправности КШМ

3) разработать мероприятия по предупреждению неисправностей с использованием системы технического обслуживания и ремонта.

Задачей курсового проекта является определение возможных неисправностей кривошипно-шатунного механизма и определение возможных путей их устранения.

Объектом исследования курсового проекта является кривошипно-шатунный механизм.

 

ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

 

Назначение и основные условия эксплуатации кривошипно-шатунного механизма

 

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого ривошипно-шатунный механизм (КШМ) служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, и наоборот.

Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

— подвижные: поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, колен/вал, маховик.

— неподвижные: блок цилиндров-является остовом д. в. с., головка блока, прокладка, поддон (картер)

Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону кривошипного вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение кривошипного вала.

братная схема: Кривошипный вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

Правильная эксплуатация двигателя крайне необходима, так как его ремонт достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс. И к кривошипно-шатунному механизму, это относится в первую очередь.

Ресурс работы двигателя — это продолжительность нормальной работы двигателя без его капитального ремонта. Для отечественных автомобилей ресурс двигателя составляет приблизительно 150 — 200 тысяч километров пробега, и несколько больше для иномарок.

Для многих из вас эти цифры покажутся недосягаемо большими, но это не означает, что можно забывать о своевременной смене масел, жидкостей, фильтров и других расходных материалов. Плюс к этому, двигатель также требует периодических регулировок. Необходимо соблюдать сроки обслуживания его механизмов и систем, как этого рекомендует завод–изготовитель вашего автомобиля. А иначе, через удивительно короткий промежуток времени, вам может понадобиться именно капитальный ремонт двигателя.

Факторы, влияющие на продолжительность работы двигателя.

Первый фактор, уменьшающий ресурс двигателя — частые перегрузки автомобиля. Если загрузка салона, багажника и прицепа превышает все разумные пределы, то, двигаясь на такой перегруженной машине продолжительное время, вы рискуете выработать ресурс двигателя ранее вышеуказанного срока.

Водители, полагающие, что металл выдержит все – очень сильно ошибаются. Попробуем «примерить» это утверждение на себя.

Если сумка, с которой вы идете по улице, весит 1,5 — 2 кг, то можно долго не ощущать усталости. А теперь давайте возьмем на прогулку свой любимый телевизор с диагональю 51 см и, «погуляв» по набережным часика этак два, оценим свое состояние. А ведь в отличие от нашего с вами организма, металл претерпевает необратимые изменения.

Вторым фактором, влияющим на срок службы вашего двигателя, является движение с максимально возможной скоростью длительное время.

Если на трехкилометровой дистанции по кроссу, вы будете бежать также быстро, как и на 100 метров, то вам не избежать быстрого уставания и потери сил. Сразу вспоминается фраза из песни В. Высоцкого: «Он на десять тыщь, рванул как на пятьсот… и… спекся!». Последствия для человеческого организма могут быть плачевными. То же самое происходит и с двигателем автомобиля. Жаль, что многие начинают понимать это слишком поздно.

Мы с вами не так далеко ушли от тех «страшно» больших цифр (температуры, давление, скорости…), характеризующих условия, в которых работают механизмы двигателя, чтобы вы успели их забыть. Согласитесь, что количество «взрывов» в цилиндрах, периодичность колебаний температуры и давления за одну секунду, не могут не влиять на продолжительность «жизни» деталей двигателя.

Третий фактор, ускоряющий износ двигателя — экология. Грязный воздух и грязные дороги укорачивают жизнь не только человеку, но и разрушающе действуют на структуру металла, уменьшая ресурс двигателя. Поэтому не забывайте вовремя производить замену фильтров, по мере возможности применяйте чистые масла и бензин, следите за внешним видом двигателя своего автомобиля. Хотя бы пару раз в год, его следует очищать от грязи и мыть с использованием специальных жидкостей.

 

       1.2 Принцип действия кривошипно-шатунного механизма

 

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

• шатунные шейки

• коренные шейки

• противовес

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

 

  1.3 Основные неисправности кривошипно-шатунного механизма

 

Как известно, кривошипно-шатунный механизм (КШМ) работает в очень тяжёлых условиях — это и высокая температура, и большие скорости, и нестабильность смазочных веществ (моторного масла) и т. д., именно из-за этого данный узел первым выходит из строя в двигателе внутреннего сгорания. К основным неисправностям КШМ относятся: износ коренных и шатунных шеек, износ вкладышей (подшипников) коренных и шатунных шеек, износ стенки поршня, износ поршневых колец (компрессионных и маслосъёмных), износ стенки цилиндра и поршневых пальцев, поломка или залегание поршневых колец, чрезмерное отложения нагара на днище поршня, а также разломные трещины, обломы и прогары.

Все эти неисправности проявляются по-разному, многие из них можно выявить по характеру и интенсивности стука и шума.

Износ коренных и шатунных шеек в соответствии с рисунком 1. При таком износе чаще всего появляется чрезмерный шум, стук и вибрация двигателя в области коленчатого вала. Глухой звук, который усиливается при резком увеличении оборотов коленчатого вала, указывает на износ шатунных или коренных шеек коленчатого вала или на износ их вкладышей. Стук шатунных шеек отличается от коренных — он более резкий, а у коренных — более глухой. Стук шеек коленчатого вала хорошо прослушивается через стенку блока цилиндров, так шатунные шейки слышны в двух зонах ВМТ и НМТ, когда стук коренных шеек только в одном месте (ближе к нижней части блока цилиндров). Если при запуске холодного двигателя слышен звонкий стук, который по мере прогрева исчезает, — это указывает на износ поршневой группы. Похожий звук, прослушиваемый на всех температурных режимах ДВС, свидетельствует о чрезмерном износе поршневого пальца или верхней втулке шатуна При критическим износе коренных или (и) шатунных шеек звук становится громче, появляется металлический звон, при таком износе скорее всего произошло расплавление вкладышей вследствие масленого голодания.

Рисунок 1

Виды износов вкладышей коренных и шатунных вкладышей


А — Царапины из-за грязи: загрязнение внедрено в материал подшипника
В — Недостаток масла: участок контакта истерт
С — Неправильная установка: светлые отполированные участки
D — Конусность шейки: участок контакта истерт самой шейкой
Е — Боковой износ
F — Усталостный отказ: ямки или задиры

Выхлоп двигателя также может о многом сказать. Так, если выхлопные газы синеватого цвета, а уровень моторного масла постоянно уменьшается — это указывает на износ цилиндропоршневой группы. Увеличенный расход моторного масла, топлива и значительное снижение мощности может происходить из-за залегания поршневых колец (как компрессионных, так и маслосъёмных) и увеличенного износа их и цилиндрам. Залегание поршневых колец можно устранить без разбора двигателя, залив в цилиндры через свечное отверстие (для дизелей — через отверстие для форсунок или через впускной коллектор) специальный раствор, состоящий из 50% керосина и 50% денатурированного спирта. После 8-10 часов простоя необходимо завести двигатель и дать ему поработать в течении 10-20 минут, затем сменить моторное масло. Такая процедура позволяет значительно снизить количество нагара (именно нагар не позволяет свободно двигаться поршневым кольцам в канавках поршня) в области поршневых колец и днища поршня, этим самым освободив и восстановив их работоспособность.

Неисправности КШМ могут возникнуть из-за множества различных факторов, но в большинстве случаев виновата неправильная эксплуатация.
Неправильная эксплуатация. К неправильной эксплуатации относят: использование некачественных смазочных материалов, топлива с низким октановым числом, установку некачественных топливных, воздушных и масляных фильтров. Влияние всех этих факторов усиливается в разы при несвоевременной их замене. Так, при использовании некачественного топлива следует чаще менять моторное масло и свечи, а нагар в поршневой системе периодически «смывать» специальными жидкостями. Некачественные фильтры также некачественно выполняют свою работу, что приводит к увеличению абразива в масле и, как следствие, к увеличенному износу деталей. Выбор моторного масла следует производить согласно расчётным характеристикам (обычно они указываются заводом изготовителем), именно под них рассчитан двигатель вашего автомобиля и отступать от них не следует. Воздушный фильтр, когда он сильно загрязнен, резко снижает пропускную способность, из-за чего во впускном коллекторе образуется высокое разряжение и коэффициент наполнения снижается — это одна из причин образования чрезмерного нагара, снижения мощности двигателя и увеличения расхода топлива.

Естественный износ. Естественный износ протекает очень медленно и, как правило, зависит от условий эксплуатации. При правильной эксплуатации пробег двигателя может достигать более 1 000 000 км, срок его жизни более 10 лет, а современных двигателей и того больше!

Износ вследствие длительного перегрева . Такой вид износа чаще всего возникает в летнее и весеннее время. Летом перегрев получается из-за повышенной температуры окружающей среды, а весной из-за утепления двигателя и значительного колебания температуры окружающего воздуха. Вследствие перегрева может возникнуть расплавление поршней, прогар выпускных клапанов и потеря упругости в поршневых кольцах. Даже кратковременный перегрев значительно снижает срок службы двигателя, именно поэтому следует уделять огромное внимание системе охлаждения двигателя. В системе охлаждения все важно: и жидкость, которую вы используете, и крышка горловины радиатора, не говоря уже про её герметичность и чистоту ячеек радиатора.

 

                             

 

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ



stydopedya.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *