Кшм принцип работы: Кривошипно-шатунный механизм двигателя (КШМ): устройство и принцип работы

Содержание

назначение, устройство, принцип действия и основные неисправности

Автомобильный двигатель — один из основных механизмов автомобиля. В его основе лежит кривошипный механизм. Каждый водитель должен знать устройство КШМ, для чего он необходим, как работает и возможные неисправности. Любая машина работает с помощью этого устройства.

Для чего нужен КШМ

Система применяется для преобразования повторяющихся движений. В итоге получаются вращательные. Они появляются в результате сгорания топлива. Шатунный механизм применяется для выработки, преобразования и транспортировки энергии. Остальные детали и узлы автомобиля потребляют эту энергию, действуя на мотор.

Как устроен кривошипно-шатунный механизм

Узел состоит из 3 основных частей:

кривошип;
шатуны;
поршни.

Перед рассмотрением шатунно-поршневой группы нужно обращать внимание на все детали КШМ.

Шатунно-поршневая группа входит в шатунный механизм.

КШМ состоит из подвижных и неподвижных деталей:

Блок. В нем находятся поршни, цилиндры и гильзы. Они двигаются внутри гильзы.
Шатуны. Элементы, используемые для соединения поршневой системы и коленвала. Шатунно-поршневая группа отвечает за подвижность системы. Шатуны имеют вид перемычки. Она крепится с двух боков. Крепление к поршню: палец устанавливается для подвижного шарнирного соединения поршня с шатуном. Соединение при помощи пальца способствует перемещению детали в определенной плоскости. Шатун работает в посадочном месте, т. е. в шатунной шейке. В связи с этим он двигается там же, где и соединение.
Коленчатый вал. Ось, проходящая через сам вал, опорные шейки и фланец маховика. Обратите внимание, что шатунные шейки помещаются за осью вала. Это позволяет им вращаться вокруг вала во время его движения. В момент резкого торможения коленчатый вал складывается из сил давления газов и инерционных сил массы.
Маховик. Механизм, накапливающий энергию. Его использование необходимо, чтобы мотор работал ровно. Эта деталь помогает узлу не тормозить в «мертвой точке».

Другие составляющие двигателя: газораспределительный механизм, система охлаждения, блок-картер, клапаны, оси вращения, распредвалы и пр. — нужны для правильной работы КШМ.

Подвижная рабочая группа КШМ

К подвижным деталям КШМ относят:

Поршень. Деталь кривошипно-шатунного механизма, двигающаяся внутри цилиндра. С одной стороны его толкают вперед продукты сгорания топлива. С другой стороны он приводится в движение поворотом вала. Для достижения максимальной плотности на внешней стороне поршня есть кольца. Они нужны для герметизации проема. Такая схема поршня предупреждает потерю мощности.
Шатун. Соединительная деталь, располагающаяся между валом и поршнем. Верхняя головка крепится при помощи пальца. Нижняя головка шатуна может сниматься — это крышка шатуна. Чтобы уменьшить силу трения, между деталями размещают шатунные вкладыши, т. е. подшипники скольжения в виде пластин. Они выгнуты полукругом.
Коленвал. В центре узла помещается ось. Она является опорной деталью в блоке цилиндров. На оси с внешней стороны предусмотрены шатунные шейки. Они необходимы для присоединения к шатунам. При движении элемента вниз нижняя часть коленвала движется по окружности. Это совершается одновременно с перемещением поршня. Опорные элементы находятся на подшипниках. Коренная шейка — в картере двигателя. Шейки связаны щеками и имеют противовесы.
Маховик. Как правило, маховик установлен на торце коленвала и крепится к фланцу. Двигается одновременно с валом и погашает рывковые нагрузки. Он необходим для вращения коленвала. Соответственно, часть энергии поддерживает функционирование элемента.

Неподвижная группа кшм

Неподвижные детали КШМ содержат:

Блок. Конструкция, в которой расположены цилиндры, посадочные элементы, охладительные системы и т. п.
ГБЦ. Он монтируется на блок. Необходим, чтобы закрывать его с верхней части. Есть отверстия, необходимые для клапанов. В нижней части устанавливается прокладка. В этой запчасти предусмотрены отверстия для цилиндров и крепежей. Вверху — клапанная крышка. Под ней — прокладка.

Принцип работы КШМ

Устройство кривошипно-шатунного механизма основано на выработке энергии, которая появляется после сгорания топлива. Эту силу кривошипный механизм преобразовывает в нужную форму.

В цилиндрах происходит смешивание распыленного топлива и воздуха. Смесь в этой емкости мгновенно сгорает. Цилиндр положен горизонтально, поэтому воздух в нем молниеносно расширяется. Цилиндр располагается в блок-картере.
Перед сгоранием топлива поршень располагается в верхней точке. Как только топливная смесь сжигается, он молниеносно опускается в нижнюю точку.
Шатун в двигателе присоединен к валу и поршню. Шатун двигает поршень в одном направлении и одевается на коленвал. Подвижное соединение обеспечивает направленный импульс, который соприкасается с валом по касательной. Тем самым коленвал совершает поворот. А шатунные подшипники уменьшают трение между деталями и являются элементами скольжения. Шатунный подшипник смазывается маслом, поступающим из отверстий коленчатого вала.
Поршень с шатуном отвечают за вращение вала, обеспечивая ему непрерывное вращение.
Импульс для вращения вала, который временами попадает в «мертвую точку», создает маховик.

Обслуживание КШМ

Кривошатунный механизм играет важную роль в двигателе, поэтому стоит прислушаться к его работе. Не должно быть посторонних шумов и стука. Необходимо наблюдать за уровнем масла. Если ТС не новое, это следует делать ежедневно, перед каждым выездом машины из гаража. В бак заливается топливо только высокого качества, без посторонних примесей и воды. В случае обнаружения отклонений от нормальной работы стоит обращаться к мастерам.

Способы диагностики КШМ

Для нормальной работы двигателя регулярно проводят диагностику ТС. В частности, обращаются к мастеру для проведения ряда мероприятий.

Виды диагностики:

первичная, где выявляют присутствие стуков и иных шумов;
измерение общих зазоров в сопряжениях;
выявление объема газа, который попадает в картер;
проверка давления и уровня масла.

Основные неисправности, возникающие при работе КШМ, и их причины

Существует множество разных видов поломок. Среди них выделяют основные, которые встречаются чаще всего.

Стук в двигателе

При появлении посторонних шумов необходимо обращаться в автомастерскую. Стук говорит о том, что некоторые детали изношены. В частности, могут страдать подшипники и все виды прокладок. Он может образоваться в результате низкокачественного масла либо его отсутствия.

Снижение мощности

Если мотор работает не на полную мощность, возможно залегание колец поршней. Из-за этого в камере сгорания накапливаются частицы масла. Газы попадают в сам силовой аппарат. Происходит пустая растрата вырабатываемой энергии. Для проверки нужно сверить компрессию в цилиндрах. При выявлении отклонений от указанных производителем показателей потребуется ремонт аппарата.

Повышенный расход масла

При обнаружении повышенного расхода масла требуется обращаться к мастеру. Масло сгорает одновременно с топливом, перемешиваясь с ним. Это увеличивает температуру в камере. Выявить можно самостоятельно. Обратите внимание на выхлопные газы, выходящие из трубы. Если дым черного цвета, спешите на СТО.

Нагар

На клапанах, поршнях и иных деталях двигателя может скапливаться нагар. Этим отложения указывают на то, что топливо не сгорает на 100%. Соответственно, необходимо провести комплексную диагностику.

Белый дым из выхлопной трубы

В топливо может попадать антифриз. Это случается в результате поломки ГБЦ.

Технология ремонта

Самостоятельно невозможно устранить большую часть дефектов. Необходимо выполнить несколько мероприятий по ремонту. Шатунный механизм требует проверки и исправления работы следующих деталей:

поршни и пальцы;
ремонт шатунов;
полная реставрация коленвала.

Поршни и пальцы

В первую очередь, нужно понимать, что старые детали выработали свой ресурс. Они подлежат немедленной замене, особенно поршни, прокладки и фильтры. Эти составные части ремонту не подлежат. Это касается и колец. При любой степени износа работа двигателя будет некорректной. Основные проблемы сохраняются.

Ремонт шатунов

При выявлении незначительных повреждений появляется ряд признаков, которые указывают на неисправности той или иной части механизма. В частности, речь идет о постороннем шуме, появлении белого или черного дыма и повышенного расхода масла.

Реставрация коленвала

Реставрация коленвала состоит в шлифовке, устранении заусениц и сколов. На отдельных участках возможно нанесение специального напыления. После таких действий обязательна шлифовка. Нанесение напыления должно выполняться качественным и износостойким материалом.

Таким образом, шатунный механизм является самым важным элементом в автомобиле. Он отвечает за работу двигателя. В случае появления неисправностей мотор не запустится. При выявлении повреждений рекомендуется обращаться в СТО. Автомобиль ремонтируют на специальном оборудовании.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ): назначение, устройство, принцип работы

Основной задачей двигателей внутреннего сгорания, использующиеся на всевозможной технике, является преобразование энергии, которая выделяется при сжигании определенных веществ, в случае с ДВС – это топливо на основе нефтепродуктов или спиртов и воздуха, необходимого для горения.

Преобразование энергии производится в механическое действие – вращение вала. Далее уже это вращение передается дальше, для выполнения полезного действия.

Однако реализация всего этого процесса не такая уж и простая. Нужно организовать правильно преобразование выделяемой энергии, обеспечить подачу топлива в камеры, где производиться сжигание топливной смеси для выделения энергии, отвод продуктов горения. И это не считая того, что тепло, выделяемое при сгорании нужно куда-то отводить, нужно убрать трение между подвижными элементами. В общем, процесс преобразования энергии сложен.

Поэтому ДВС – устройство довольно сложное, состоящее из значительного количества механизмов, выполняющих определенные функции. Что же касается преобразования энергии, то выполняет его механизм, называющийся кривошипно-шатунным. В целом, все остальные составные части силовой установки лишь обеспечивают условия для преобразования и обеспечивают максимально возможный выход КПД.

Что такое КШМ и для чего он нужен?

Двигатель в процессе работы должен давать какое-то постоянное движение, и удобней всего, чтобы это было равномерное вращение. Однако силовая часть (цилиндро-поршневая группа, ЦПГ) вырабатывает поступательное движение. Значит, нужно сделать так, чтобы один тип движения преобразовался в другой, причем с наименьшими потерями. Вот для этого и был создан кривошипно-шатунный механизм. По сути, КШМ – это устройство для получения и преобразования энергии и передачи ее дальше, другим узлам, которые уже эту энергию используют.

Поршневые пальцы

Осуществляют кинематическую связь поршня и шатуна. Изделие закреплено в поршневой юбке и служит осью подшипника скольжения. Детали выдерживают высокие динамические нагрузки во время рабочего хода, а также смены такта и обращения направления движения. Вытачивают их из высоколегированных термостойких сплавов.

Различают следующие типы конструкции пальцев:

Фиксированные. Неподвижно крепятся в юбке, вращается только обойма верхней части шатуна.
Плавающие. Могут проворачиваться в своих креплениях.

Плавающая конструкция применяется в современных моторах, она снижает удельные нагрузки на компоненты кривошипно- шатунной группы и увеличивает их ресурс.

Устройство КШМ

Строго говоря, КШМ автомобиля состоит из самого кривошипа, шатунов и поршней. Однако говорить о части, не рассказав о целостной конструкции, было бы в корне неправильно. Поэтому схема и назначение КШП и смежных элементов будет рассматриваться в комплексе.

Устройство КШМ: (1 — коренной подшипник на коренной шейке; 2 — шатунный подшипник на шатунной шейке; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — маховик; 9 — противовес; 10 — коленчатый вал.)

Блок цилиндров – это начало всего движения в моторе. Его составляющие – поршни, цилиндры и гильзы цилиндров, в которых эти поршни движутся;
Шатуны – это соединительные элементы между поршнями и коленвалом. По сути, шатун представляет собой прочную металлическую перемычку, которая одной стороной крепится к поршню с помощью шатунного пальца, а другой фиксируется на шейке коленвала. Благодаря пальцевому соединению поршень может двигаться относительно цилиндра в одной плоскости. Точно так же шатун охватывает посадочное место коленвала – шатунную шейку, и это крепление позволяет ему двигаться в той же плоскости, что и соединение с поршнем;
Коленвал – коленчатый вал вращения, ось которого проходит через носок вала, коренные (опорные) шейки и фланец маховика. А вот шатунные шейки выходят за ось вала, и благодаря этому при его вращении описывают окружность;
Маховик – обязательный элемент механизма, накапливающий инерцию вращения, благодаря которой двигатель работает ровней и не останавливается в “мертвой точке”.

Эти и другие элементы КШМ можно условно разделить на подвижные, те, что выполняют непосредственную работу, и неподвижные вспомогательные элементы.

Подвижная (рабочая) группа КШМ

Как понятно из названия, к подвижной группе относятся элементы, которые активно задействованы в работе двигателя.

Поршень. При работе двигателя поршень перемещается в гильзе цилиндра под действием выталкивающей силы при сгорании топлива – с одной стороны, и поворотом коленвала – с другой. Для уплотнения зазора между ним и цилиндром на боковой поверхности поршня находятся поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные), которые герметизируют промежуток и препятствуют потере мощности во время сгорания топлива.

Устройство поршневой группы: (1 — масляно-охлаждающий канал; 2 — камера сгорания в днище поршня; 3 — днище поршня; 4 — канавка первого компрессионного кольца; 5 — первое (верхнее) компрессионное кольцо; 6 — второе (нижнее) компрессионное кольцо; 7 — маслосъемное кольцо; 8 — масляная форсунка; 9 — отверстие в головке шатуна для подвода масла к поршневому пальцу; 10 — шатун; 11 — поршневой палец; 12 — стопорное кольцо поршневого пальца; 13 и 14 — перегородки поршневых колец; 15 — жаровой пояс. )
Шатун. Это соединительный элемент между поршнем и коленвалом. Верхней головкой шатун крепится к поршню с помощью пальца. Нижняя головка имеет съемную часть, так что шатун можно надеть на шейку коленвала. Для уменьшения трения между шейкой коленвала и головкой шатуна ставятся шатунные вкладыши – подшипники скольжения в виде двух пластин, изогнутых полукругом.

Устройство шатуна
Коленвал. Это центральная часть двигателя, без которой сложно представить себе его принцип работы. Основной его частью является ось вращения, которая одновременно служит опорой для коленвала в блоке цилиндров. Выступающие за ось вращения элементы предназначены для присоединения к шатунам: когда шатун движется вниз, коленвал позволяет ему описать нижней частью окружность одновременно с движением поршня. Так же, как и в случае с шатунами, опорные шейки коленвала лежат на подшипниках скольжения – вкладышах.

Устройство коленвала
Маховик. Он крепится к фланцу на торцевой части коленвала. Маховик вращается вместе с валом двигателя и частично демпфирует неизбежные в любом ДВС рывковые нагрузки. Но основная задача маховика – раскручивать коленвал (а с ним и цилиндро-поршневую группу), чтобы поршни не замерли в “мертвой точке”. Таким образом, часть мощности двигателя расходуется на поддержку вращения маховика.

Устройство маховика

Неподвижная группа КШМ

Неподвижной группой можно назвать внешнюю часть двигателя, в которой находится КШП.

Блок цилиндров. По сути, это корпус, в котором располагаются непосредственно цилиндры, каналы системы охлаждения, посадочные места распредвала, коленвала и т.д. Он может выполняться из чугуна или алюминиевого сплава, и сегодня производители всё чаще используют алюминий, чтобы облегчить конструкцию. Для этой же цели вместо сплошного литья используются ребра жесткости, которые облегчают конструкцию без потери прочности. На боковых сторонах блока цилиндров располагаются посадочные места для вспомогательных механизмов двигателя.

Блок цилиндров
Головка блока цилиндров (ГБЦ). Устанавливается на блок цилиндров и закрывает его сверху. В ГБЦ предусмотрены отверстия для клапанов, впускного и выпускного коллекторов, крепления распредвала (одного или больше), крепления для других элементов двигателя. К ГБЦ, снизу, крепится прокладка (1) — пластина, которая герметизирует стык между блоком цилиндров и ГБЦ. В ней предусмотрены отверстия для цилиндров и крепежных болтов. А сверху — клапанная крышка (5), — ею закрывается ГБЦ сверху, когда двигатель собран и готов к запуску. Прокладка клапанной крышки. Это тонкая пластина, которая укладывается по периметру ГБЦ и герметизирует стык.

Устройство ГБЦ: (1 — прокладка ГБЦ; 2 — ГБЦ; 3 — сальник; 4 — прокладка крышки ГБЦ; 5 — крышка клапанная; 6- прижимная пластина; 7 — пробка маслозаливной горловины; 8 — прокладка пробки; 9 — направляющая втулка клапана; 10 — установочная втулка; 11 — болт крепления головки блока.)

Гильза

Съёмная гильза

Гильзы существуют двух типов – сделанные непосредственно в блоке и являющиеся их частью, и съемные. Что касается выполненных в блоке, то представляют они собой цилиндрические углубления в нем нужной высоты и диаметра.

Съемные же имеют тоже цилиндрическую форму, но с торцов они открыты. Зачастую для надежной посадки в свое посадочное место в блоке, в верхней части ее имеется небольшой отлив, обеспечивающий это. В нижней же части для плотности используются резиновые кольца, установленные в проточные канавки на гильзе.

Внутренняя поверхность гильзы называется зеркалом, потому что она имеет высокую степень обработки, чтобы обеспечить минимально возможное трение между поршнем и зеркалом.

В двухтактных двигателях в гильзе проделываются на определенном уровне несколько отверстий, которые называются окнами. В классической схеме ДВС используется три окна – для впуска, выпуска и перепуска топливной смеси и отработанных продуктов. В оппозитных же установках типа ОРОС, которые тоже являются двухтактными, надобности в перепускном окне нет.

Принцип работы КШМ

Работа механизма двигателя основана на энергии расширения при сгорании топливно-воздушной смеси. Именно эти “микровзрывы” являются движущей силой, которую кривошипно-шатунный механизм переводит в удобную форму. На видео, ниже, подробно описанный принцип работы КШМ в 3Д анимайии.

Принцип работы КШМ:

В цилиндрах двигателя сгорает распыленное и смешанное с воздухом топливо. Такая дисперсия предполагает не медленное горение, а мгновенное, благодаря чему воздух в цилиндре резко расширяется.
Поршень, который в момент начала горения топлива находится в верхней точке, резко опускается вниз. Это прямолинейное движение поршня в цилиндре.
Шатун соединен с поршнем и коленвалом так, что может двигаться (отклоняться) в одной плоскости. Поршень толкает шатун, который надет на шейку коленвала. Благодаря подвижному соединению, импульс от поршня через шатун передается на коленвал по касательной, то есть вал делает поворот.
Поскольку все поршни по очереди толкают коленвал по тому же принципу, их возвратно-поступательное движение переходит во вращение коленвала.
Маховик добавляет импульс вращения, когда поршень находится в «мертвых» точках.

Интересно, что для старта двигателя нужно сначала раскрутить маховик. Для этой цели нужен стартер, который сцепляется с зубчатым венцом маховика и раскручивает его, пока мотор не заведется. Закон сохранения энергии в действии.

Остальные элементы двигателя: клапаны, распредвалы, толкатели, система охлаждения, система смазки, ГРМ и прочие – необходимые детали и узлы для обеспечения работы КШМ.

Шатун

Итак, состоит он из шатуна, коленчатого вала, посадочных мест этого вала в блоке и крышек крепления, вкладышей, втулки, полуколец.

Шатун – это стержень с отверстием в верхней части под поршневой палец. Нижняя часть его сделана в виде полукольца, которым он садится на шейку кривошипа, вокруг шейки он фиксируется крышкой, внутренняя поверхность ее тоже выполнена в виде полукольца, вместе с шатуном они и формируют жесткое, но подвижное соединение с шейкой – шатун может вращаться вокруг ее. Соединяется шатун со своей крышкой посредством болтовых соединений.

Чтобы снизить трение между пальцем и отверстием шатуна применяется медная или латунная втулка.

По всей длине внутри шатун имеет отверстие, через которое масло подается для смазки соединения шатуна и пальца.

Основные неисправности

Учитывая нагрузки, как механические, так и химические, и температурные, кривошипно-шатунный механизм подвержен различным проблемам. Избежать неприятностей с КШП (а значит, и с двигателем) помогает грамотное обслуживание, но всё равно от поломок никто не застрахован.

Стук в двигателе

Один из самых страшных звуков, когда в моторе вдруг появляется странный стук и прочие посторонние шумы. Это всегда признак проблем: если что-то начало стучать, значит, с ним проблема. Поскольку в двигателе элементы подогнаны с микронной точностью, стук свидетельствует об износе. Придется разбирать двигатель, смотреть, что стучало, и менять изношенную деталь.

Основной причиной износа чаще всего становится некачественное ТО двигателя. Моторное масло имеет свой ресурс, и его регулярная замена архиважна. То же относится и к фильтрам. Твердые частички, даже мельчайшие, постепенно изнашивают тонко пригнанные детали, образуют задиры и выработку.

Стук может говорить и об износе подшипников (вкладышей). Они также страдают от недостатка смазки, поскольку именно на вкладыши приходится огромная нагрузка.

Снижение мощности

Потеря мощности двигателя может говорить о залегании поршневых колец. В этом случае кольца не выполняют свою функцию, в камере сгорания остается моторное масло, а продукты сгорания прорываются в двигатель. Прорыв газов говорит и о пустой растрате энергии, и это чувствует автовладелец как снижение динамических характеристик. Продолжительная работа в такой ситуации может только ухудшить состояние двигателя и довести стандартную, в общем-то, проблему до капремонта двигателя.

Проверить состояние мотора можно самостоятельно, измерив компрессию в цилиндрах. Если она ниже нормативной для данной модификации двигателя, значит, предстоит ремонт двигателя.

Повышенный расход масла

Если двигатель начал “жрать” масло, это явный признак залегания поршневых колец или других проблем с цилиндро-поршневой группой. Масло сгорает вместе с топливом, из выхлопной трубы идет черный дым, температура в камере сгорания превышает расчетную, и это не добавляет двигателю здоровья. В некоторых случаях может помочь очистка без демонтажа двигателя, но в большинстве случаев предстоит разборка и дефектовка двигателя.

Нагар

Отложения на поршнях, клапанах и свечах зажигания говорят о том, что с двигателем есть проблема. Если топливо не сгорает полностью, нужно искать причину неисправности и устранять ее. В противном случае мотору грозит перегрев из-за ухудшения теплопроводности поверхностей со слоем нагара.

Белый дым из выхлопной трубы

Появляется, когда в камеру сгорания попадает антифриз. Причиной чаще всего бывает износ прокладки ГБЦ или микротрещины в рубашке охлаждения двигателя, и для устранения проблемы необходима ее замена.

Медлить в этой ситуации нежелательно: маленькая протечка может обернуться гидроударом. Камера сгорания наполняется жидкостью, поршень движется вверх, но жидкость, в отличие от воздуха, не сжимается, и получается эффект удара о твёрдую поверхность. Последствия такой катастрофы могут быть любые, вплоть до “кулака дружбы” и продажи машины на запчасти.

Поршневые кольца

Назначение и устройство поршневых колец обуславливается их ролью в работе кривошипных- устройств. Кольца выполняются плоскими, они имеют разрез шириной в несколько десятых частей миллиметра. Их вставляют в проточенные для них кольцевые углубления на уплотнении.

Кольца выполняют следующие функции:

Уплотняют зазор между гильзой и стенками поршня.
Обеспечивают направление движения поршня.
Охлаждают. Касаясь гильзы, компрессионные кольца отводят избыточное тепло от поршня, оберегая его от перегрева.
Изолируют рабочую камеру от смазочных материалов в картере. С одной стороны, кольца задерживают капельки масла, разбрызгиваемые в картере ударами противовесов щек коленвала, с другой, пропускают небольшое его количество для смазки стенок цилиндра. За это отвечает нижнее, маслосъемное кольцо.

Смазывать необходимо и соединение поршня с шатуном.

Отсутствие смазки в течение нескольких минут приводит детали цилиндра в негодность. Трущиеся части перегреваются и начинают разрушаться либо заклиниваются. Ремонт в этом случае предстоит сложный и дорогостоящий.

Вкладыши

Чтобы уменьшить трение и износ шеек коленчатого вала, в современных двигателях применяются тонкостенные вкладыши, изготовляемые из стальной ленты толщиной 1—2 мм, залитой тонким (0,1—0,5 мм) слоем антифрикционного сплава (баббита, свинцовистой бронзы). Так как усадка сплава ничтожна, то шатунные подшипники с тонкостенными вкладышами не нуждаются в подтяжке и не имеют регулировочных прокладок.

Чтобы исключить проворачивание и сдвиг, вкладыши фиксируются специальными усиками, входящими в пазы головок шатунов. Для прохода смазки в подшипнике имеются отверстия и канавки. В нижней головке шатуна у большинства двигателей имеется отверстие для разбрызгивания масла.

Картер двигателя

Служит конструктивной основой всего двигателя, к нему крепятся все остальные детали. От него отходят внешние кронштейны, на них весь агрегат прикреплен к кузову. К картеру крепится трансмиссия, передающая от двигателя к колесам крутящий момент. В современных конструкциях картер исполняется единой деталью с блоком цилиндров. В его пространственных рамках и происходит основная работа узлов, механизмов и деталей мотора. Снизу к картеру крепится поддон для хранения масла для смазки подвижных частей.

Маховик

Маховик представляет собой чугунный диск, торцовая поверхность которого используется в качестве ведущего диска сцепления.

Маховик способствует более равномерному вращению коленчатого вала двигателя. Кроме того, вследствие запаса энергии, полученной при вращении, маховик помогает двигателю преодолевать перегрузку в момент трогания автомобиля с места.

На обод маховика напрессовывается зубчатый венец для запуска двигателя электрическим стартером и наносится метка для определения верхней мертвой точки поршня первого цилиндра.

Кривошипно-шатунный механизм: устройство, детали, принцип работы

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала и течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ и НМТ.

В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.Маховики отливают из чугуна в виде лиски с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.

Особенности работы двигателя. Такты

Выше описана упрощенная схема работы КШМ. В действительности чтобы создать необходимые условия для нормального сгорания топливной смеси, требуется выполнение подготовительных этапов – заполнение камеры сгорания компонентами смеси, их сжатие и отвод продуктов горения. Эти этапы получили название «такты мотора» и всего их четыре – впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Из них только рабочий ход выполняет полезную функцию (именно при нем энергия преобразуется в движение), а остальные такты – подготовительные. При этом выполнение каждого этапа сопровождается проворотом коленвала вокруг оси на 180 градусов.

Конструкторами разработано два типа двигателей – 2-х и 4-тактный. В первом варианте такты совмещены (рабочий ход с выпуском, а впуск – со сжатием), поэтому в таких моторах полный рабочий цикл выполняется за один полный оборот коленвала.

В 4-тактном двигателе каждый такт выполняется по отдельности, поэтому в таких моторах полный рабочий цикл выполняется за два оборота коленчатого вала, и только один полуоборот (на такте «рабочий ход») выполняется за счет выделенной при горении энергии, а остальные 1,5 оборота – благодаря энергии маховика.

Поршень

Поршень воспринимает при рабочем ходе давление газов и передает его через палец и шатун коленчатому валу двигателя.

Поршень состоит из головки 1 и юбки 14. Верхняя плоскость головки (днище) ограничивает снизу рабочую полость цилиндра и непосредственно воспринимает давление газов.

В головке поршня имеются канавки для поршневых колец.

Юбка поршня, соприкасаясь со стенками цилиндра, направляет движение поршня и передает боковое усилие от него стенкам цилиндра.

На поршень действуют силы давления газов, достигающие больших величин, силы инерции возвратно-поступательно движущихся деталей, боковые силы, возникающие при отклонении шатуна от оси цилиндра, и, наконец, сила трения между поршнем и зеркалом цилиндра. Поэтому поршень должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износоустойчивостью.

Кроме того, вследствие неблагоприятных условий охлаждения (тепло в основном отводится через поршневые кольца и юбку поршня к стенкам цилиндра) поршни могут нагреваться до очень высокой температуры.

Поэтому к конструкции поршня и материалу, из которого он изготовляется, предъявляются повышенные требования. Для изготовления поршней применяются алюминиевые сплавы и чугун. Несмотря на большую прочность чугунных поршней, в современном автомобилестроении предпочтение отдается поршням из алюминиевых сплавов. Алюминиевые поршни легче чугунных, а это уменьшает силы инерции и нагрузку на детали двигателя при его работе.

Алюминиевые поршни обладают большой теплопроводностью, следовательно, днища таких поршней имеют более низкую температуру нагрева, что улучшает наполнение цилиндра свежей горючей смесью и позволяет увеличить-степень сжатия. Наконец, силы трения, возникающие между поршнем и стенками цилиндра, у алюминиевых поршней меньше, чем у чугунных.

В алюминиевых поршнях в верхней части головок иногда делаются глубокие узкие канавки, уменьшающие передачу тепла от днища к поршневым кольцам, чтобы избежать пригорания колец.

В средней части поршня имеются приливы — бобышки 6 для установки поршневого пальца.

Во время работы двигателя поршень и цилиндр расширяются от нагревания. Но условия охлаждения цилиндра значительно лучше, чем условия охлаждения поршня, поэтому цилиндр расширяется меньше, чем поршень. Чтобы избежать заклинивания поршня при нагревании, поршень устанавливается в цилиндре с небольшим зазором.

Чтобы уменьшить зазор между поршнем и цилиндром (вызывающий стуки поршня при непрогретом двигателе и утечку газов), алюминиевые поршни изготавливаются с разрезной и овальной юбками. Разрезные юбки могут иметь разрез различной длины и формы (П- и Т-образные).

Уравнения по отношению к угловому положению кривошипа (Угловая область)

Уравнения, которые описывают циклическое движение поршня по отношению к углу поворота кривошипа. {3}}}\end{array}}}

Поршень с кольцами и пальцем

Поршень – это небольшая цилиндрическая деталь, изготовленная из алюминиевого сплава. Его основным назначением является преобразование давления выделяемых газов в поступательное движение, передаваемое в шатун. Возвратно-поступательное движение обеспечивается за счет гильзы.

Поршень состоит из юбки, головки и дна (днища). Дно может иметь разную форму (выпуклую, вогнутую или плоскую), в нем содержится камера сгорания. На головке расположены небольшие канавки для поршневых колец (маслосъемных и компрессионных).

Кольца компрессионного типа предотвращают возможное попадание газов в двигательный картер, а кольца малосъемного типа предназначены для удаления лишнего масла со стенок цилиндра.

Юбка оснащена специальными бобышками с отверстиями, для установления поршневого пальца, соединяющий поршень и шатун.

Шатун

Шатун – еще одна деталь КШМ, которая изготавливается из стали методом штамповки или ковки, оснащенная шарнирными соединениями. Шатун предназначен для передачи энергии движения от поршня к валу.

Шатун складывается из верхней, разборной нижней головки и стержня. Верхняя головка соединяется с поршневым пальцем. Нижнюю разборную головку можно соединять с шейкой вала с помощью крышек (шатунных).

Кривошип (колено)

К любому кривошипу (колено) крепится шатун поршня. Зачастую кривошип располагается от оси шеек в определенном радиусе, что определяет ход поршня. Именно эта деталь дала название кривошипно-шатунному механизму.

Коленчатый вал

Еще одна подвижная деталь механизма сложной конфигурации, изготовленная из чугуна или стали. Основным назначением вала является преобразование поступательного поршневого движения поршня во вращательный момент.

Коленчатый вал складывается из шеек (коренных, шатунных), щек (соединяющих шейки) и противовесов. Щеки создают равновесие при работе всего механизма. Внутри шейки и щеки оснащены небольшими отверстиями, через которые под давлением происходит подача масла.

Маховик

Маховик, как правило, установлен на конце вала. Изготавливается из чугуна. Маховик предназначен для повышения равномерного вращения вала для запуска двигателя с помощью стартера.

В настоящее время чаще применяются маховики двухмассового типа – два диска, которые достаточно плотно соединены между собой.

Блок цилиндров

Это неподвижная деталь КШМ, которая изготавливается из чугуна или алюминия. Блок предназначен для направления поршней, именно в них осуществляется весь рабочий процесс.

Блок цилиндров может быть оснащен рубашками охлаждения, постелями для подшипников (распределительного и коленчатого вала), точкой крепления.

Головка цилиндров

Эта деталь оснащена камерой сгорания, каналами (впускными и выпускными), отверстиями для свечей зажигания, втулками и седлами. Головка цилиндров изготавливается из алюминия.

Как и блок, головка также имеет рубашку охлаждения, которая соединяется с рубашкой цилиндра. А вот герметичность этого соединения обеспечивается специальная прокладка.

Закрывается головка небольшой штампованной крышкой, при этом между ними устанавливается резиновая прокладка, устойчивая к воздействию масел.

Поршень, гильза цилиндров и шатун образуют то, что автомобилисты обычно называют цилиндр. Двигатель может иметь от одного до 16, а иногда и больше цилиндров. Чем больше цилиндров, тем больше общий рабочий объем двигателя и, соответственно, тем больше его мощность. Но нужно понимать, что при этом одновременно с мощностью растет и расход топлива. Цилиндры в двигателе могут располагаться по различным компоновочным схемам:

рядная (оси всех цилиндров располагаются в одной плоскости)
V-образная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 60 или 120 градусов в двух плоскостях)
оппозитная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 180 градусов)
VR-компоновка (аналогично V-образной, но плоскости располагаются под небольшим углом относительно друг друга)
W-образная компоновка представляет собой совмещение на одном коленчатом валу двух VR-компоновок, расположенных V-образно со смещением относительно вертикали

От компоновочной схемы зависит балансировка двигателя, а так же его размер. Наилучшей балансировкой обладает оппозитный двигатель, однако он редко используется на автомобилях из-за конструктивных особенностей.

Так же отличным балансом обладает рядный шестицилиндровый двигатель, но его применение на современных автомобилях практически невозможно из-за его громоздкости. Наибольшее распространение получили V-образные и W-образные двигатели из-за наилучшего сочетания динамических характеристик и конструктивных особенностей.

Блок цилиндров

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.

Поршень

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 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.

Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. 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.

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.

Устройство КШМ

Схема стандартного кривошипа представлена сочетанием различных элементов, которые и обеспечивают передачу с перенаправлением вращения. Они следующие:

Шатун.
Цилиндр-поршневая группа.
Коленчатый вал.

Все эти детали расположены в двигателе в блоке цилиндров. Полезная КПД находится в обширном диапазоне, может быть достаточно большим

Рассматривая чертеж следует уделить внимание тому, что все элементы должны точно позиционироваться относительно друг друга

Поршень

Важным элементом механизма зачастую становится поршень. Это связано с тем, что во время движения поршня создается требуемое давление. Особенностями назовем следующие моменты:

Точность размеров повышенная. В противном случае ДВС потеряет мощность или заклинит при эксплуатации.
При изготовлении применяются легкие сплавы, за счет чего повышается КПД.
Материал должен выдерживать воздействие окружающей среды.
Радиус соответствует блоку цилиндров.

Для обеспечения требуемой степени герметизации на этой детали делают несколько проточек, предназначение которых заключается в расположении герметизирующих колец.

Шатун

Еще одним важным элементом можно назвать шатун. Его предназначение заключается в связи поршня и коленвала. За счет этого обеспечивается передача механического действия. Ключевыми особенностями назовем следующее:

Шатун выполнен в виде двутаврового изделия.
Шатун характеризуется повышенной устойчивостью к изгибу.
На концах, как правило, расположены головки для соединения с поршнем и коленчатом валом.
Радиус варьирует в большом диапазоне.

В месте непосредственного контакта шатуна с коленчатым валом находится шатунная шейка. Нижняя часть выполнена в разъемном виде, за счет чего можно провести демонтаж.

Коленчатый вал

Устанавливается вал кривошипа в механизме для второго этапа преобразования энергии. За счет этого элемента есть возможность провести превращение поступательного движения поршня в возвратно-поступательное. Стоимость подобного изделия довольно высока, так как он обладает сложной геометрией. Радиус кривошипа также зависит от различных моментов. Особенности вала следующие:

Есть два типа шеек: шатунные и коренные. Их предназначение существенно отличается, как и форма. Соединение проводится особым типом шеек.
Фиксация проводится при помощи специальных крышек. Даже малейшее смещение может стать причиной серьезного износа.
Для снижения степени трения устанавливаются подшипники. Выделяют довольно большое количество различны вариантов исполнения подшипников, выбор проводится в зависимости от эксплуатационных условий.
Шатунные шейки предназначены для крепления шатуна. Они имеют относительно небольшие размеры, повторяют форму шатуна.
Диаметр может варьировать в большом диапазоне.

При изготовлении этого элемента применяется сталь, которая характеризуется высокой устойчивостью к нагреву и механическому воздействию.

Маховик

У двигателя также есть маховик, который является важным конструктивным элементом. Сред особенностей отметим:

Уделяется внимание правильности фиксации. Он не должен прокручиваться, так как это станет причиной повреждения вала.
При изготовлении применяется сталь с повышенной устойчивостью к высокой температуре.
Обладает значительным весом и габаритами, при раскручивании обеспечиваются наиболее благоприятные условия вращения коленвала.
За счет большого веса возникают существенные проблемы при старте двигателя, так как для его раскручивания требуется высокое усилие.
Увеличенный радиус также неблагоприятно отражается на массе изделия.

Маховик должен иметь точные размеры, так как даже незначительные отклонения могут привести к серьезным последствиям. Он устанавливается для выполнения различных функций.

Блок и головка блока цилиндров

Все детали расположены в герметичном корпусе, который называется блоком. Его размеры характеризуются высокой точностью, есть охлаждающий пояс. Для облегчения конструкции и эффективного отвода тепла применяется алюминий.

Головка блока цилиндров накрывает основную часть. Она позволяет проводить обслуживание при необходимости. При ее изготовлении также применяется металл с небольшим весом. В верхней части есть отверстия для подключения других узлов, а также отвода продуктов горения.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Сбои в работе могут случиться в разных элементах кривошипно-шатунной группы. Сложность конструкции и сочетания параметров шатунных механизмов двигателей заставляет особенно внимательно относить к их расчету, изготовлению и эксплуатации.

Наиболее часто к неполадкам приводит несоблюдение режимов работы и технического обслуживания мотора. Некачественная смазка, засорение каналов подачи масла, несвоевременная замена или пополнение запаса масла в картере до установленного уровня- все эти причины приводят к повышенному трению, перегреву деталей, появлению на их рабочих поверхностях задиров, потертостей и царапин. При каждой замене масла обязательно следует менять масляный фильтр. В соответствии с регламентом обслуживания также нужно менять топливные и воздушные фильтры.

Нарушение работы системы охлаждения также вызывает термические деформации деталей вплоть до их заклинивания или разрушения. Особенно чувствительны к качеству смазки дизельные моторы.

Неполадки в системе зажигания также могут привести к появлению нагара на поршне и п\его кольцах Закоксовывание колец вызывает снижение компрессии и повреждение стенок цилиндра.

Бывает также, что причиной поломки становятся некачественные либо поддельные детали или материалы, примененные при техническом обслуживании. Лучше приобретать их у официальных дилеров или в проверенных магазинах, заботящихся о своей репутации.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Для своевременного выявления сбоев и начинающих развиваться негативных процессов в кривошипно- шатунной группе полезно знать из внешних признаков:

Стуки в двигателе, непривычные звуки при разгоне. Звенящие звуки часто бывают вызваны детонационными явлениями. Неполное сгорание топлива во время рабочего такта и взрывообразное его сгорание на такте выпуска приводят к скоплению нагара на кольцах и днище поршня, к ухудшению условий их охлаждения и разрушению. Необходимо залить качественное топливо и проверит параметры работы системы зажигания на стенде.
Глухие стуки говорят об износе шеек коленвала. В этом случае следует прекратить эксплуатацию, отшлифовать шейки и заменить вкладыши на более толстые из ремонтного комплекта.
«Поющий» на высокой звонко ноте звук указывает на возможное начало плавления вкладышей или на нехватку масла при повышении оборотов. Также нужно срочно ехать в сервис.
Сизые клубы дыма из выхлопного патрубка свидетельствуют о избытке масла в рабочей камере. Следует проверить состояние колец и при необходимости заменить их.
Падение мощности также может вызываться закоксовыванием колец и снижением компрессии.

При обнаружении этих тревожных симптомов не стоит откладывать визит в сервисный центр. Заклиненный двигатель обойдется намного дороже, и по деньгам, и по затратам времени.

Детали кривошипно-шатунного механизма

а — V- образного карбюраторного двигателя; 6 — V-образного дизельного двигателя; в — соединение головки блока цилиндров, гильзы и блока цилиндров двигателя KaМA3-740; 1- крышка блока распределительных зубчатых колес; 2 — прокладка головки блока цилиндров; 3 — камера сгорания, 4 — головка блока цилиндров, 5 — гильза цилиндра; 6 и 19 — уплотнительные кольца, 7 — блок цилиндров; 8 — резиновая прокладка; 9 – головка блока цилиндров; 10 -прокладка крышки; 11 – крышка головки блоки цилиндров; 12 и 13 — болты крепления крышки и головки блока цилиндров; 14 — патрубок выпускного коллектора; 15 — болт-стяжка; 16 — крышка коренного подшипника: 17 — болт крепления крышки коренного подшипника; 17 – стопорное кольцо: 20 — стальная прокладка головки блока цилиндров.

Блок картер

Блок-картер отливают из легированного чугуна или алюминиевых сплавов.Блок-картер разделен на дне части горизонтальной перегородкой. В нижней части в вертикальных перегородках имеются разъемные отверстия крепления коленчатого вала, в верхней гильзы цилиндров. Блок-картер может быть отлит вместе с цилиндрами («сухие» гильзы), либо иметь вставные сменные гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, так называемые «мокрые» гильзы. Также в блок-картере выполнены гладкие отверстия пол коренные опоры распределительного вала, под толкатели ГРМ, имеются гладкие и резьбовые отверстия и припадочные поверхности крепления деталей и приборов.

Гильзы цилиндров

Гильзы цилиндров являются направляющими для поршня и вместе с головкой образуют полость, в которой осуществляется рабочий ЦИКЛ, Изготовляют гильзы литьем из специального чугуна. На наружной поверхности имеется одна или две посадочные поверхности крепления гильзы в блоке цилиндров. Внутреннюю поверхность цилиндра подвергают закалке с нагревом ТВЧ и тщательно обрабатывают, получая «зеркальную» поверхность.

Верхняя часть цилиндра наиболее нагружена, так как здесь происходит сгорание рабочей смеси, сопровождаемое резким повышением давления и температуры. Кроме того, в этой зоне происходит перекладка поршня, сопровождаемая ударными нагрузками на стенки цилиндра. Для повышения износостойкости верхней част цилиндров в карбюраторных двигателях (ЗМЗ-53 и ЗИЛ-508.10) применяют пеганки из специального износостойкого чугуна» запрессованные в верхней части цилиндра. Толщина вставки 2—4 мм. высота 40—50 мм. используемый материал — аустенитный чугун.

«Мокрые» гильзы могут быть установлены в блок-картер с центровкой по одному или двум поясам. Первый способ применяется для постановки гильзы в алюминиевые, в юрой — в чугунные блоки. Для уплотнения нижнего центрирующего пояска «мокрых» гильз применяют резиновые кольца гильзы с центровкой по одному нижнему поясу уплотняются одной медной прокладкой под горне нон плоскостью буртика.

Головка блока

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры и образует верхнюю часть рабочей полости двигателя, в ней частично или полностью размещаются камеры сгорания. Головки блока цилиндров отливают из легированного серого чугуна или алюминисвого сплава. Чаще всего они являются общими для всех цилиндров, образующих ряд. В головках блока цилиндров разметаются гнезда и направляющие втулки клапанов, впускные и выпускные каналы. Их внутренние полости образуют рубашку для охлаждающей жидкости. В верхней части имеются опорные площадки для крепления деталей клапанного механизма, В конструкциях с верхним расположением распределительного вала предусмотрены соответствующих опоры. Для уплотнения стыка головки блока цилиндров и блока цилиндров применяю) сталеасбестовую уплотняющую прокладку, предотвращающую прорыв газов наружу и исключающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в цилиндры. В двигателях послушного охлаждения головки блока цилиндров делают ребренными. Причем ребра располагают по движению потока охлаждающего воздуха. Так, чтобы обеспечивался более эффективный теплоотвод.

Поддон картера

Поддон картера закрывает KШМ снизу и одновременно является резервуаром для масла. Поддоны изготовляют штамповкой из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов. Внутри поддонов могут выполняться лотки и перегородки, препятствующие перемещению и взбалтыванию масла при лвижении автомобиля по неровным дорогам, Привалочная поверхность, стыкующаяся с блок-картером, имеет от-бортовку металла и усиливается для придания жесткости стальной полосой, приваренной по периметру. В нижней точке поддона приваривается бобышка с резьбовым отверстием, которое закрывают пробкой с магнитом для улавливания металлических продуктов износа, образующихся вследствие изнашивания двигателя.

Маховик

Чтобы исключить осевые биения, коленчатый вал и маховик должны быть хорошо отбалансированы.

Другой конец коленчатого вала, противоположный фланцу маховика используется зачастую для привода остальных механизмом и систем мотора: к примеру, там может размещаться шестерня привода масляного насоса, посадочное место для приводного шкива.

Это основная схема коленчатого вала. Особо нового пока ничего не придумано. Все новые разработки направлены пока только на снижение потерь мощности в результате трения между элементами ЦПГ и КШМ.

Также стараются снизить нагрузку на коленчатый вал путем изменения углов положения кривошипов относительно друг друга, но особо значительных результатов пока нет.

Перечень неисправностей КШМ

Наиболее распространенными поломками механизма являются:

износ и разрушение шатунных и коренных шеек коленвала;
стачивание, выкрашивание или плавление вкладышей подшипников скольжения;
загрязнение нагаром сгорания поршневых колец;
перегрев и поломка колец;
скопление нагара на поршневом днище приводит к его перегреву и возможному разрушению;
длительная эксплуатация двигателя с детонационными эффектами вызывает прогорание днища поршня.

Сочетание этих неисправностей со сбоем в системе смазки может вызвать перекос поршней в цилиндрах и заклинивание двигателя. Устранение всех этих поломок связано демонтажом двигателя и его частичной или полной разборкой.

Ремонт занимает много времени и обходится недешево, поэтому лучше выявлять сбои в работе на ранних стадиях и своевременно устранять неполадки.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Маятник Капицы » РобоВики

Данная статья является вводной теорией к занятию по робототехнике «Кривошипно-шатунный механизм из Lego EV3″

В этой статье

Первые КШМ
КШМ в паровых машинах
КШМ в двигателях внутреннего сгорания
Маятник Капицы

Первые КШМ

Первые упоминания об использовании кривошипно-шатунного механизма можно отнести ко временам Древнего Рима (примерно III век н.э.). Машина для распиливания каменных блоков передавала вращение от водяного колеса с помощью зубчатой передачи на кривошипно-шатунный механизм, который преобразовывал вращательное движение в возвратно-поступательное движение полотна пилы. Также такие устройства могли использоваться на древних лесопилках.

Схема водяного древнеримского распиловочного станка с КШМ

Большого распространения такие машины не получили – деревянные части из-за большого количества трущихся деталей быстро изнашивались и требовали частого ремонта, а рабский труд был намного дешевле и не требовал большой квалификации рабочих.

В XVI веке кривошипно-шатунный механизм появился на деревянных самопрялках. Самопрялка – это ручной станок для прядения нити из шерсти, состоящий из двух катушек. В самопрялке для скручивания нити использовался принцип ременной передачи. Раньше большую катушку приходилось раскручивать рукой. К самопрялке добавили педаль. Нажимая ногой на педаль, работник смог раскручивать катушку без использования рук. Этот механизм упростил работу и позволил за то же время производить больше пряжи. В данном устройстве возвратно-поступательное движение педали передавалось через деревянный шатун на кривошип и преобразовывалось во вращательное движение большой катушки (шкива).

Самопрялка с педалью и КШМ позволяла освободить руки и сделать работу более производительной

КШМ в паровых машинах

Начиная с начала XVIII века большую популярность среди изобретателей и ученых начинают получать паровые машины. Первый паровой двигатель для водяного насоса построил в 1705 году английский изобретатель Томас Ньюкомен для выкачивания воды из глубоких шахт.

Позднее устройство парового двигателя было усовершенствовано шотландским инженером и механиком Джеймсом Уаттом (1736-1819). Кстати, именно Джеймс Уатт ввел в оборот термин «лошадиная сила», а его именем назвали единицу мощности Ватт. Паровая машина Уатта получила сложную систему связанных тяг, а планетарная зубчатая передача преобразовывала возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение маховика (большого тяжелого колеса). Данная паровая машина стала универсальной, так как в отличие от машины Ньюкомена поршень имел рабочий ход в обе стороны. Машина Уатта получила широкое распространение на ткацких фабриках, в металлургии, при строительстве первых паровозов для железных дорог XVIII века.

Паровая машина Джеймса Уатта. Вместо кривошипа — сложная планетарная зубчатая передачаШотландский изобретатель Джеймс Уатт (James Watt)

Нужно сказать, что паровыми машинами занимались в те времена очень многие изобретатели. Так, в Российской Империи свою двухцилиндровую паровую машину изобрел инженер Иван Иванович Ползунов (1728-1766).

В XIX веке паровую машину Уатта упростили, заменив сложный планетарный механизм на кривошипно-шатунный механизм.

Паровая машина с кривошипно-шатунным механизмомСхема паровой машины с кривошипно-шатунным механизмом

Паровая машина с КШМ нашла широкое применение при строительстве первых автомобилей на паровой тяге и паровозов, перевозящих грузы по железной дороге.

Паровоз

КШМ в двигателях внутреннего сгорания

До этого мы рассматривали использование кривошипно-шатунного механизма в паровых двигателях. В паровом двигателе топливо сгорает в печи (вне цилиндра) и нагревает водяной котел, и уже водяной пар в цилиндре толкает поршень.

В двигателе внутреннего сгорания топливная смесь (воздух + газ, или воздух + бензин и т.д.) поджигается внутри цилиндра и продукты горения толкают поршень. Сокращенно такие двигатели называют ДВС.

Первый одноцилиндровый ДВС на газовом топливе построил в 1860 году в Париже французский изобретатель Жан Ленуар.

Двигатель внутреннего сгорания Жана Ленуара (внешне очень похож на паровую машину)

Однако широкое применение двигатели внутреннего сгорания нашли в конце XIX века после получения керосина и бензина из нефти. Появление жидкого топлива позволило создать экономичные двигатели небольшой массы, которые можно было использовать для привода транспортных машин.

В 1881-1885 гг. российский изобретатель Огнеслав Костович сконструировал и построил в России восьмицилиндровый двигатель мощностью 59 кВт.

Двигатель внутреннего сгорания Огнеслава Костовича

В 1897 г. немецким инженером Рудольфом Дизелем был спроектирован и построен первый двигатель с воспламенением от сжатия. Это был компрессорный двигатель, работающий на керосине, впрыскиваемом в цилиндр при помощи сжатого воздуха.

Рудольф Дизель и его двигатель внутреннего сгорания

Все эти ДВС имели схожие черты и использовали кривошипно-шатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала.

Давайте посмотрим на схему устройства современного двигателя внутреннего сгорания.

Схема кривошипно-шатунного механизма в двигателе внутреннего сгорания

Общие определения:

Поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль цилиндра – он ходит вверх и вниз.

Шатун – деталь, связывающая кривошип и поршень.

Кривошип – условная деталь, которая связывает шатун с коленвалом.

Противовес снижает вибрации при вращении коленвала.

Блок цилиндров – корпус, в котором находятся цилиндры двигателя.

Поршневой палец – цилиндрическая деталь, ось вращения шатуна относительно поршня.

Коленвал (коленчатый вал) – ось вращения ступенчатой формы.

Верхняя мертвая точка – крайнее верхнее положение поршня, где меняется направление его движения.

Нижняя мертвая точка — крайнее нижнее положение поршня, где меняется направление его движения.

Ход поршня — расстояние между крайними положениями поршня. Равно удвоенному радиусу кривошипа.

Блок цилиндров, поршень с шатуном и коленвал

Видео:

Старинная русская прялка с кривошипно-шатунным механизмом
Паровая машина. Джеймс Уатт
Принцип работы противовесов

Литература:

КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Обычный маятник, если перевернуть его кверху ногами, неустойчив. Для него крайне трудно найти верхнюю точку равновесия. Но если совершать быстрые вертикальные возвратно-поступательные колебания, то положение такого маятника становится устойчивым.

Петр Леонидович Капица

Советский академик и нобелевский лауреат по физике Петр Леонидович Капица (1894 — 1984) использовал модель маятника с вибрирующим подвесом для построения новой теории, которая описывала эффекты стабилизации тел или частиц. Работа Капицы по стабилизации маятника была опубликована в 1951 году, а сама модель получила название «маятник Капицы». Более того, было открыто новое направление в физике — вибрационная механика. Данная модель позволила наглядно показать возможности высокочастотной электромагнитной стабилизации пучка заряженных частиц в ускорителях.

Владимир Игоревич Арнольд

Другой советский математик и академик Владимир Игоревич Арнольд (1937-2010), который был заместителем Капицы, вспоминал его слова:

«Он (Капица — примечание) сказал: «Вот смотрите — когда придумывается какая-то физическая теория, то прежде всего надо сделать маленький какой-нибудь прибор, на котором его наглядно можно было-бы продемонстрировать кому угодно. Например, Будкер и Векслер хотят делать ускорители на очень сложной системе. Но я посмотрел, что уравнения, которые говорят об устойчивости этого пучка, означают, что если маятник перевернут кверху ногами, он обычно неустойчив, падает. Но если точка подвеса совершает быстрые вертикальные колебания, то он становится устойчивым. В то время как ускоритель стоит много миллионов, а этот маятник можно очень легко сделать. Я его сделал на базе швейной электрической машинки, он вот здесь стоит». Он нас отвел в соседнюю комнату и показал этот стоящий вертикально маятник на базе швейной машинки».

Демонстрация динамической стабилизации перевернутого маятника с помощью электробритвы

У математика Арнольда не было своей швейной машинки, и он огорчился. Но у него была электробритва «Нева», из которой и был собран перевернутый маятник. К сожалению, в первой конструкции маятник падал. Тогда Арнольд вывел формулу и увидел, что длина маятника не должна быть больше 12 сантиметров. Известный математик укоротил подвес до 11 сантиметров и все получилось.

Давайте посмотрим, какие силы действуют на «маятник Капицы». После прохождения верхней мертвой точки подвес маятника начинает тянуть грузик вниз. После прохождения нижней мертвой точки подвес толкает грузик вверх. Так как углы вежду векторами сил в верхней и нижней точке разные, то сумма их векторов дает силу, направленную к оси вертикальных колебаний маятника. Если эта сила больше силы тяжести, то верхнее положение маятника становится устойчивым.

А эта формула описывает взаимосвязь частоты вибраций подвеса, амплитуды колебаний и длины жесткого подвеса.

Видео:

GetAClass. Маятник Капицы
Маятник Капицы: диалог академика Арнольда и Капицы, вывод формулы

Кривошипно-шатунный механизм: устройство, детали, принцип работы

Практически в любом поршневом двигателе, установленном в автомобиле, тракторе, мотоблоке, используется кривошипно- шатунный механизм. Стоят они и компрессорах для производства сжатого воздуха. Энергию расширяющихся газов, продуктов сгорания очередной порции рабочей смеси, кривошипный механизм преобразует во вращение рабочего вала, передаваемое на колеса, гусеницы или привод мотокосы. В компрессоре происходит обратное явление: энергия вращения приводного вала преобразуется в потенциальную энергию сжимаемого в рабочей камере воздуха или другого газа.

Содержание

Устройство механизма

Первые кривошипные устройства были изобретены в античном мире. На древнеримских лесопилках вращательное движение водяного колеса, вращаемого речным течением, преобразовывалось в возвратно-поступательной движение полотна пилы. В античности большого распространения такие устройства не получили по следующим причинам:

деревянные части быстро изнашивались и требовали частого ремонта или замены;
рабский труд обходился дешевле высоких для того времени технологий.

В упрощенном виде кривошипно-шатунный механизм использовался с XVI века в деревенских прялках. Движение педали преобразовывалось во вращение прядильного колеса и других частей приспособления.

Разработанные в XVIII веке паровые машины тоже использовали кривошипный механизм. Он располагался на ведущем колесе паровоза. Давление пара на поршневое дно преобразовывалось в возвратно- поступательное движение штока, соединенного с шатуном, шарнирно закрепленном на ведущем колесе. Шатун придавал колесу вращение. Такое устройство кривошипно-шатунного механизма было основой механического транспорта до первой трети XX века.

Паровозная схема была улучшена в крейцкопфных моторах. Поршень в них жестко прикреплен к крейцкопфу- штоку, скользящему в направляющих взад и вперед. На конце штока закреплен шарнир, к нему присоединен шатун. Такая схема увеличивает размах рабочих движений, позволяет даже сделать вторую камеру с другой стороны от поршня. Таким образом каждое движение штока сопровождается рабочим тактом. Такая кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма позволяет при тех же габаритах удвоить мощность. Крейцкопфы применяются в крупных стационарных и корабельных дизельных установках.

Элементы, составляющие кривошипно-шатунный механизм, разбивают на следующие типы:

Подвижные.
Неподвижные.

К первым относятся:

поршень;
кольца;
пальцы;
шатун;
маховик;
коленвал;
подшипники скольжения коленчатого вала.

К неподвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относят:

блок цилиндров;
гильза;
головка блока;
кронштейны;
картер;
другие второстепенные элементы.

Поршни, пальцы и кольца объединяют в поршневую группу.

Каждый элемент, равно как и подробная кинематическая схема и принцип работы заслуживают более подробного рассмотрения

Блок цилиндров

Это одна из самых сложных по конфигурации деталь двигателя. На схематическом объемном чертеже видно, что внутри он пронизан двумя непересекающимися системами каналов для подачи масла к точкам смазки и циркуляции охлаждающей жидкости. Он отливается из чугуна или сплавов легких металлов, содержит в себе места для запрессовки гильз цилиндра, кронштейны для подшипников коленвала, пространство для маховика, систем смазки и охлаждения. К блоку подходят патрубки системы подачи топливной смеси и удаления отработанных газов.

Снизу к блоку через герметичную прокладку крепится масляный картер- резервуар для смазки. В этом картере и происходит основная работа кривошипно- шатунного механизма, сокращенно КШМ.

Гильза должна выдерживать высокое давление в цилиндре. Его создают газы, образовавшиеся после сгорания топливной смеси. Поэтому и то место блока, куда гильзы запрессованы, должно выдерживать большие механические и термические нагрузки.

Гильзы обычно изготавливают из прочных сортов стали, реже — из чугуна. В ходе работы двигателя они изнашиваются при капитальном ремонте двигателя могут быть заменены. Различают две основных схемы их размещения:

сухая, внешняя сторона гильзы отдает тепло материалу блока цилиндров;
влажная, гильза омывается снаружи охлаждающей жидкостью.

Второй вариант позволяет развивать большую мощность и переносить пиковые нагрузки.

Поршни

Деталь представляет из себя стальную или алюминиевую отливку в виде перевернутого стакана. Скользя по стенкам цилиндра, он принимает на себя давление сгоревшей топливной смеси и превращает его в линейное движение. Далее через кривошипный узел она превращается во вращение коленчатого вала, а затем передается на сцепление и коробку передач и через кардан к колесам. Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, приводят транспортное средство или стационарный механизм в движение.

Деталь выполняет следующие функции:

на такте впуска, двигаясь вниз (или в направлении от коленчатого вала, если цилиндр расположен не вертикально) на, он увеличивает объем рабочей камеры и создает в ней разрежение, затягивающее и равномерно распределяющее по объему очередную порцию рабочей смеси;
на такте сжатия поршневая группа движется вверх, сжимая рабочую смесь до необходимой степени;
далее идет рабочий такт, деталь под давлением идет вниз, передавая импульс вращения коленчатому валу;
на такте выпуска он снова идет вверх, вытесняя отработанные газы в выхлопную систему.

На всех тактах, кроме рабочего, поршневая группа движется за счет коленчатого вала, забирая часть энергии его вращения. На одноцилиндровых двигателях для аккумуляции такой энергии служим массивный маховик, на многоцилиндровые такты цилиндров сдвинуты во времени.

Конструктивно изделие подразделяется на такие части, как:

днище, воспринимающее давление газов;
уплотнение с канавками для поршневых колец;
юбка, в которой закреплен палец.

Палец служит осью, на которой закреплено верхнее плечо шатуна.

Поршневые кольца

Кольца выполняют следующие функции:

Уплотняют зазор между гильзой и стенками поршня.
Обеспечивают направление движения поршня.
Охлаждают. Касаясь гильзы, компрессионные кольца отводят избыточное тепло от поршня, оберегая его от перегрева.
Изолируют рабочую камеру от смазочных материалов в картере. С одной стороны, кольца задерживают капельки масла, разбрызгиваемые в картере ударами противовесов щек коленвала, с другой, пропускают небольшое его количество для смазки стенок цилиндра. За это отвечает нижнее, маслосъемное кольцо.

Смазывать необходимо и соединение поршня с шатуном.

Поршневые пальцы

Различают следующие типы конструкции пальцев:

Фиксированные. Неподвижно крепятся в юбке, вращается только обойма верхней части шатуна.
Плавающие. Могут проворачиваться в своих креплениях.

Шатун

Эта ответственный элемент кривошипно-шатунного механизма двигателя выполнен разборным, для того, чтобы можно было менять вкладыши подшипников в его обоймах. Подшипники скольжения используются на низкооборотных двигателях, на высокооборотных устанавливают более дорогие подшипники качения.

Внешним видом шатун напоминает накидной ключ. Для повышения прочности и снижения массы поперечное сечение сделано в виде двутавровой балки.

При работе деталь испытывает попеременно нагрузки продольного сжатия и растяжения. Для изготовления используют отливки из легированной или высокоуглеродистой стали.

Коленчатый вал

Преобразование осуществляет с помощь.

Из деталей кривошипно-шатунной группы коленчатый вал имеет наиболее сложную пространственную форму. Несколько коленчатых сочленений выносят оси вращения его сегментов в сторону от основной продольной оси. К этим вынесенным осям крепятся нижние обоймы шатунов. Физический смысл конструкции точно такой же, как и при закреплении оси шатуна на краю маховика. В коленвала «лишняя», неиспользуемая часть маховика изымается и заменяется противовесом. Это позволяет существенно сократить массу и габариты изделия, повысить максимально доступные обороты.

Основные части, из которых состоит коленвал, следующие:

Шейки. Служат для крепления вала в кронштейнах картера и шатунов на валу. Первые называют коренными, вторые — шатунными.
Щеки. Образуют колена, давшие узлу свое название. Вращаясь вокруг продольной оси и толкаемые шатунами, преобразуют энергию продольного движения поршневой группы во вращательную энергию коленвала.
Фронтальная выходная часть. На ней размещен шкив, от которого цепным или ременным приводом крутятся валы вспомогательных систем мотора- охлаждения, смазки, распределительного механизма, генератора.
Основная выходная часть. Передает энергию трансмиссии и далее — колесам.

Тыльная часть щек, выступающая за ось вращения коленвала, служит противовесом для основной их части и шатунных шеек. Это позволяет динамически уравновесит вращающуюся с большой скоростью конструкцию, избежав разрушительных вибраций во время работы.

Для изготовления коленвалов используются отливки из легких высокопрочных чугунов либо горячие штамповки (поковки) из упрочненных сортов стали.

Картер двигателя

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Принцип работы кривошипно — шатунного механизма не изменился за последние три столетия.

Во время рабочего такта воспламенившаяся в конце такта сжатия рабочая смесь быстро сгорает, продукты сгорания расширяются и толкают поршень вниз. Он толкает шатун, тот упирается в нижнюю ось, разнесенную в пространстве с основной продольной осью. В результате под действием приложенных по касательной сил коленвал проворачивается на четверть оборота в четырехтактных двигателях и на пол-оборота в двухтактных. таким образом продольное движение поршня преобразуется во вращение вала.

Расчет кривошипно-шатунного механизма требует отличных знаний прикладной механики, кинематики, сопротивления материалов. Его поручают самым опытным инженерам.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Перечень неисправностей КШМ

Наиболее распространенными поломками механизма являются:

износ и разрушение шатунных и коренных шеек коленвала;
стачивание, выкрашивание или плавление вкладышей подшипников скольжения;
загрязнение нагаром сгорания поршневых колец;
перегрев и поломка колец;
скопление нагара на поршневом днище приводит к его перегреву и возможному разрушению;
длительная эксплуатация двигателя с детонационными эффектами вызывает прогорание днища поршня.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Стуки в двигателе, непривычные звуки при разгоне. Звенящие звуки часто бывают вызваны детонационными явлениями. Неполное сгорание топлива во время рабочего такта и взрывообразное его сгорание на такте выпуска приводят к скоплению нагара на кольцах и днище поршня, к ухудшению условий их охлаждения и разрушению. Необходимо залить качественное топливо и проверит параметры работы системы зажигания на стенде.
Глухие стуки говорят об износе шеек коленвала. В этом случае следует прекратить эксплуатацию, отшлифовать шейки и заменить вкладыши на более толстые из ремонтного комплекта.
«Поющий» на высокой звонко ноте звук указывает на возможное начало плавления вкладышей или на нехватку масла при повышении оборотов. Также нужно срочно ехать в сервис.
Сизые клубы дыма из выхлопного патрубка свидетельствуют о избытке масла в рабочей камере. Следует проверить состояние колец и при необходимости заменить их.
Падение мощности также может вызываться закоксовыванием колец и снижением компрессии.

Обслуживание КШМ

Чтобы не повредить детали КШМ, нужно соблюдать все требования изготовителя по периодическому обслуживанию и регулярному осмотру автомобиля.

Уровень масла, особенно на не новом автомобиле, следует проверять ежедневно перед выездом. Занимает это меньше минуты, а может сэкономить месяцы ожидания при серьезной поломке.

Топливо нужно заливать только с проверенных АЗС известных брендов, не прельщаясь двухрублевой разницей в цене.

При обнаружении перечисленных выше тревожных симптомов нужно незамедлительно ехать на СТО.

Не стоит самостоятельно, по роликам из Сети, пытаться растачивать цилиндры, снимать нагар с колец и выполнять другие сложные ремонтные работы. Если у вас нет многолетнего опыта такой работы- лучше обратиться к профессионалам. Самостоятельная установка шатунного механизма после ремонта- весьма сложная операция.

Применять различные патентованные средства «для преобразования нагара на стенках цилиндров», «для раскоксовывания» разумно лишь тогда, когда вы точно уверены и в диагнозе, и в лекарстве.

Из чего состоит кривошипно шатунный механизм двигателя

Содержание

1 Содержание
2 Принцип действия [ править | править код ]
3 Типы и виды КШМ [ править | править код ]
4 История [ править | править код ]
- 4.1 В природе [ править | править код ]
- 4.2 В Римской империи [ править | править код ]
5 Уравнения движения поршня (для центрального КШМ) [ править | править код ]
- 5.1 Определения [ править | править код ]
- 5.2 Угловая скорость [ править | править код ]
- 5.3 Отношения в треугольнике [ править | править код ]
6 Уравнения по отношению к угловому положению кривошипа (для центрального КШМ) [ править | править код ]
- 6.1 Положение [ править | править код ]
- 6.2 Скорость [ править | править код ]
- 6.3 Ускорение [ править | править код ]
7 Пример графиков движения поршня [ править | править код ]
8 Применение [ править | править код ]
9 Блок-картер
10 Цилиндр
11 Блок цилиндров
12 Остов двигателя
13 Поршень
14 Поршневые кольца
15 Поршневой палец
16 Шатун
17 Коленчатый вал
18 Маховик
19 Устройство механизма
20 Блок цилиндров
21 Поршни
22 Поршневые кольца
23 Поршневые пальцы
24 Шатун
25 Коленчатый вал
26 Картер двигателя
27 Принцип работы кривошипно-шатунного механизма
28 Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины
29 Перечень неисправностей КШМ
30 Признаки наличия неисправностей в работе КШМ
31 Обслуживание КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик.
Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

Содержание

Принцип действия [ править | править код ]

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 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

шатунных шеек
коренных шеек
противовеса

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

Типы и виды КШМ [ править | править код ]

Центральный КШМ, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.
Смещенный КШМ, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а;
V-образный КШМ (в том числе с прицепным шатуном), у которого два шатуна, работающие на левый и правый цилиндры, размещены на одном кривошипе коленчатого вала.

По соотношению хода и диаметра поршня различают:

В автомобильных высокооборотистых ДВС преобладает короткоходная схема.

По наличию бокового усилия на гильзе КШМ бывает:

История [ править | править код ]

В природе [ править | править код ]

Задние конечности кузнечиков представляют собой кривошипно-шатунный механизм с неполным оборотом.
Бедро и голень человека и роботов-андроидов тоже представляют собой кривошипно-шатунный механизм с неполным оборотом.

В Римской империи [ править | править код ]

Самые ранние свидетельства появления на машине рукоятки в сочетании с шатуном относятся к пилораме из Иераполиса, 3-й век нашей эры, римский период, а также византийским каменным пилорамам в Герасе, Сирии и Эфесе, Малая Азия (6-й век нашей эры). [4] Ещё одна такая пилорама возможно существовала во 2 веке н. э. в римском городе Августа-Раурика (современная Швейцария), где был найден металлический кривошип. [5]

Уравнения движения поршня (для центрального КШМ) [ править | править код ]

Определения [ править | править код ]

l — длина шатуна (расстояние между шатуннопоршневой осью и кривошипношатунной осью)
r — радиус кривошипа (расстояние между кривошипношатунной осью и центром кривошипа, то есть половина хода поршня
A — угол поворота кривошипа (от «верхней мёртвой точки» до «нижней мёртвой точки»)
x — положение шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
v — скорость шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
a — ускорение шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
ω — угловая скорость кривошипа в радианах в секунду (рад/сек)

Угловая скорость [ править | править код ]

Угловая скорость кривошипа в оборотах в минуту (RPM):

ω = 2 π ⋅ R P M 60 <displaystyle omega =<frac <2pi cdot mathrm ><60>>>

Отношения в треугольнике [ править | править код ]

Как показано в диаграмме, центр кривошипа, кривошипношатунная ось и шатуннопоршневая ось образуют треугольник NOP. <3>>>end2>>>

Пример графиков движения поршня [ править | править код ]

График показывает x, x’, x» по отношению к углу поворота кривошипа для различных радиусов кривошипа, где L — длина шатуна (l) и R — радиус кривошипа ^®:

Анимация движения поршня с шатуном одинаковой длины и с кривошипом переменного радиуса на графике выше:

Применение [ править | править код ]

Кривошипно-шатунный механизм используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, поршневых насосах, швейных машинах, кривошипных прессах, в приводе задвижек некоторых квартирных и сейфовых дверей. Также кривошипно-шатунный механизм применялся в брусовых косилках.

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 детали КШМ — 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

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.

Цилиндр

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.

Блок цилиндров

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»).

Остов двигателя

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

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).

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

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

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

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

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

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

Устройство механизма

деревянные части быстро изнашивались и требовали частого ремонта или замены;
рабский труд обходился дешевле высоких для того времени технологий.

Элементы, составляющие кривошипно-шатунный механизм, разбивают на следующие типы:

К первым относятся:

поршень;
кольца;
пальцы;
шатун;
маховик;
коленвал;
подшипники скольжения коленчатого вала.

К неподвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относят:

блок цилиндров;
гильза;
головка блока;
кронштейны;
картер;
другие второстепенные элементы.

Поршни, пальцы и кольца объединяют в поршневую группу.

Блок цилиндров

сухая, внешняя сторона гильзы отдает тепло материалу блока цилиндров;
влажная, гильза омывается снаружи охлаждающей жидкостью.

Второй вариант позволяет развивать большую мощность и переносить пиковые нагрузки.

Поршни

Деталь выполняет следующие функции:

на такте впуска, двигаясь вниз (или в направлении от коленчатого вала, если цилиндр расположен не вертикально) на, он увеличивает объем рабочей камеры и создает в ней разрежение, затягивающее и равномерно распределяющее по объему очередную порцию рабочей смеси;
на такте сжатия поршневая группа движется вверх, сжимая рабочую смесь до необходимой степени;
далее идет рабочий такт, деталь под давлением идет вниз, передавая импульс вращения коленчатому валу;
на такте выпуска он снова идет вверх, вытесняя отработанные газы в выхлопную систему.

Конструктивно изделие подразделяется на такие части, как:

днище, воспринимающее давление газов;
уплотнение с канавками для поршневых колец;
юбка, в которой закреплен палец.

Палец служит осью, на которой закреплено верхнее плечо шатуна.

Поршневые кольца

Кольца выполняют следующие функции:

Уплотняют зазор между гильзой и стенками поршня.
Обеспечивают направление движения поршня.
Охлаждают. Касаясь гильзы, компрессионные кольца отводят избыточное тепло от поршня, оберегая его от перегрева.
Изолируют рабочую камеру от смазочных материалов в картере. С одной стороны, кольца задерживают капельки масла, разбрызгиваемые в картере ударами противовесов щек коленвала, с другой, пропускают небольшое его количество для смазки стенок цилиндра. За это отвечает нижнее, маслосъемное кольцо.

Смазывать необходимо и соединение поршня с шатуном.

Поршневые пальцы

Различают следующие типы конструкции пальцев:

Фиксированные. Неподвижно крепятся в юбке, вращается только обойма верхней части шатуна.
Плавающие. Могут проворачиваться в своих креплениях.

Шатун

Коленчатый вал

Преобразование осуществляет с помощь.

Основные части, из которых состоит коленвал, следующие:

Шейки. Служат для крепления вала в кронштейнах картера и шатунов на валу. Первые называют коренными, вторые — шатунными.
Щеки. Образуют колена, давшие узлу свое название. Вращаясь вокруг продольной оси и толкаемые шатунами, преобразуют энергию продольного движения поршневой группы во вращательную энергию коленвала.
Фронтальная выходная часть. На ней размещен шкив, от которого цепным или ременным приводом крутятся валы вспомогательных систем мотора- охлаждения, смазки, распределительного механизма, генератора.
Основная выходная часть. Передает энергию трансмиссии и далее — колесам.

Картер двигателя

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Принцип работы кривошипно — шатунного механизма не изменился за последние три столетия.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Неполадки в системе зажигания также могут привести к появлению нагара на поршне и пего кольцах Закоксовывание колец вызывает снижение компрессии и повреждение стенок цилиндра.

Перечень неисправностей КШМ

Наиболее распространенными поломками механизма являются:

износ и разрушение шатунных и коренных шеек коленвала;
стачивание, выкрашивание или плавление вкладышей подшипников скольжения;
загрязнение нагаром сгорания поршневых колец;
перегрев и поломка колец;
скопление нагара на поршневом днище приводит к его перегреву и возможному разрушению;
длительная эксплуатация двигателя с детонационными эффектами вызывает прогорание днища поршня.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Стуки в двигателе, непривычные звуки при разгоне. Звенящие звуки часто бывают вызваны детонационными явлениями. Неполное сгорание топлива во время рабочего такта и взрывообразное его сгорание на такте выпуска приводят к скоплению нагара на кольцах и днище поршня, к ухудшению условий их охлаждения и разрушению. Необходимо залить качественное топливо и проверит параметры работы системы зажигания на стенде.
Глухие стуки говорят об износе шеек коленвала. В этом случае следует прекратить эксплуатацию, отшлифовать шейки и заменить вкладыши на более толстые из ремонтного комплекта.
«Поющий» на высокой звонко ноте звук указывает на возможное начало плавления вкладышей или на нехватку масла при повышении оборотов. Также нужно срочно ехать в сервис.
Сизые клубы дыма из выхлопного патрубка свидетельствуют о избытке масла в рабочей камере. Следует проверить состояние колец и при необходимости заменить их.
Падение мощности также может вызываться закоксовыванием колец и снижением компрессии.

Обслуживание КШМ

При обнаружении перечисленных выше тревожных симптомов нужно незамедлительно ехать на СТО.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Роторный двигатель: принцип работы, особенности

Двигатель – основа любого транспортного средства. Без него движение автомобиля невозможно. В настоящее время наиболее распространены поршневые двигатели внутреннего сгорания. Если говорить о большинстве автомобилей повышенной проходимости, то это рядные четырехцилиндровые. Однако есть автомобили с такими моторами, где классическая поршневая отсутствует в принципе. Эти моторы имеют совершенно другое устройство и принцип работы. Их называют поворотными ДВС. Что такое агрегаты, каковы их особенности, плюсы и минусы? Рассмотрим в нашей текущей статье.

Характеристика

Роторный двигатель — одна из разновидностей тепловых ДВС. Впервые такой мотор был разработан еще в далеком 19 веке. Сегодня роторный двигатель используется на Mazda RH-8 и на некоторых спортивных автомобилях. У такого мотора есть ключевая особенность – в нем нет возвратно-поступательных движений, как в обычных ДВС.

Здесь вращение осуществляется специальным треугольным ротором. Заключается в частном случае. Похожую схему практиковала в 50-х годах прошлого века немецкая компания NSU. Автором такого стал ФЕЛИКС ВАНКЕЛЬ. Именно по его схеме работают все современные роторные двигатели (Mazda Px не исключение).

Устройство

В состав блока питания входят:

Корпус.
Выходной вал.
Ротор.

Сам корпус является основной рабочей камерой. На роторном двигателе он имеет овальную форму. Такая необычная конструкция камеры сгорания обусловлена использованием треугольного ротора. Так, при контакте его со стенками образуются изолированные замкнутые контуры. Именно в них осуществляются рабочие часы. Это:

впуск.
Сжатие.
Воспаление и рабочий ход.
Выпуск.

Среди особенностей РДВС стоит отметить отсутствие классических впускных и выпускных клапанов. Вместо них используются специальные отверстия. Они находятся по бокам камеры сгорания. Эти отверстия напрямую связаны с системой газоотвода и системой питания.

Ротор

Основой конструкции данного типа является ротор. Он выполняет функцию поршня в этом двигателе. Однако ротор в единственном экземпляре, тогда как поршней может быть от трех до двенадцати и более. По форме этот элемент напоминает некий треугольник с закругленными краями.

Такие кромки нужны для более герметичного и качественного уплотнения камеры сгорания. Так достигается правильное сгорание топливной смеси. В верхней части лица и по бокам имеются специальные пластины. Они выполняют функцию компрессионных колец. Ротор также содержит зубья. Они служат для вращения привода, который также будет использовать выходной вал. О назначении последних поговорим ниже.

Дерево

Такого коленчатого вала в роторно-поршневом двигателе нет. Вместо этого используется выходной элемент. Относительно его центра имеются специальные выступы (кулачки). Они расположены несимметрично. Крутящий момент от ротора, который передается на кулачок, заставляет вал вращаться вокруг своей оси. Так создается энергия, необходимая для движения приводов и колес в автомобиле.

Гусеничный

Каков принцип работы роторного двигателя? Алгоритм действий, несмотря на схожие такты с поршневым двигателем, отличается. Таким образом, начало биения происходит при прохождении одним из концов ротора входного канала корпуса КНО. В данный момент под действием вакуума в камеру всасывается горючая смесь. При дальнейшем вращении ротора происходит тактическое сжатие смеси. Это происходит, когда второй конец проходит входное отверстие. Постепенно увеличивают давление смеси. В конце концов, он воспламеняется. Но он ориентирован не на силу сжатия, а на искру свечи зажигания. После этого рабочий такт ротора перемещается.

Поскольку камера сгорания в таком двигателе имеет овальную форму, в конструкции целесообразно использовать две свечи. Это позволяет быстро корректировать смесь. Так, фронт пламени ложится более равномерно. Кстати, в обычном поршневом ДВС две свечи на одну камеру сгорания могут иметь обе (такая конструкция встречается крайне редко). Однако для роторного двигателя это необходимость.

После воспламенения в камере высокое давление газов. Усилие настолько велико, что позволяет прокручивать ротор на эксцентрике. Это способствует созданию крутящего момента на выходном валу. Когда вершина ротора приближается к выпускному отверстию, мощность и давление газов уменьшаются. Они спонтанно бросаются в выпускной канал. После того, как камера полностью освободилась, начинается новый процесс. Работа роторного двигателя начинается с такта впуска, сжатия, зажигания, а затем рабочего такта.

О системе смазки и питания

Данный агрегат не имеет отличий по системе подачи топлива. Здесь также используется погружной насос, подающий бензин под давлением из бака. Но система смазки имеет свои особенности. Так, масло для трущихся деталей двигателя подается непосредственно в камеру сгорания. Для смазки есть специальное отверстие. Но возникает вопрос: куда тогда девается масло, если оно проникает в камеру сгорания? Здесь принцип работы аналогичен двухтактному двигателю. Смазка попадает в камеру и сгорает с бензином. Такая схема работы используется на каждом роторно-лопастном двигателе и поршневом в том числе. Из-за особой конструкции смазочной системы такие моторы не могут соответствовать современным экологическим нормам. Это одна из нескольких причин, почему роторные двигатели на вазе и других моделях автомобилей серийно не используются. Однако сначала отметим преимущества ПДП.

Плюсы

Этот тип двигателей имеет много преимуществ. Во-первых, этот мотор имеет небольшой вес и габариты. Он позволяет сэкономить место на открытом пространстве и разместить двигатель в любом автомобиле. Также малый вес способствует более правильному расходованию автомобиля. Ведь большая часть массы на автомобиле с классической ДВС сосредоточена в передней части кузова.

Во-вторых, у роторно-поршневого двигателя высокая удельная мощность. По сравнению с классическими моторами этот показатель выше в полтора-два раза. Также у роторного двигателя более широкий диапазон крутящего момента. Он доступен практически с холостым ходом, тогда как обычный в-пяти человек нужно раскрутить до четырех-пяти тысяч. Кстати, роторный двигатель гораздо легче набирает высокие обороты. Это еще один плюс.

В-третьих, такой двигатель имеет более простую конструкцию. Нет ни клапанов, ни пружин, ни кривошипно-соединительного механизма вообще. При этом привычной системы газораспределения с ремнем и распределительным валом нет. Именно отсутствие КШМ способствует более легкой частоте вращения роторного двигателя. Такой мотор за доли секунды раскручивается до восьми-десяти тысяч. Ну и еще плюс — меньшая склонность к детонации.

Минусы

Теперь поговорим о недостатках, из-за которых использование роторных двигателей стало ограниченным. Первый минус – высокие требования к качеству масла. Хоть мотор и работает как двухтактник, в него нельзя заливать дешевую «минералку». Детали и механизмы силового агрегата подвержены значительным нагрузкам, поэтому необходимо поддерживать ресурс плотной масляной пленкой между трущимися парами. Кстати, регламент замены смазки составляет шесть тысяч километров.

Следующий недостаток касается быстрого износа уплотнительных элементов ротора. Это связано с малым пакетом контактов. Из-за износа уплотнительных элементов образуются высокие перепады давления. Это негативно сказывается на работе роторного двигателя и расходе масла (и соответственно экологических показателях).

Перечисляя недостатки, стоит упомянуть о расходе топлива. По сравнению с цилиндро-поршневым двигателем, роторный не имеет экономии топлива, особенно на средних и низких оборотах. Ярким примером тому является «Мазда RX-8». При объеме 1, 3 литра этот мотор потребляет не менее 15 литров бензина на сотню. Что примечательно, наибольшая топливная экономичность достигается на высоких оборотах ротора.

Также роторные двигатели склонны к перегреву. Это происходит благодаря специальной линзообразной камере сгорания. Он плохо отводит тепло по сравнению со сферическим (как на обычных ИКА), поэтому при эксплуатации всегда нужно следить за датчиком температуры. В случае перегрева ротор деформируется. При работе он будет образовывать значительные луковицы. В результате моторесурс подходит к концу.

Несмотря на простоту конструкции и отсутствие кривошипно-соединительного механизма, этот двигатель сложен в ремонте. Такие двигатели большая редкость и мало кто из мастеров имеет с ними опыт. Поэтому многие автосервисы отказываются от «капитализации» таких моторов. А те, кто занимается роторами, просят за это баснословные деньги. Вы должны заплатить или установить новый двигатель. Но это не гарантия высокого ресурса. Такие моторы имеют максимум 100 тысяч километров пробега (даже при умеренной эксплуатации и своевременном обслуживании). И моторы «Мазда РХ-8» не превышали исключения.

Роторный двигатель ВАЗ

Всем известно, что такие моторы в свои годы использовал японский производитель Mazda. Однако мало кто знает тот факт, что РПД применялся и в Советском Союзе на ВАЗ «Классика». Такой мотор был разработан по заказу Министерства спецслужб. ВАЗ-21079, оснащенный таким двигателем, был аналогом знаменитой черной «Волги-догонялки» с восьмицилиндровым двигателем.

Разработка роторно-поршневого двигателя для ВАЗ началась в середине 70-х годов. Задача стояла не из легких — создать роторный двигатель, который будет превосходить по всем показателям традиционный поршневой двигатель. Разработкой нового силового агрегата занимались специалисты авиапредприятий Самары. Борис Сидорович Поспелов был начальником сборочного бюро.

Разработка силовых агрегатов велась одновременно с изучением роторных двигателей зарубежных образцов. Первые экземпляры не отличались высокими эксплуатационными показателями и в серию не пошли. Спустя несколько лет было создано несколько вариантов РПЦ для классической вазы. Мотор ВАЗ-311 был признан лучшим из них. Этот двигатель имел те же геометрические параметры, что и японский мотор 1HB. Максимальная мощность агрегата составляла 70 лошадиных сил. Несмотря на несовершенство конструкции, руководство решило выпустить первую промышленную партию РПД, которые устанавливались на служебные автомобили ВАЗ-2101. Однако вскоре обнаружилась масса недоработок: двигатель породил волну рекламы, разразился скандал и значительно сократилось количество работников конструкторского бюро. Из-за частых поломок первый роторный двигатель ВАЗ-311 был снят с производства.

Но на этом история советского РПД не закончилась. В 1980-х годах инженерам все же удалось создать роторный двигатель, значительно превосходивший по характеристикам поршневой двигатель. Итак, это был роторный двигатель ВАЗ-4132. Агрегат развивал мощность 120 лошадиных сил. Это придало автомобилю ВАЗ-2105 отличные динамические характеристики. С этим двигателем машина разгонялась до сотни за 9 секунд. А максимальная скорость «ловли» составляла 180 километров в час. Среди основных достоинств следует отметить высокий крутящий момент двигателя, доступный на всем диапазоне оборотов, и высокую литровую мощность, которая достигается без какого-либо форсирования.

В 90-е годы АвтоВАЗ занимался разработкой нового роторного двигателя, который должен был устанавливаться на «девятку». Итак, в 1994 году был выпущен новый силовой агрегат ВАЗ-415. Мотор имел рабочий объем в 1300 кубических сантиметров и две камеры сгорания. Степень сжатия каждого составляла 9, 4. Эта силовая установка способна раскручиваться до десяти тысяч оборотов. При этом мотор отличался небольшим расходом топлива. В среднем агрегат потреблял 13-14 литров на сотню в смешанном цикле (это хороший показатель для старых для сегодняшних маршей роторных ДВС). При этом двигатель отличался небольшой расчетной массой. Без навесного оборудования он весил всего 113 килограммов.

Расход масла двигателя ВАЗ-415 составляет 0,6 процента от удельного расхода топлива. Ресурс ДВС до капитального ремонта — 125 тысяч километров. Мотор, устанавливаемый на «девятку», показал хорошие динамические характеристики. Итак, разгон до сотни занимал всего девять секунд. А максимальная скорость составляет 190 километров в час. Также были опытные образцы ВАЗ-2108 с роторным двигателем. Благодаря меньшему весу поворотная «восьмерка» разгоняется до ста всего за восемь секунд. А максимальная скорость во время испытаний составила 200 километров в час. Однако в серию эти моторы не пошли. На вторичном рынке и на разборках найти их тоже не могу.

обобщить

Итак, мы выяснили, что это представляет собой роторный двигатель. Как видите, это очень интересная разработка, направленная на получение максимальной эффективности и мощности. Однако из-за своей конструкции роторные механизмы быстро изнашиваются. Это сказалось на ресурсе двигателя. Даже японский РПД не более ста тысяч километров. Также эти моторы предъявляют высокие требования к смазочным материалам и не могут соответствовать современным экологическим нормам. Поэтому роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания не получили особой популярности в области автомобилестроения.

Сигнализатор Sdlg Кшм 12ф4 Ведущий китайский производитель

(Всего 24 продукта для Сигнализатора Sdlg Кшм 12ф4)

Двигатель стеклоочистителя 292
551/292
421 для колесного погрузчика SDLG
- Бренд: HL
- Упаковка: картонная коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. /месяц
- Сертификат: ISO

Свяжитесь сейчас

Рычаг управления джойстиком погрузчика SDLG DXS-00-B1 4120006641
- Марка: HL
- Упаковка: картонная коробка
- Возможность поставки: 1000 шт./месяц
- Мин. Заказ: 1 мешок/мешки
Джойстик погрузчика SDLG Пилотный гидравлический рычаг управления DXS-00-B1 4120006641 Наименование детали: Рычаг управления Номер детали: 4120006641 Вес: 11 кг Гарантия: 3 месяца Оплата: TT/Paypal/Western Union Срок поставки: 3-5 дней MOQ: 1 шт. Перевозка курьером / по воздуху / по морю. Применяется к: колесному погрузчику LG9.58 Состояние: 100% новый пилот…
Свяжитесь сейчас
Тормозной суппорт SDLG 4110000012 4120001739
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
суппорт brakL30W SL50W ZL3e 4110000012 4120001739 для CDM855 LG933L 50G FL936LG936L S0G ZL Дисковый тормоз с суппортом является типом дискового тормоза. Его вращающийся элемент представляет собой металлический диск, работающий на торце, называемый тормозным диском. Неподвижный элемент представляет собой тормозную колодку, состоящую из фрикционной колодки с небольшой рабочей площадью и ее…
Свяжитесь сейчас
4030000035 Уплотнительное кольцо для SDLG LG956
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4030000035 Кольцевое уплотнение для колесного погрузчика SDLG LG956, запасная часть 14405584/2

Свяжитесь сейчас

Шайба упорная 2

Марка: SDLG
Упаковка: коробка
Возможность поставки: 1000 шт. в день
Мин. Заказ: 1 Шт/Шт

Шайба упорная 200331 для фронтального погрузчика SDLG LG952 LG953 LG956 LG968 Прокладка изготавливается из бумаги, резинового листа или медного листа. Это материал, помещенный между двумя плоскостями для усиления уплотнения. Уплотнительный элемент расположен между неподвижными уплотняющими поверхностями для предотвращения утечки жидкости. шайба тяга…

Свяжитесь сейчас

Шестерня полуоси SDLG 2

Торговая марка: SDLG
Упаковка: коробка
Возможность поставки: 1000 шт. в день
Мин. Заказ: 1 шт./шт.

Оригинальные запасные части Шестерня полуоси 213221 для погрузчика SDLG LG958 L958F Шестерня полуоси 213221 для погрузчика LINGONG LG958 L958F

Свяжитесь сейчас

SDLG LG956L Радиатор в сборе 4110001020
- Торговая марка: CUMMINS
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Order: 1 Piece/Pieces
RADIATOR ASSEMBLY LY-LG956-2B for SDLG LG956L WHEEL LOADER 4110001020/4110001037/4110001381/4110000478 1 4011000475 螺栓GB16674-M10*30EpZn-8.8 BOLT GB16674-M10*30EpZn-8.8 N 4 2 4030000029 O形圈GB3452.1-37.5*3.55G УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ КОЛЬЦО GB3452.1-37.5*3.55G Y 1 3 4041000027 分体法兰LGB117-312551 ФЛАНЕЦ LGB117312551 Y 1 4 2
00041 ЗАЖИМ Y…
Свяжитесь сейчас
SDLG LG958 4120001739003 Уплотнительное кольцо
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4120001739003 Уплотнительное кольцо для LG958 Запасное погрузчик запасной части 4110000011081 导轮座 YB315Z5-13A Статор SEATER SEATE YB315Z5-13A Y 2 4110000011082 密封环 YB315Z5-33 SELED YB315Z5-33333 411001533333333333333151515151515151515151515151515151515151515151515151515151511511515151. 12 Y 4 4110000011084 停用-弹性圈YB315Z5-25 ПРУЖИННАЯ ШАЙБА YB315Z5-25 Y 5 4110000011085 壳体YB315Z5-08A КОРПУС…
Свяжитесь сейчас
Система дизельного двигателя Weichai SDLG LIUGONG XCMG
- Торговая марка: LIUGONG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Система дизельного двигателя Weichai для запасных частей для колесных погрузчиков Специальный дизельный двигатель для погрузчика SDLG LIUGONG XCMG Weichai WD10G220E21 Дизельные двигатели представляют собой двигатели внутреннего сгорания, которые используют дизельное топливо в качестве топлива. Дизельные двигатели относятся к двигателям с воспламенением от сжатия. Их часто называют дизельными двигателями по названию главного. ..
Свяжитесь сейчас
Шариковый подшипник SDLG 4021000034 4021000038
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Высококачественный оригинальный шариковый подшипник 4021000034/4021000038 Для колесного погрузчика SDLG Шариковый подшипник (подшипник) SDLG является важной частью современных машин и оборудования. Его основная функция заключается в поддержке механического вращающегося тела, уменьшении коэффициента трения при его движении и обеспечении точности его вращения…
Свяжитесь сейчас
Запасные части для колесных погрузчиков SDLG 4030000047 САЛЬНИК
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт.
4030000047 4030000048 4030000049 LG956 LG956L Запасные части для колесных погрузчиков САЛЬНИК Выбор материала уплотнительного кольца SDLG имеет большое значение для его уплотнительных характеристик и срока службы. Характеристики материала напрямую влияют на характеристики уплотнительного кольца. Часто задаваемые вопросы
Свяжитесь сейчас
2

Марка: SDLG
Упаковка: коробка
Возможность поставки: 1000 шт. в день
Мин. Заказ: 1 шт./шт.

200261 Прокладка для SDLG 200591/200261/7200001480/7200001482/7200001489/411000004 Прокладка SDLG изготавливается из бумаги, резинового листа или медного листа. Его помещают между двумя плоскостями для усиления уплотнительного материала. Уплотнительный элемент устанавливается между неподвижными уплотняющими поверхностями для предотвращения утечки жидкости. Часто задаваемые вопросы

Свяжитесь сейчас

SDLG LG958L Уплотнительное кольцо 4041000019
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Уплотнительное кольцо 4041000019 для запасных частей SDLG для фронтальных погрузчиков LG958L LG956L 14408119/2

Свяжитесь сейчас

SDLG 4110001548 ОХЛАДИТЕЛЬ ВОДЫ
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4110001548 ОХЛАДИТЕЛЬ для SDLG LG956V LG968V 11222456/2
59051/2
02281/4120006
2 Утечка воды из радиатора водяного бака является распространенной неисправностью системы охлаждения двигателя, что может легко привести к повышению температуры в автомобиле. Для решения проблемы протечки воды в радиаторе бака для воды необходимо…
Свяжитесь сейчас
SDLG Высокое качество 4030000411 ШЛАНГ
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 Шт/Шт
4030000411 ШЛАНГ LGB106010120 для SDLG 14406150/2

Свяжитесь сейчас

Колесный погрузчик SDLG 4120001739008 уплотнительное кольцо
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4120001739008 уплотнительное кольцо/SQUAR SEALS из Китая запчасти для фронтальных погрузчиков 1 4110000011113 调整垫YB315Z5-34 РЕГУЛИРОВОЧНАЯ ПРОКЛАДКА YB315Z5-34 Y 1 2 4110000011116 圆垫板YB315Z5-04 КОЛЬЦЕВОЙ ПОДДОН YB315Z5-04 Y 1 3 4110000011118 衬垫YB315Z5-05 MAT YB315Z5-05 Y 1 4 4110000011117 гайка M12*30 01010-51230 БОЛТ M12*30 01010-51230 Y 6 5 4110000011115. ..
Свяжитесь сейчас
SDLG Запчасти для колесных погрузчиков Многосекционный клапан
- Торговая марка: CUMMINS
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4120000703 Многосекционный клапан Df32-18 для погрузчика LG953 Lw500fv SL50W Какие клапаны установлены в многоходовом клапане погрузчика? Многоходовой клапан — это просто клапан. Цилиндр главной стрелы поднимается и опускается, а цилиндр ковша втягивается и разгружается. Как правило, он оснащен ковшом. Принцип спец…
Свяжитесь сейчас
Запчасти для колесных погрузчиков SDLG Цилиндр подъемной стрелы
- Марка: HL
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Цилиндр подъемной стрелы 4120002263 для фронтального погрузчика LG936L LG956L LG958L LG959L LG956F Слабый подъем стрелы погрузчика 1 Проверьте, на месте ли джойстик! (регулируемый) 2 Проверьте, не забит ли гидравлический фильтр! 3 Проверьте, достаточно ли залито гидравлического масла! 4 Проверьте, не заклинил ли главный предохранительный клапан! 5…
Свяжитесь сейчас
2
39951 Зуб ковша для колесного погрузчика SDLG
- Марка: HL
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
2
39951 Зубья ковша для колесного погрузчика SDLG Арт. № 2
39951 Название детали: Зубья ковша Вес: 12 кг Применение: SDLG 953 Зубья ковша погрузчика являются важной частью погрузчика, похожими на человеческие зубы, но также уязвимыми частями. Они представляют собой комбинированные зубья ковша, состоящие из посадочных мест и вершин зубьев, которые…
Свяжитесь сейчас
Запчасти для колесных погрузчиков SDLG Маслоотделитель
- Марка: CUMMINS
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Запасные части для колесных погрузчиков Маслоотделитель 4120000084 для SDLG LG936 LG956 Комбинированный клапан масловодяного сепаратора Масловодяной сепаратор — это инструмент, который отделяет масло и влагу. Принцип в основном основан на разнице плотностей воды и топлива и принципе гравитационного осаждения для удаления…
Свяжитесь сейчас
SDLG LG953 Пневматический усилитель тормозов 4120000675
- Торговая марка: CUMMINS
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
LG953 Запасные части для колесных погрузчиков Пневматический усилитель тормозов 4120000675 Принцип работы и функция насоса форсажной камеры погрузчика? Насос форсажной камеры использует давление воздуха в качестве источника энергии для толкания поршня в баке, а поршень в цилиндре перемещается через передачу толкателя, тем самым увеличивая…
Свяжитесь сейчас
SDLG высококачественный РАДИАТОР 4110001908
- Торговая марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
РАДИАТОР SDLG 4110001908 РАДИАТОР SDLG 4110001908 Номер детали: 4110001908 Профессиональный колесный погрузчик SDLG, дорожный каток, экскаватор, автогрейдер sdlg запасные части. Часто задаваемые вопросы 1. кто мы? Мы находимся в провинции Шаньдун, Китай, с 2019 года., продавать в Африку (20,00%), Ближний Восток (20,00%), Северную Европу (20,00%), Юго-Восточную Азию (10,00%), E
Свяжитесь сейчас
Детали коробки передач SDLG 4-й вал 2030
6
- Марка: SDLG
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
Детали коробки передач SDLG 936 4-й вал 2030
6 3-й вал в сборе 2030
7 Первый вал коробки передач — это входной вал, который соединен со сцеплением, а второй вал — это выходной вал, который соединен с приводной вал и редуктор. Приводной вал служит для передачи движущей силы от…
Свяжитесь сейчас
4130000427 Выключатель питания JK862D для фронтального погрузчика SDLG
- Торговая марка: Foton Lovol
- Упаковка: коробка
- Возможность поставки: 1000 шт. в день
- Мин. Заказ: 1 шт./шт.
4130000427 Выключатель питания JK862D SDLG PARTS В электротехнике выключатель представляет собой электрический компонент, который может отключать или соединять токопроводящие пути в электрической цепи, прерывая электрический ток или перенаправляя его с одного проводника на другой. .[1][2] Наиболее распространенным типом выключателя является…
Свяжитесь сейчас

Дополнительная информация

Категории

Кабина
Запасные части двигателя Deutz
Главный привод
Запасные части двигателя Weichai
Тормозной суппорт
Датчик рабочий
8
18
Тяга
Капот двигателя
Кондиционер
Штифты

Высококачественные продукты

Свяжитесь сейчас
Пневмоусилитель частей фронтального погрузчика
Свяжитесь сейчас
SDLG LG956L Задняя спиральная коническая шестерня 2190

Свяжитесь сейчас

Масляный радиатор 4120000098 для YTO ZL50F SDLG LG953

Свяжитесь сейчас

планетарный редуктор фронтального погрузчика

Свяжитесь сейчас

опорная ось передняя управляемая ось передняя подъемная передняя

Свяжитесь сейчас

Комбинированный клапан фронтального погрузчика

Свяжитесь сейчас

Высокоточный подшипник для экскаватора

Свяжитесь сейчас

ЭБУ контроллера экскаватора

Свяжитесь сейчас

Комплект прокладок коробки передач ZF 6wg180/200

Свяжитесь сейчас

Диск фрикционный экскаватора-погрузчика

Свяжитесь сейчас

Трансмиссия и преобразователь SDLG 956 Погрузчик

Свяжитесь сейчас

ТНВД двигателя WD10 612601080580 для WeiChai

Свяжитесь сейчас

Электромагнитный клапан отключения для экскаватора

Свяжитесь сейчас

Воздушный компрессор для двигателя WEICHAI WD615

Свяжитесь сейчас

Рулевой цилиндр запасных частей погрузчика

Свяжитесь сейчас

Солнечная шестерня для запасных частей колесного погрузчика

Свяжитесь сейчас

Турбокомпрессор двигателя Cummins

Свяжитесь сейчас

гидроцилиндр фронтального погрузчика

«Теперь у нас есть квалифицированная и эффективная рабочая сила, чтобы предоставить нашим покупателям отличный сервис. Мы всегда следуем принципу ориентации на клиента и деталям для Sdlg Сигнализатор Кшм 12ф4, Статор ДК 2827, запчасти для аварийных экскаваторов на продажу, придерживаясь Руководствуясь принципом управления «Управление искренней победой за счет качества», мы делаем все возможное, чтобы предоставлять нашим клиентам отличные продукты и услуги. Мы с нетерпением ждем прогресса вместе с отечественными и международными клиентами.

Отправьте нам сообщение

Мы не разместили все товары на сайте. Если вы не можете найти продукт, который ищете, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

Предмет: Содержание:

Отчет о современном состоянии ядерных отходов, 2010 г.

SOU 2010:6

Доклад о современном состоянии ядерных отходов, 2010 г.

Сида 1
Оригинал

Доклад о современном состоянии ядерных отходов за 2010 г.

— вызовы для финальной программы репозитория

Отчет Шведского национального совета по ядерным отходам

Стокгольм 2010

Сида 2
Оригинал

Этот отчет продается в Стокгольме в отделе обслуживания клиентов Fritzes.

Адрес: Fritzes, отдел обслуживания клиентов, SE-106 47 Stockholm Sweden

Факс: 08 598 191 91 (внутренний) +46 8 598 191 91 (международный) Тел.: 08 598 191 90 (городской) +46 8 598 191 90 Электронная почта: [email protected] Интернет: www.fritzes .se

Отпечатано Elanders Sverige AB Стокгольм 2010

Сида 3
Оригинал

Министру и главе Минприроды

Шведский национальный совет по ядерным отходам — это независимый научный комитет, задачей которого является консультирование правительства по вопросам ядерных отходов и вывода из эксплуатации ядерных установок.

Ежегодно в феврале Шведский национальный совет по ядерным отходам публикует независимый обзор текущей ситуации в области ядерных отходов, известный как отчет о состоянии дел. Цель доклада – пролить свет на вопросы, которые Шведский национальный совет по ядерным отходам считает особенно актуальными, и разъяснить точку зрения Совета по этим вопросам. Настоящим Шведский национальный совет по ядерным отходам представляет отчет о состоянии дел за этот год (десятый в этой серии), озаглавленный Ядерные отходы, Доклад о состоянии дел за 2010 г. – Проблемы для программы ядерных хранилищ (SOU 2010:6).

В течение 2009 года Шведский национальный совет по ядерным отходам провел слушания и семинары, чтобы пролить свет на соответствующие вопросы, и провел обсуждения с участниками шведской программы окончательного захоронения. В то же время Совет следил за программами окончательных хранилищ других стран. Основываясь на полученных таким образом знаниях, Совет определил две области (задачи), имеющие особое значение в отчете за этот год. Этими проблемами являются инженерные барьеры (медный контейнер и буфер) и возможность извлечения.

Настоящий отчет одобрен всеми членами и экспертами Шведского национального совета по ядерным отходам.

Доступны также английские версии отчетов о состоянии дел в области ядерных отходов за 1998, 2001, 2004 и 2007 годы.

Стокгольм, январь 2010 г.

Торстен Карлссон Председатель

Сида 4
Оригинал

Состав Шведского национального совета по ядерным отходам

Члены правления

Торстен Карлссон (председатель), бывший председатель муниципального

Правление в Оскарсхамне

Carl Reinhold Bråkenhielm (заместитель председателя), профессор, The-

ология, Уппсальский университет

Лена Андерссон-Ског , профессор экономической истории, Университет Умео,

город

Уиллис Форслинг , профессор неорганической химии, Университет Лулео

Технологии

Туйя Хилдинг-Ридевик , доцент кафедры земельных и водных ресурсов

Ресурсы, специализирующиеся на ОВОС, Шведский университет сельскохозяйственных наук (SLU)

Леннарт Йоханссон , доцент, радиофизика, Норрланд

Университетская больница, Умео

Клас-Отто Вене, Почетный профессор технологии энергетических систем,

Технологический университет Чалмерса

Матс Хармс-Рингдал , профессор радиационной биологии, Стокгольм

Университет

Карин Хёгдал , адъюнкт-профессор геологии, Упсальский университет Анна Ярстад , адъюнкт-профессор, политология, Уппсальский университет-

версия

Эксперты

Ханну Ханнинен , профессор машиностроения, Хельсинки

Технологический университет

Ингвар Перссон , бакалавр права, Комитет по координации

Положение о ядерных технологиях и радиационной защите (M 2008:05)

Секретариат

Ева Симич (административный директор) Холмфридур Бьярнадоттир (секретарь) Каролина Броган (помощник)

Сида 5
Оригинал

Содержимое

1 Введение. ………………………………………………………… ………………. 7

1.1 Преодоление инженерных барьеров ……………………………. 8 1.2 Восстанавливаемость …………………………………………. ………………………. 9

2 Преодоление инженерных барьеров …………………. 11

2.1 Предыстория ………………………………………….. ………………………… 11 2.2 Испытание свойств медной канистры………. …… 13 2.2.1 Свойства меди ………………………………… ….. 13 2.2.2 Что влечет за собой коррозия меди?…………………. 13 2.2.3 Корродирует ли медь в бескислородной воде? Научный спор ………………………………………………………. …. 15 2.2.4 Выводы Шведского национального совета по ядерным отходам………………………………… ………………….. …… 18

2.3 Проверка свойств бентонита……………………………. 21 2.3.1 Свойства бентонита……. …………………………… 21 2.3.2 Набухание и эрозия бентонита……… ……………. 22 2.3.3 Процессы на интерфейсах………………………………….. …………….. 23 2.3.4 Состав бентонита………………………………….. ….. 24 2.3.5 Выводы Шведского национального совета по ядерным отходам……………………………….. ………………………… 25

3 О возможности восстановления ………………………………… ………… 27 3.1

Возможность восстановления пересмотрена…………………………………………… ……. 27 3.1.1 Извлечение, извлекаемость, обратимость и пошаговое принятие решений ………………………. …………………………… 28 3.1.2 Доступность в разных странах ……. …………….. 30 3.1.3 Тенденция в АСЭ . ………………….. ……………………….. 32

Сида 6
Оригинал

3.1.4 Отношение шведов к поиску …………………………….33

3.2 Восстанавливаемость в истории шведского обращения с ядерными отходами………………………………… ………………………………..35 3.2.1 Отношение Совета к проблеме возможности восстановления …………………………………………. ……………………………36 3.2.2 Позиция SKB…………………. …………………………………………. 37

3.3 Технологии поиска в 21 веке…………………..40 3.3.1 Выполним ли поиск технически? ………………………………41 3.3.2 Является ли поиск законным в соответствии с гражданским законодательством? ………………… …………41 3.3.3 Желателен ли поиск/восстановление? ………………………..43

3.4 Заключения Шведского национального совета по ядерным отходам ……………………………….. ……………………………..45

Приложение…………………………………………………………. ………………………..51

Сида 7
Оригинал

1. Введение

2009 год был богатым на события в шведской сфере ядерных отходов.

В июне 2009 г. Шведская компания по управлению ядерным топливом и отходами (SKB) объявила, что подаст заявку на получение разрешения на строительство и лицензию на эксплуатацию пункта окончательного захоронения отработавшего ядерного топлива в Форсмарке в муниципалитете Эстаммар. Предварительный отчет о воздействии на окружающую среду стал доступен в декабре 2009 года, и СКБ планирует подать заявку на получение лицензии на окончательное захоронение отработавшего ядерного топлива в Управление радиационной безопасности Швеции и в экологический суд на рубеже 2010/2011 годов.

В то же время безопасность инженерных барьеров в методе СКБ для окончательного захоронения, методе КБС-3, ставится под сомнение. Долговечность медной канистры в чистой бескислородной воде, в частности, была поставлена под сомнение новыми результатами исследований. Но в течение года обсуждались и свойства бентонитовой глины.

Проблема восстанавливаемости привлекает все большее внимание на международном уровне и занимает важное место в повестке дня многих национальных программ обращения с ядерными отходами. Этому развитию способствовали различные факторы: одним из них является проблема климата, выявившая преимущества ядерной энергетики как источника энергии, а другим является новая технология реакторов, в которой возможно повторное использование отработавшего ядерного топлива.

Поэтому Шведский национальный совет по ядерным отходам считает важным пролить свет на эти факторы в отчете о состоянии дел за этот год, и здесь приводится краткое изложение позиций Совета.

Сида 8
Оригинал

1.1. Борьба с искусственными барьерами

Метод окончательного захоронения ОЯТ

СКБ, метод КБС-3, основан на системе множественных барьеров, которые должны взаимодействовать для выполнения требований по долгосрочной безопасности. Этими барьерами являются медный контейнер, буфер (состоящий из бентонитовой глины) и камень . Помимо трех барьеров, еще одним важным компонентом окончательного хранилища является засыпка, которая, как и буфер, состоит в основном из бентонитовой глины.

Медная канистра

За последние два года исследовательская группа из KTH (Королевского технологического института в Стокгольме) опубликовала результаты исследований, которые ставят под сомнение долговечность медных канистр и указывают на риск коррозии в бескислородной воде. Шведский национальный совет по ядерным отходам считает, что в настоящее время невозможно сделать такие далеко идущие выводы из результатов своих исследований, как это сделали Хултквист и Сакалос в отношении долгосрочной долговечности медных контейнеров в окончательном хранилище. и что необходима серия исследований, чтобы ответить на вопросы, возникшие вокруг этой темы. Результаты команды KTH могут быть правильными, но существуют неопределенности, которые необходимо устранить.

Буфер

Буфер состоит из натуральной бентонитовой глины, которая может впитывать воду и набухать в несколько раз по сравнению с первоначальным объемом. Свойства бентонита как в сухом, так и во влажном состоянии имеют решающее значение для того, насколько хорошо работает буфер в просверленных отверстиях для осаждения, и он должен быть в состоянии противостоять разрушению (эрозии). Этот риск эрозии в настоящее время изучается SKB. Однако Совет хотел бы обратить внимание на то, что компания должна быть более четкой в спецификации требований к глине, которую она предоставляет потенциальным поставщикам. Особое значение имеют ограничения на примеси, концентрацию монтмориллонита в бентоните и требования к другим минералам. Совет также хотел бы подчеркнуть важность предоставления четких отчетов об исследованиях, на которых основаны требования по содержанию бентонита.

Сида 9
Оригинал

1.2. Восстанавливаемость

Восстанавливаемость и реверсивность – две концепции, которые в настоящее время обсуждаются в национальных программах обращения с отходами во многих странах. Они касаются возможности извлечения ядерных отходов из окончательного хранилища до и, возможно, даже после закрытия хранилища. Требования и последствия поиска в программах окончательного захоронения в разных странах представлены в недавнем исследовании NEA (Агентство по ядерной энергии). В некоторых странах (например, во Франции, Японии, Канаде и США) извлекаемость тесно связана с общественным признанием окончательного хранилища отработавшего ядерного топлива. Поэтому Совет считает, что этот вопрос должен быть включен в повестку дня Швеции, особенно с учетом того, что за последние несколько десятилетий отношение шведского народа к поиску стало более позитивным.

Сида 11
Оригинал

2. Преодоление инженерных барьеров

2.1. Фон

Метод окончательного захоронения ОЯТ

СКБ, метод КБС-3, основан на системе множественных барьеров, которые должны взаимодействовать для выполнения требований по долгосрочной безопасности. Способ заключается в заключении топлива в чугунную вставку и заключении вставки в медную капсулу. Затем медные канистры закапывают в бентонитовую глину на глубину около 500 метров в скале. Другими словами, три барьера — это медный контейнер, буфер и камень (см. рис. 1). У каждого из них есть своя особая функция для заполнения, и вместе они составляют единое целое, которое должно обеспечивать безопасное хранилище.

Медный контейнер играет центральную роль в окончательном хранилище отработавшего ядерного топлива. СКБ описывает его как важнейший изолирующий компонент в хранилище ¹ , т.е. это первичный барьер, предназначенный для предотвращения попадания радионуклидов в топливе в окружающую среду. Таким образом, это имеет решающее значение для репозитория.

Буфер состоит из бентонитовой глины, функция которой состоит в том, чтобы предотвратить попадание коррозионно-активных веществ грунтовых вод в канистру, защитить канистру от незначительных движений в породе и задержать любые радионуклиды, которые могут выйти из протекающей канистры.

Камень — третий барьер. Предполагается изолировать отходы и создать в канистре и буфере стабильную химическую среду.

В отличие от канистры и буфера, камень является естественным барьером и здесь не рассматривается.

¹ См. СКБ Р-07-24.

Сида 12
Оригинал

Помимо трех барьеров, обратная засыпка также является важным компонентом окончательного репозитория. Засыпка – это материал, которым СКБ намеревается засыпать туннели после завершения укладки контейнеров, и, как и буфер, он состоит в основном из бентонитовой глины. Поскольку бентонитовая глина является основным компонентом как буферной, так и обратной засыпки, ее свойства имеют очень большое значение для долгосрочной безопасности. Этот вопрос более подробно обсуждается в разделе 2.3. Но сначала (в разделе 2.2) Шведский национальный совет по ядерным отходам представит свое мнение о современном состоянии контейнеров и проблемах, с которыми сталкивается SKB.

Рисунок 1 Схематическое изображение (не в масштабе) барьерной системы согласно

к концепции КБС-3

Описание : Схематическое изображение (не в масштабе) барьерной системы по концепции KBS-3. (1) Ядерное топливо, состоящее из таблеток диоксида урана, заключенных в трубки из циркалоя. И ОЯТ, и трубки из циркалоя плохо растворимы, что препятствует вымыванию радиоактивных изотопов при контакте с водой. (2) Вставка из стали, которая защищает от радиации и обеспечивает механическую стабильность. Он задерживает проникновение воды, если медная канистра была повреждена. (3) Медный контейнер, чрезвычайно устойчивый к коррозии в химических условиях, преобладающих в могильнике. (4) Бентонитовый буфер, который должен ограничивать приток грунтовых вод к пеналу и предотвращать попадание радионуклидов в окружающую среду. (5) Окружающая скала. Если радионуклиды должны пройти через буфер, то дальнейший перенос в подземных водах через трещины в горных породах затруднен из-за осаждения и сорбции на поверхности горных пород и минеральных частиц. Другими словами, окружающая порода должна препятствовать попаданию радионуклидов в биосферу.

Сида 13
Оригинал

2.

2. Оспаривание свойств медной канистры

2.2.1. Свойства меди

Медь является относительно редким элементом, составляющим всего около 0,007 процента массы земной коры. Вместе с серебром и золотом он образует «медную группу» среди элементов периодической системы, также известную как «монетные металлы».

Медь является востребованным материалом во многих конструкциях благодаря своим механическим свойствам, электропроводности, привлекательному внешнему виду и относительной невосприимчивости к коррозии. SKB пишет в своем отчете Barriärerna ² («Барьеры»), что

…медь была выбрана в качестве материала для внешней оболочки, потому что она очень устойчива к коррозии в бескислородных условиях, которые преобладают в глубоком хранилище. Однако если в грунтовых водах есть растворенный кислород, медная оболочка подвергается коррозии.

Прежде всего такие свойства, как коррозионная стойкость и механическая стабильность, сделали медь естественным выбором в качестве барьера в хранилище, а поскольку канистра должна выполнять свою функцию более 100 000 лет, не должно быть никаких вопросов относительно ее свойств. Условия в репозитории будут меняться со временем, и контейнер должен быть в состоянии справиться со всеми ожидаемыми условиями, а также должны быть предусмотрены некоторые меры на случай непредвиденных событий. Медная канистра является промышленным продуктом, который, как ожидается, будет иметь самое продолжительное время работы, и требования должны быть сформулированы соответствующим образом.

2.2.2. Что влечет за собой коррозия меди?

Коррозия является результатом химической или электрохимической реакции между материалом и окружающей средой. Мы обычно связываем коррозию с ржавлением железа, но малахит/медь-медь или белая ржавчина на цинке являются примерами других продуктов коррозии.

Коррозия приводит к ослаблению материала, что в конечном хранилище может привести к утечке радионуклидов в грунтовые воды и далее в биосферу.

Различают коррозию в присутствии/отсутствии кислорода. Медь всегда подвергается коррозии в присутствии

² Февраль 2002 г.

Сида 14
Оригинал

кислород. Однако ранее предполагалось, что медь не может подвергаться коррозии в бескислородной среде, если только эта среда не содержит ионов сульфидов или хлоридов. Поэтому компания SKB приняла меры для сведения к минимуму присутствия сульфид-ионов в окружении медного контейнера, например, путем введения особых требований к составу бентонитовой глины. SSM и Шведский национальный совет по ядерным отходам до сих пор занимались коррозией в присутствии сульфид- и хлорид-ионов.

Однако недавно доктор Петер Сакалос и профессор Гуннар Хультквист из KTH (Королевский технологический институт в Стокгольме) опубликовали результаты, которые ставят под сомнение это предположение. ³ Они говорят, что их исследование, основанное на результатах, представленных Хультквистом более 20 лет назад, показывает, что медь действительно может подвергаться относительно интенсивной коррозии в чистой бескислородной воде. ⁴ Их результаты, в свою очередь, были подвергнуты сомнению SKB, который заявил, что результаты новых исследований неубедительны и в некоторой степени противоречивы. SSM и их группа экспертов в этой области также поставили под сомнение результаты.

Информационное окно 1: Наличие кислорода после осаждения

Время после помещения медных баллонов в окончательное хранилище делится на аэробный и анаэробный период в зависимости от наличия кислорода в виде газа или растворенного в воде. В аэробный период сразу после осаждения в воздушных карманах в бентоните и растворенном в грунтовых водах кислороде достаточно, и можно предположить, что поверхность медного контейнера будет покрыта каким-то продуктом коррозии.

По мере того, как кислород в хранилище расходуется на реакции с примесями в бентонитовой глине, хранилище постепенно становится анаэробным, т.е. бескислородным. Ожидается, что это анаэробное состояние продлится очень долго, а это означает, что очень важно предсказать, что произойдет потом. Считалось, что в этот период большую опасность для медных канистр представляют ионы сероводорода и ионы хлора, которые могут присутствовать в грунтовых водах.

³ Коррозия меди под действием воды в электрохимических и твердотельных веществах 2007 и воде

Корродирует медь в катал. лат. 2009. ⁴ G. Hultqvist, Corrosion Science , 1986, «Выделение водорода при коррозии меди в

Чистая вода».

Сида 15
Оригинал

Шведский национальный совет по ядерным отходам непредубежденно, но скептически относится к результатам исследовательской группы, особенно в отношении далеко идущих выводов, сделанных исследователями относительно долговечности медных контейнеров в окончательном хранилище. Поэтому мы сосредоточимся на этих новых результатах исследований в оставшейся части этой публикации.

2.2.3. Корродирует ли медь в бескислородной воде? Научный спор

Сакалос и Хультквист утверждают, что их экспериментальные результаты показывают, что медь может быть окислена ионами водорода в чистой воде в бескислородных условиях, даже в отсутствие других ионов. Ионы водорода восстанавливаются в процессе и образуют атомы водорода, а также еще не идентифицированный продукт коррозии. Атомы водорода могут либо соединяться с образованием газообразного водорода, либо поглощаться и растворяться металлической медью.

Сакалос и Хультквист говорят, что если газообразный водород исчезнет из системы, процесс может продолжаться до тех пор, пока остается вода. Они также утверждают, что медь может стать хрупкой, когда газообразный водород проникает в металл и растворяется в нем. Результаты исследователей показывают, что скорость коррозии меди в воде на несколько порядков выше, чем было указано SKB, что является проблемой для функции медного контейнера в окончательном хранилище. Сами исследователи прогнозируют, что медные канистры в могильнике могут подвергнуться коррозии через несколько сотен лет, а еще раньше они будут механически ослаблены водородом, образующимся в процессе и поглощаемым металлом.

Часть аргументации Хультквиста и Сакалоса основана на наблюдениях за медными монетами с королевского военного корабля «Ваза», который был перемещен в 1961 году после того, как с 1628 года пролежал в иле на морском дне недалеко от Стокгольма. Хультквист и Сакалос утверждают, что условия там очень напоминают анаэробные условия, с которыми медная канистра столкнется в хранилище. ⁵ Медные монеты из Васы сильно проржавели, что исследовательская группа восприняла как указание на то, что канистра также подвергнется коррозии в относительно короткое время. Это мнение подвергается критике со стороны СКБ, который указывает на высокие концентрации примесей в донных отложениях. К ним, в частности, относятся

⁵ «Вода разъедает медь» (каталожное письмо, 2009 г. ).

Сида 16
Оригинал

сульфид-ионы, которые обладают хорошо известными коррозионными свойствами для меди даже в бескислородных условиях.

Чтобы прояснить позицию научного сообщества в этом вопросе, Шведский национальный совет по ядерным отходам организовал 16 ноября 2009 г. в Стокгольме международный научный семинар на тему «Механизмы коррозии меди в водной среде».. Цель состояла в том, чтобы обсудить основные механизмы коррозии меди в бескислородной воде и определить, какая дополнительная информация необходима для определения того, действительно ли имеет место этот механизм коррозии, и для оценки его важности для долгосрочной безопасности окончательного захоронения КБС. -3 тип.

Выводы этого семинара заключаются в том, что результаты группы KTH могут быть правильными, но существуют неопределенности, которые необходимо устранить. Для ответа на вопросы, возникшие по этой теме, требуется ряд исследований. Приглашенные эксперты ⁶, однако, согласны с тем, что экспериментальные результаты, показывающие, что медь самопроизвольно окисляется в бескислородной воде путем восстановления протонов (ионов водорода), не подтверждаются опубликованными термодинамическими данными (второй закон термодинамики) и противоречат общепринятым знаниям. и опыт. Большинство экспертов также подвергают сомнению интерпретацию экспериментальных результатов, сделанных исследовательской группой из KTH, и говорят, что предлагаемый продукт коррозии должен быть лучше охарактеризован и необходимо определить, представляет ли он собой отдельную (трехмерную) фазу или является результатом реакций на поверхности меди в ограниченном масштабе. Но отчеты и выводы SKB, касающиеся коррозии меди, также должны быть подвергнуты более тщательному критическому анализу. Например, один из экспертов считает, что необходимо провести обширный анализ, чтобы определить, какие условия необходимо выполнить, чтобы свести к минимуму коррозию меди в могильнике. Систему следует моделировать в зависимости от параметров, которые, как предполагается, будут изменяться во времени, например, температуры, рН, концентрации сульфид-ионов и давления газообразного водорода.

Ключевыми вопросами в этом контексте являются стабильность и другие свойства образующихся продуктов коррозии. Представляет ли он собой отдельную стабильную фазу или представляет собой тонкую пленку, адсорбированную на поверхности металла? Это различие важно, поскольку оно определяет, является ли коррозионная реакция «объемной реакцией», при которой металл подвергается глубокому и длительному воздействию, или же это поверхностная реакция, скорость которой, как ожидается, со временем уменьшится.

⁶ Д-р Гайк-Куан Чуа, д-р Рон Латанисион, проф. Дигби Макдональд и д-р Дэвид Шусмит.

Сида 17
Оригинал

vided вода не может свободно течь к металлу. Таким образом, обсуждение в первую очередь касается не того, может ли медь реагировать с водой, а скорее того, каков масштаб этой реакции; т. е. серьезно ли он влияет на объемный металл или ограничивается поверхностями.

Полный отчет о презентациях приглашенных ученых из КТХ и СКБ, а также группы экспертов и их окончательные выводы будут представлены в специальном отчете весной 2010 года.

Информационное окно 2: Различные механизмы коррозии

Коррозия меди всегда влечет за собой окисление металлической меди Cu ⁰ до ионной формы Cu ⁺ Cu ²⁺ , что может произойти, если медь отдает электроны рецептору в окружающей среде, например, молекулам кислорода ( О

), которые затем образуют ионы оксида,

(O ^2-), или ионы водорода, H ⁺, которые затем образуют газообразный водород, H

. Химический механизм, предложенный исследовательской группой из KTH, может быть упрощенно описан формулой реакции: Cu ⁰ + H ² O ⇔ CuOH? + ½ H ² (г) (1) Cu ⁰ означает металлическую медь, а знак вопроса после CuOH (= гидроксид меди[I]) в формуле означает, что состав продукта реакции неизвестен. Ключевой вопрос в этом контексте касается стабильности и других свойств образующегося продукта коррозии CuOH. Представляет ли он собой отдельную трехмерную фазу или состоит из тонкой пленки, адсорбированной на поверхности, и поэтому следует писать ≡CuOH (≡ обозначает поверхность металла)? Различие важно, поскольку оно определяет, является ли коррозионная реакция «объемной реакцией» или поверхностной реакцией (2). В последнем случае реакцию можно записать: ≡ Cu + H ² O ⇔ ≡CuOH + ½ H ² (г) (2) Эта реакция подтверждается предыдущими исследованиями (например, E. Protopopoff and P. Marcus; Electrochimica Acta, 51, 408 [2005]), а также приводит к выделение газообразного водорода, как ранее было показано G. Hultqvist et al. в своих экспериментах. Таким образом, дискуссия в первую очередь касается не того, может ли медь реагировать с водой с выделением газообразного водорода, а скорее того, при каких условиях и в какой степени происходит эта реакция, т. Е. Ограничена ли она поверхностями или серьезно влияет на объем металла.

Сида 18
Оригинал

Известные термодинамические соотношения показывают, что как реакция (1) выше, так и реакция (3) ниже маловероятны в воде, тогда как реакция (4) вероятна как в воздухе, так и в кислородсодержащей воде, и поэтому можно ожидать ее протекания на медном контейнере во время начальный период в репозитории: 2Cu ⁰ + Н

О ⇔ Cu

О + ½ Н

(г) (3)

2Cu ⁰ + ½ O

⇔ Cu

О (4)

Реакция (4), таким образом, означает, что медный контейнер всегда будет иметь слой оксида меди на поверхности в аэробных (богатых кислородом) условиях. Этот слой также может содержать хлорид (Cl ^—), карбонат (СО

3 ^2- )

или сульфат (SO

4 ^2- ), если ионы присутствуют в окружающей среде

среда. Медь может подвергаться коррозии в бескислородных (анаэробных) условиях, например, при реакция (5) ниже: 2Cu ⁰ + H ⁺ + HS ^— ⇔ Cu ² S + H ² (г) (5) Или эквивалентной реакцией, в которой образуются ионы Cu ⁺ соединения с хлоридом (например, Cu

(ОН)

Кл).

Именно эти реакции, по мнению SKB, представляют наибольшую долгосрочную угрозу медному контейнеру в окончательном хранилище, и поэтому были приняты меры (например, требования к составу бентонита) для сведения к минимуму присутствия сульфид-ионов в бентоните. глина.

2.

2.4. Заключения Шведского национального совета по ядерным отходам

Различные возможности коррозии медного контейнера в окончательном хранилище были описаны в обзоре Шведского национального совета по ядерным отходам программы исследований и разработок SKB за 2007 год (SOU 2008:70). Выводы Совета относительно коррозии были обобщены в следующих обращениях к СКБ:

Требуются постоянные исследования коррозии в различных областях: эксперименты по ускоренному длительному коррозионному растрескиванию под напряжением, общая коррозия в хлорид- и сульфидсодержащей воде с бентонитом, микробная коррозия.

Сида 19
Оригинал

Механизмы коррозии меди в бескислородной воде должны быть исследованы экспериментально, чтобы определить, может ли коррозия меди за счет выделения водорода происходить в чистой, деионизированной, бескислородной воде и в подземных водах с бентонитом.

На фоне недавних дискуссий Совет находит веские основания продолжать придерживаться этих выводов.

СКБ считает, что вопрос о механизмах коррозии меди в чистой воде в анаэробных условиях — это в первую очередь вопрос для научного сообщества. Они считают, что роль SKB состоит в том, чтобы показать, что метод KBS-3 с его системой множественных барьеров достаточно надежен, чтобы справиться с коррозией медного контейнера в объеме, описанном исследовательской группой из KTH. Однако Совет считает, что SKB должна продемонстрировать, каким образом оценка безопасности может быть использована для доказательства этого утверждения.

Обсуждение коррозии меди в основном касается всего, что происходит с медным корпусом в анаэробных условиях и низких концентраций сульфидных и хлоридных ионов в поровой воде бентонита, контактирующей с корпусом. При изменении условий с аэробных на анаэробные поверхность медной канистры будет покрыта обширным слоем продуктов коррозии, образующихся при изготовлении и транспортировке канистры. Кроме того, контейнеры будут иметь относительно высокую температуру (≈ 100ºC), и можно ожидать, что реакции с кислородом будут продолжаться в отверстии для осаждения в течение относительно длительного времени.

В настоящее время нет надежной оценки того, как долго медь подвергается коррозии в результате окисления кислородом в окружающей среде, т.е. как долго канистра будет находиться в аэробной среде. Совет считает, что СКБ следует больше узнать об этом периоде с точки зрения его продолжительности и механизмов, описывающих процессы, происходящие на канистре при изменении условий с аэробных на анаэробные. Какие долгосрочные последствия эти процессы имеют для медного канистры?

Даже если SKB считает, что недавнее обсуждение коррозии меди в бескислородной воде не имеет решающего влияния на долгосрочную безопасность хранилища, оно создало неопределенность в отношении медного контейнера как надежного долговременного барьера. Совет считает, что СКБ следует активно работать над тем, чтобы вопрос о коррозии меди в чистой бескислородной воде исследовался корректным с научной точки зрения образом, чтобы определить, является ли он важным или нет.

Сида 20
Оригинал

Совет считает, что в настоящее время невозможно сделать такие далеко идущие выводы из результатов своих исследований, как это сделали Халтквист и Сакалос в отношении долговечности медных канистр в окончательном хранилище. Хультквист и Сакалос изучали коррозию медных образцов в стаканах, наполненных водой, в лабораторных условиях, и существует большая разница между ними и медными контейнерами толщиной 5 см, окруженными бентонитом в окончательном хранилище. Кроме того, возможное объяснение наблюдений Хультквиста и Сакалоса состоит в том, что наблюдаемая реакция является не объемной, а поверхностной реакцией. Но для установления этого необходимы дополнительные исследования.

С другой стороны, недавняя дискуссия о том, подвергается ли медь коррозии в чистой бескислородной воде, показала, что отсутствуют конкретные знания о том, что происходит на поверхности медных канистр при изменении условий с аэробных на анаэробные. Совет делает такой вывод с учетом результатов исследований, представленных исследовательской группой из KTH, а также результатов по коррозии нагретых медных труб в бентоните, представленных SKB. Один вопрос, на который необходимо ответить, заключается в том, как на продолжающийся процесс влияет количество и состав продуктов окисления, уже присутствующих на поверхности, когда условия становятся бескислородными.

По мнению Совета, было проведено недостаточно исследований коррозии меди в условиях, ожидаемых в хранилище. В отчете SKB ⁷ исследования коррозии меди не были основной целью; вместо этого основное внимание уделялось тому, как бентонит пострадал в хранилище. Поскольку было проведено так мало исследований того, как ведет себя медь в среде хранилища, результаты этого исследования интерпретировались, а в некоторых случаях интерпретировались чрезмерно в отношении коррозии меди в контакте с бентонитом. Поэтому Совет считает, что необходимо провести исследование с акцентом на коррозию меди в среде, которая, как предполагается, существует в хранилище, то есть как в аэробных, так и в анаэробных условиях. Результаты проектов, представленных на сегодняшний день, неоднозначны и оставляют слишком много места для интерпретаций, которые могут быть использованы для поддержки совершенно разных гипотез в отношении долговременных свойств медного контейнера в среде хранилища.

Коррозионные процессы в бескислородных (анаэробных) средах часто производят водород в качестве побочного продукта (из воды), и известно, что водород может растворяться металлами и значительно восстанавливать

⁷ Rapport TR-09-29, Длительные испытания буферного материала в лаборатории твердых пород Эспё, проект LOT .

Сида 21
Оригинал

механическая прочность

из-за водородного охрупчивания. Было показано, что медь имеет относительно низкую растворимость в водороде, но даже небольшое снижение механической прочности может повлиять на ее функцию в долгосрочной перспективе. Поэтому Совет считает важным устранить любые сомнения относительно водородного охрупчивания меди, особенно с учетом пластичности корпуса при воздействии высоких сжимающих напряжений.

Другим последствием высоких давлений, когда бентонит насыщен водой и набухает, а также во время оледенения является коррозионное растрескивание под напряжением. Это может быть особенно серьезно в могильнике, так как водоснабжение и водонасыщение бентонита настолько неравномерны. В этом случае канистра может подвергаться большим изгибающим напряжениям, что увеличивает риск растрескивания в результате коррозии под напряжением. Зоной риска локальной коррозии является зона вокруг сварных швов на канистре. Это особенно верно, когда ионы хлорида присутствуют в подземных водах.

Поэтому Совет призывает SKB провести и представить результаты дальнейших исследований по испытанию на водородное охрупчивание и коррозионное растрескивание под напряжением.

2.

3. Испытание свойств бентонита

2.3.1. Свойства бентонита

Буфер является вторым барьером в системе множественных барьеров и должен окружать медный контейнер в последнем хранилище. Он выполняет ряд важных функций для долгосрочной сохранности хранилища и состоит из натуральной глины, способной впитывать воду и набухать в несколько раз по сравнению с первоначальным объемом.

Эта глина, бентонитовая глина, образовалась в результате осаждения и преобразования вулканического пепла и состоит в основном из глинистого минерала монтмориллонита. Бентонит обычно встречается в виде глинистых пластов в осадочных породах. Различные типы бентонита представляют собой бентонит натрия, бентонит кальция и бентонит, активированный натрием, который образуется путем добавления химических веществ к бентониту кальция, чтобы сделать его более похожим на бентонит натрия.

Свойства бентонита как в сухом, так и во влажном состоянии имеют решающее значение для того, насколько хорошо буфер работает в пробуренных скважинах для осаждения. Бентонитовая глина также является важным компонентом обратной засыпки тоннелей для отложений и других пустот в породе, образовавшихся при строительстве могильника.

Сида 22
Оригинал

Бентонит в буфере имеет форму компактных колец, которые надеваются на медную канистру в отстойном отверстии, а засыпка состоит из уплотненных блоков или гранул, которые осаждаются в транспортных туннелях. В последнее время долгосрочные свойства как буфера, так и засыпки были поставлены под сомнение новыми и старыми результатами исследований, касающимися масштабов и важности эрозии бентонита.

Одним из наиболее важных свойств бентонита является то, что он значительно расширяется при поглощении воды, и бентонит натрия делает это лучше, чем бентонит кальция. С другой стороны, глина должна сопротивляться распаду при определенных условиях, и тогда кальциевый бентонит может работать лучше.

2.3.2. Набухание и эрозия бентонита

Приток воды к скважинам отложений, как ожидается, в основном будет происходить через трещины в окружающей породе. Если приток локально больше, чем способен поглотить бентонит, вода будет скапливаться в отверстии для осаждения и оказывать давление на буфер. Причина, по которой вода может накапливаться таким образом, заключается в том, что набухший бентонит имеет начальную консистенцию, которая может быть слишком мягкой, чтобы остановить приток воды, и помимо давления на буфер, еще одним следствием такого накопления воды может быть эрозия бентонита. Эрозия в данном случае влечет за собой распад бентонита на мелкие частицы, которые могут быть унесены проточной водой.

Причины эрозии бентонитовых буферов изучались и понимались относительно давно. Но что является сложной задачей, так это обеспечить, чтобы эта эрозия не происходила в масштабах, угрожающих долговременным свойствам бентонита. Особое значение в этом контексте имеет естественное содержание одновалентных и двухвалентных ионов в бентонитовой глине.

Бентонит имеет естественное содержание положительных ионов, которые отвечают за способность глины поглощать воду и набухать. Бентонит натрия содержит одновалентные ионы натрия, тогда как бентонит кальция содержит двухвалентные ионы кальция. SKB описывает, что способность бентонита к набуханию в значительной степени определяется содержанием в глине одновалентных или двухвалентных ионов и поверхностным зарядом частиц. ⁸ Одновалентные ионы способствуют набуханию, в то время как двухвалентные ионы и высокий поверхностный заряд отрицательно влияют на набухание

⁸ В ТР-09-06.

Сида 23
Оригинал

, и может существовать некоторая отрицательная корреляция между скоростью набухания бентонита в воде и его способностью сопротивляться эрозии.

Желательно быстрое и обширное набухание, если водонасыщение и набухание могут происходить в пространстве, где объем бентонита ограничен, так что в конечном итоге может быть получена высокая плотность. Здесь одновалентные ионы являются предпочтительными. Однако, что касается способности противостоять эрозии в долгосрочной перспективе, может быть преимуществом, если частицы удерживаются вместе двухвалентными ионами, которые сильнее связываются с поверхностью частиц глины и не так легко смываются. по проточной воде.

Вот как это работает: Положительные ионы нейтрализуют отрицательный заряд на поверхности частиц глины, заставляя мельчайшие составляющие бентонита, крошечные коллоидные частицы, притягиваться друг к другу и образовывать более крупные агрегаты. Эти агрегаты удерживаются вместе за счет связывающей способности окружающей воды (водородные связи). Таким образом, здесь предпочтителен бентонит одновалентного натрия.

Однако важной причиной эрозии является то, что положительные ионы, которые ранее были связаны с поверхностями и создавали притяжение между частицами, могут быть смыты проточной водой. В результате частицы приобретают один и тот же отрицательный заряд и вместо этого отталкиваются друг от друга, так что крупные агрегаты могут снова распасться на мелкие частицы, которые уносятся водой (эрозия). Таким образом, здесь предпочтителен бентонит двухвалентного кальция.

В начальный период после закрытия в окончательном хранилище желательно, чтобы бентонит быстро набухал. Но после оледенения, когда при таянии льда образуется большое количество талой воды, потребность в глине с более сильными ионными связями становится центральной, чтобы снизить риск разрушения и эрозии. Эти противоречивые требования к коррозионной стойкости должны быть приняты во внимание компанией SKB.

2.3.3. Процессы на интерфейсах

Риск обширной эрозии, вероятно, является наибольшим, когда бентонит набухает без достаточного противодавления, поскольку это приводит к тому, что он принимает гелеобразную и рыхлую консистенцию, где частицы легко разрушаются и уносятся водой. Это менее проблематично в скважинах отложений, где противодавление окружающей породы обычно велико, но

Сида 24
Оригинал

больше проблема на стыках засыпки и породы.

SKB намеревается засыпать туннели блоками из уплотненной бентонитовой глины и создать изоляцию от окружающей породы с помощью бентонитовых гранул. Однако большое количество окатышей, необходимых для герметизации пространств между блоками и камнем, делает этот метод очень чувствительным к трубообразованию и эрозии.

Еще один интерфейс в хранилище, представляющий особый интерес, — это интерфейс между медным контейнером и окружающим его бентонитом. Недавно опубликованный отчет проекта ЛОТ ⁹ показал, что продукты коррозии из нагретой медной трубы переместились на несколько сантиметров в окружающий бентонит. Независимо от того, предполагается ли, что этот перенос меди происходит из-за продуктов коррозии, образующихся в аэробных или анаэробных условиях, очевидно, что бентонит влияет на процесс коррозии, перенося продукты реакции с поверхности медной емкости.

Таким образом, необходимо провести серьезное исследование воздействия бентонита на коррозию меди с упором как на аэробные, так и на анаэробные условия. Тогда было бы особенно интересно изучить, какой именно медный материал будет использоваться в медных контейнерах при повышенной температуре.

2.3.4. Состав бентонита

Когда речь идет о требованиях к составу бентонита, помимо высокой концентрации монтмориллонита, вполне может возникнуть вопрос о поиске компромиссов, когда различные свойства уравновешиваются друг другом. Примерами являются стойкость к эрозии или максимально возможная способность к набуханию, а также различное содержание примесей, которые могут оказывать положительное или отрицательное влияние на свойства бентонита при определенных условиях.

Обычные примеси в бентоните включают как органические вещества, такие как углеводородные соединения, так и неорганические вещества, такие как кальцит, гипс и пирит. Органические соединения и пирит потребляют кислород, изначально присутствующий в бентоните и уносимый с грунтовыми водами при набухании бентонита. Органические вещества в конечном итоге производят в основном диоксид углерода и воду в качестве конечных продуктов, в то время как пирит реагирует с образованием ионов сульфата, в то же время, как ионы водорода (H ⁺ ) освобождены

⁹ SKB Технический отчет TR-09-29.

Сида 25
Оригинал

и вода становится более кислой, что означает более низкий pH. Потребление кислорода в бентоните в основном положительное, если предположить, что медный контейнер не подвергается коррозии в бескислородной воде, тогда как сульфат-ионы (как и сульфид-ионы) представляют долгосрочную угрозу для фильтра. Сульфат-ионы могут быть восстановлены до сульфид-ионов бактериями в бентоните, а сульфид-ионы вызывают коррозию меди в анаэробной среде. Поэтому спецификация требований SKB включает ограничения на концентрацию сульфид-ионов, общую концентрацию серы ¹⁰ и общая концентрация органических веществ.

2.3.5. Заключения Шведского национального совета по ядерным отходам

Почти все исследовательские и демонстрационные проекты SKB были основаны на конкретной бентонитовой глине (MX-80), которая обладает особыми свойствами. Этот конкретный бентонит изучался в течение длительного времени в отношении большого количества свойств, которые считаются важными для буфера.

Однако недавно компания SKB пришла к выводу, что эту глину можно заменить широким спектром бентонитов различных сортов, если они удовлетворяют определенным основным требованиям. Помимо предельных значений содержания примесей, упомянутых выше, SKB намеревается установить минимальное значение концентрации монтмориллонита в бентоните, равное 75 процентам. Монтмориллонит является основным глинистым минералом, который придает бентониту свойство набухать в воде и обычно составляет 75–90 процентов от общего состава. Другими важными минералами в природном бентоните являются кварц и полевой шпат, а также кальцит, гипс и пирит. ¹¹ Эти минералы также по-разному влияют на свойства бентонита и должны быть более четко указаны в требованиях SKB.

Одной из причин относительно общей спецификации требований является то, что SKB может быть открыт для большого числа поставщиков, что снижает его зависимость от одного поставщика. Тем не менее, Совет считает, что SKB сформулировал слишком общие требования к составу используемого бентонита, и что SKB должен представить исследования и испытания, которые привели к такому решению.

SKB в настоящее время проводит интенсивные разработки в своей новой бентонитовой лаборатории по функциям бентонита в

¹⁰ Сульфид-ионы + сульфат-ионы. ¹¹ Более подробное описание см. в предыдущем обзоре Совета SOU 2008:70.

Сида 26
Оригинал

буфер и заполнение. Эта работа прежде всего касается вопросов, связанных с набуханием и эрозией, особенно в связи с закладкой осаждающих тоннелей и пустот. Будут дополнительно изучены проблемы, связанные с эрозией буфера. Это относится, в частности, к границам между буфером и обратной засыпкой, а также между обратной засыпкой и скальной породой. Также оказалось, что технических проблем, связанных с засыпкой туннелей и пустот в скале, окружающих окончательное хранилище, больше, чем ожидалось.

Шведский национальный совет по ядерным отходам считает, что состав бентонита и содержание в нем примесей следует изучать в связи с коррозией меди в аэробных и анаэробных условиях при повышенной температуре. Что означает, что бентонит в виде колец, блоков или гранул остается ненасыщенным в течение очень долгого времени? Как это влияет на желаемые свойства, приписываемые полностью водонасыщенному бентониту? Вот некоторые из вопросов, на которые Совет с нетерпением ждет ответов.

Шведский национальный совет по ядерным отходам с большим интересом следит за работой SKB и ожидает более окончательного решения по выбору материалов и метода. Совет также хотел бы подчеркнуть важность более четкого представления отчетов об исследованиях, на которых основаны требования по содержанию бентонита.

Сида 27
Оригинал

3. На возвратность

Сокращения

ANDRA Национальное агентство по управлению радиоактивными отходами, созданное в 1991 г. CoRWM Комитет по обращению с радиоактивными отходами МАГАТЭ Международное агентство по атомной энергии KASAM Бывшее шведское название Шведского национального совета по ядерным отходам NEA Агентство по ядерной энергии NWMO Организация по обращению с ядерными отходами ОЭСР Организация экономического сотрудничества и развитие SKB Шведская компания по обращению с ядерным топливом и отходами SKI Шведская инспекция по ядерной энергетике, ныне SSM SOM Institute Общество Мнение СМИ SSI Шведское управление радиационной защиты, ныне SSM SSM Шведское управление радиационной безопасности, ранее SKI и SSI STUK Säteilyturvakeskus (Финское управление радиационной и ядерной безопасности )

3.1. Возможность восстановления пересмотрена

Следует ли проектировать окончательное хранилище таким образом, чтобы можно было извлекать ядерные отходы, которые уже были захоронены? Этот вопрос снова и снова поднимался в дискуссиях о ядерных отходах с конца 1980-х годов, и теперь он снова стоит на повестке дня. Этому развитию способствовали различные факторы. Проблема климата вызвала

Сида 28
Оригинал

преимущества ядерной энергетики как источника энергии, а новая технология реакторов открывает возможности для повторного использования отработавшего ядерного топлива. Шведы стали более позитивно относиться к поиску, и этот вопрос также занял видное место в международной повестке дня.

В этом современном отчете Шведский национальный совет по ядерным отходам хотел бы:

рассмотреть разные стороны вопроса и некоторые фундаментальные принципы,
кратко резюмирует международную дискуссию, позицию SKB и некоторые технические вопросы, а
резюмирует аргументы и разъясняет позицию Совета по данному вопросу.

Мы надеемся, что эта публикация послужит основой для дальнейшего диалога по вопросу о захоронении и, в частности, о том, следует ли предусмотреть возможность извлечения отработавшего ядерного топлива из захоронения.

3.1.1. Извлечение, извлекаемость, обратимость и пошаговое принятие решений

Извлечение влечет за собой поднятие одного или нескольких контейнеров с ядерными отходами из хранилища на поверхность земли для повторного использования или захоронения другим способом.

Извлекаемость является характеристикой окончательного репозитория и обозначает техническую возможность извлечения. Такое извлечение технически проще всего до того, как вокруг контейнера в отверстии для осаждения будет помещен буфер, сложнее после того, как туннели для осаждения заполнены и запечатаны, и наиболее сложно, а также наиболее затратно, после закрытия всего хранилища (см. Рисунок 3).

Обратимость ¹ — более широкое понятие, чем извлекаемость, и обозначает возможность обращения вспять одного или ряда шагов планирования или разработки репозитория на любой стадии процесса. Это подразумевает пересмотр и, при необходимости, переоценку ранее принятых решений.

Применительно к проекту по обращению с ядерными отходами предполагает возможность рассмотрения таких аспектов, как новая технология или общественное признание по номеру

¹ На шведском языке omvändbarhet .

Сида 29
Оригинал

различных этапа процесса (например, после установки медных контейнеров в яму для осаждения, после заделки медных контейнеров, после засыпки тоннелей для осаждения или даже после закрытия всего хранилища). На основе этого обзора может быть принято решение либо продолжить, либо вернуться на один или несколько шагов назад. В Швеции правила SSM предполагают, что мониторинг и обслуживание окончательного репозитория будут продолжаться до окончательного закрытия репозитория, а это означает, что обратимость и возможность восстановления должны существовать до окончательного закрытия. ²

Обратимость тесно связана с моделью принятия решений, которая была обобщена в концепции поэтапного принятия решений . ³ Эта модель основана на современной теории принятия решений и была представлена Агентством по ядерной энергии ОЭСР (NEA) и Канадской организацией по обращению с ядерными отходами (NWMO) в контексте возможности восстановления. Эта модель принятия решений уже давно принята на практике в области ядерных технологий ⁴, и это также сыграло важную роль в рассмотрении этого вопроса Советом. ⁵

Пошаговое принятие решений отличается от старой теории принятия решений, когда решения по крупным инженерным проектам принимаются сразу и все детальные решения дорабатываются с самого начала. Согласно новой модели, решения принимаются поэтапно, и каждому шагу предшествует обзор и решение «да» или «нет». Этот поэтапный подход также предоставляет возможности для общественного и политического обзора и позволяет постепенно повышать уверенность в осуществимости и безопасности установки по мере получения информации и опыта. ⁶

Таким образом, поэтапное принятие решений удовлетворяет потребность в гибкости процесса, в котором количество технической информации постоянно увеличивается и изменяется. Например, обоснование безопасности для репозитория будет развиваться по мере того, как будет охарактеризована площадка, усовершенствована конструкция и улучшено понимание функций, событий и процессов, имеющих отношение к производительности репозитория. ⁷

² SSMFS 2008:21 (ранее SKIFS 2002:1), раздел 1, и общие рекомендации Управления радиационной безопасности Швеции по разделу 1. ³ Также известен как SDM или с адаптивным поэтапным управлением (APM). ⁴ Поэтапная модель принятия решений применялась в связи с лицензированием первых атомных энергетических реакторов. Самые последние примеры поэтапного принятия решений в ядерных технологиях можно найти в связи с лицензированием увеличения тепловой мощности на нескольких шведских ядерных энергетических реакторах и Clab Stage II. Лицензирование Clab II заняло около 10 лет с момента подачи заявки на расширение властям до того, как завод мог быть запущен в обычную эксплуатацию. ⁵ См. отчет KASAM о состоянии дел за 2001 г., с. 9, с. 50 и с. 91. ⁶ Обратимость и восстанавливаемость, АЯЭ, 2001, с. 11. ⁷ Там же, 2001, с. 13.

Сида 30
Оригинал

Модель поэтапного принятия решений оказала большое влияние на обращение с отработавшим ядерным топливом в различных странах, включая Канаду, Францию, Финляндию и Великобританию. Когда Британский комитет по обращению с радиоактивными отходами представил свои рекомендации правительству Великобритании в 2006 г., было подчеркнуто, что

… поэтапное геологическое захоронение и гибкость, возможно связанные с извлекаемостью, должны быть важными элементами адаптивного поэтапного процесса. ⁸

3.1.2. Восстанавливаемость в разных странах

Последствия и желательность поиска оценивались по-разному в разных странах. Из недавнего исследования NEA можно сделать следующий вывод:

Канада использует термин «извлечение» для обозначения удаления ядерных отходов из хранилища как до, так и после закрытия, что также является требованием в соответствии с принципом поэтапного принятия решений (см. выше).
В Швейцарии восстанавливаемость также является важным требованием, но здесь этот термин относится только к восстанавливаемости до закрытия. Закрытие завершает период, в течение которого отходы должны быть извлечены.
В Венгрии вопрос возможности восстановления прямо не упоминается в национальном законодательстве; однако правительственные постановления требуют возможности восстановления до закрытия, но не после.
В США регулирующие органы требуют, чтобы окончательное хранилище было спроектировано таким образом, чтобы извлечение не было невозможным, но и здесь не предусмотрено извлечение после закрытия.
В Германии возможность восстановления не упоминается ни в законодательстве, ни в постановлениях правительства, но в последние годы эта тема стала предметом общественного обсуждения.
В Нидерландах возможность восстановления была актуальна в середине

1990-е гг. Официальная линия заключалась в том, что возможность восстановления также должна быть возможной после закрытия. Поэтому правительство в то время выступало против окончательного захоронения в соляных формациях, поскольку такое захоронение делало бы извлечение практически невозможным.

⁸ www.corwm.org.uk.

Сида 31
Оригинал

В 2006 году правительство Великобритании отметило, что мнения относительно возможности извлечения расходятся, но поддерживает рекомендации CoRWM (Комитет по обращению с радиоактивными отходами) и заявляет, что до закрытия хранилища необходимо принять меры для облегчения извлечения в будущем. Основным принципом является закрытие при первой же возможности, чтобы повысить безопасность, ограничить риски терроризма и не допустить облучения рабочих в окончательном хранилище вредных доз радиации.
В Японии извлекаемость не упоминается в национальном законодательстве, но извлекаемость до закрытия упоминается в официальных исследованиях как одно из требований безопасности.

В этом контексте есть особая причина обратить внимание на события в двух других странах, Финляндии и Франции.

В Финляндии извлекаемость ранее была требованием закона, но в 2008 году правительство в своем решении заявило, что долговременная безопасность не обязательно предполагает извлекаемость. Это изменение, вероятно, повлияет на правила STUK (Управление по радиационной и ядерной безопасности Финляндии), но осложняется наличием решения парламента от 2000 г., основанного на старом законодательстве и включающего требование о возможности восстановления (преимущественно до закрытие). Запланированное окончательное хранилище в Олкилуото подпадает под это требование.
Франция была пионером, когда дело доходит до возможности восстановления. Вопрос обсуждался еще в 1980-х годах и оставил свой след в законодательстве страны в начале 1990-х годов. Это законодательство было обновлено в 2006 году и включает требование об обратимости. На французскую дискуссию сильно повлияла идея поэтапного принятия решений, где обратимость является общим требованием, включающим возможность восстановления. Французское национальное агентство по обращению с радиоактивными отходами9в своей предстоящей заявке на получение разрешения на строительство окончательного хранилища покажет, как может быть выполнено требование обратимости, по крайней мере, до 100 лет в будущем. В настоящее время они работают над более детальным определением этого требования к 2014 г., прежде чем подать окончательную заявку в 2015 г. Эта работа включает построение «шкалы обратимости-восстановимости», которая в дальнейшем уточняется специальной группой в рамках NEA (рис. 2).

⁹ Национальное агентство по контролю за радиоактивными отходами, созданное 1991.

Сида 32
Оригинал

Рисунок 2. Шкала обратимости-восстанавливаемости

Описание: Шкала обратимости-извлекаемости определяет различные этапы выполнения проекта окончательного хранилища (0–5), степень сложности и уровня затрат на извлечение, а также степень активных/пассивных мер безопасности. Рисунок находится в стадии разработки NEA и может быть изменен.

В некоторых странах (например, во Франции, Японии, Канаде и США) извлекаемость тесно связана с общественным признанием окончательного хранилища отработавшего ядерного топлива. Считается, что восстанавливаемость способствует более приемлемому окончательному захоронению ядерных отходов и может быть желательной по этой причине. С другой стороны, общественное признание не следует путать с долгосрочной безопасностью, и следует проводить различие между:

извлекаемость как социальное или политическое требование,
извлекаемость как требование безопасности и
извлекаемость как этическое требование, например, основанное на принципе свободы выбора будущих поколений.

Мы рассмотрим это более подробно в главе 3.

3.1.3. Тенденция в NEA

Не следует недооценивать и влияние международного экспертного мнения. Наиболее ярко это проявляется в исследовании, проведенном в рамках АЯЭ и опубликованном в 2001 г. под названием «Учет обратимости и восстанавливаемости при геологическом захоронении радиоактивных

Сида 33
Оригинал

Отходы». ¹⁰ Результатом исследования является ряд выводов и рекомендаций, которые в осторожной и осторожной манере открывают дверь для поиска. NEA пишет, например, следующее:

Следует продолжать НИОКР в области технологий, связанных с извлечением отходов, и, в частности, следует поощрять демонстрации технологий извлечения в рамках различных национальных и международных исследовательских программ. Такие демонстрации способствуют технической уверенности в осуществимости извлечения отходов, а также более широкой нетехнической уверенности в осуществимости и серьезности организаций по обращению с отходами в отношении возможности извлечения.

В этом контексте интересно отметить, что в 2007 году NEA создало специальную группу для дальнейшего изучения вопроса об обратимости и возможности восстановления. Группа провела три встречи и теперь планирует крупную международную конференцию в Реймсе в конце 2010 года.

3.1.4. Шведское отношение к поиску

Социологические исследования, проводимые Институтом SOM при Гетеборгском университете с 1987 свидетельствуют об изменении ценностей среди широкой публики, когда речь заходит о ценности извлекаемости (см. рис. 3).

¹⁰ NEA/RWM/RETREV(2001)2

Сида 34
Оригинал

Рисунок 3. Мнения шведов о доступном и постоянном выпускном экзамене

захоронение ядерных отходов в период 1987–2008 гг.

Svenska folkets åsikter om åtkomlig eller definitiv slutförvaring av kärnavfall

0 5

10 15 20 25 30 35 40 45

1987 1988 1990 1992 1995 1998 2000 2004 2006 2008

Окончательный Откомлига

В настоящее время больше людей выступают за доступное, чем за постоянное окончательное удаление. Особенно это касается мужчин и лиц моложе 30 лет, высокообразованных людей и жителей больших городов. Женщины, люди старше 60 лет, необразованные люди и сельские жители предпочитают доступной постоянную конечную утилизацию. Противники ядерной энергетики в большей степени отдают предпочтение постоянному окончательному захоронению, в меньшей — сторонники. У трети нет мнения. ¹¹

Общественное мнение о доступности ядерных отходов упоминалось в отчете Совета о состоянии дел за 2001 год. Там отмечалось, что в обсуждении произошел сдвиг

… из окончательных репозиториев, которые будут закрыты и опечатаны, и никому больше не нужно будет заботиться о репозиториях с по , из которых можно будет извлечь пакеты с отходами. Короче говоря, предыдущее отношение было основано на технологии, тогда как более позднее отношение основано скорее на общественном восприятии. ¹²

¹¹ Svensk höst , отчет SOM № 46, статья Пера Хедберга, стр. 259–266. ¹² Ядерные отходы. State-of-the-Art 2001 , СОУ 2001:35e, с. 91.

Сида 35
Оригинал

3.2. Восстанавливаемость в истории шведского обращения с ядерными отходами

Вопрос возможности восстановления до сих пор не занимал заметного места в общественной дискуссии в Швеции. Объяснение этому можно найти в истории шведского обращения с ядерными отходами.

Важная веха в подходе к обращению со шведскими ядерными отходами была достигнута в отчете Комитета АКА в 1976 году. доклад был полностью сосредоточен на вопросе о окончательное захоронение ядерных отходов. Метод KBS появился в ответ на отчет, и в 1983 году был представлен KBS-3, который впоследствии стал предпосылкой планирования для всего планирования до настоящего времени. В этом контексте вопрос о возврате стал маргинальным.

Следует, однако, подчеркнуть, что компания SKB неоднократно занималась этим вопросом, в том числе в своих программах исследований и разработок. Они всегда утверждали, что метод KBS-3 не предполагает и не исключает поиска. Эта точка зрения также находит поддержку в нормативно-правовой базе, что проявляется в государственных постановлениях и общих рекомендациях/руководствах (ранее SKI, теперь SSM).

Обсуждение поиска в этой публикации предполагает метод KBS-3, поскольку заявка SKB, по всей вероятности, будет относиться к окончательному репозиторию, основанному на этом методе. Но следует отметить, что перспективы извлекаемости и обратимости приобретают другое измерение, если окончательное хранилище спроектировано как одна или несколько глубоких скважин. Одним из аргументов в пользу глубоких скважин является то, что они затрудняют извлечение.

¹³ Отработавшее ядерное топливо и радиоактивные отходы , СОУ 1975:31

Сида 36
Оригинал

3.

2.1. Рассмотрение Советом проблемы возможности восстановления

Шведский национальный совет по ядерным отходам по разным поводам с конца 1980-х годов рассматривал вопрос извлечения и возможности извлечения захороненного отработавшего ядерного топлива. В 1987 Совет (тогда он назывался КАСАМ) организовал междисциплинарный семинар по

Этика и ядерные отходы , с особым акцентом на вопрос о решениях в условиях неопределенности . На этом семинаре был сформулирован принцип KASAM:

Окончательный репозиторий должен быть спроектирован таким образом, чтобы сделать средства контроля и корректирующие меры ненужными, но не невозможными.

Другими словами, наше поколение не должно возлагать ответственность за окончательное хранилище на будущие поколения, и мы не должны лишать будущие поколения возможности брать на себя ответственность. Таким образом, цель была сформулирована как двоякая:

1. Эксплуатационная надежность и ремонтопригодность, элементы управления ненужны, но в то же время возможны.

2. Утилизация по безопасным формам, но также с возможностью замены.

Могут быть оправданы два комментария к принципу KASAM.

Во-первых, принцип KASAM бросает вызов широко распространенному мнению о том, что репозиторий после закрытия обязательно нуждается в контроле. Необходимо проводить различие между контролем в смысле измерения защитной способности барьеров и контролем в смысле внешнего наблюдения, чтобы убедиться, что в хранилище не проникают посторонние лица. Контроль защитной способности барьеров не требуется после закрытия, но внешний мониторинг является требованием МАГАТЭ ¹⁴ (см. ниже).

Во-вторых, извлекаемость следует из принципа KASAM. Среди прочего, будущие поколения должны иметь возможность свободно использовать и извлекать ядерные отходы в качестве ресурса. Таким образом, положения о поиске должны быть более четко включены в спецификацию требований к проекту репозитория.

По разным причинам вопрос возможности восстановления в 1990-х годах остался в тени. Одной из таких причин было то, что Шведская инспекция по ядерной энергетике в своих правилах и общих рекомендациях/руководящих указаниях (см. Приложение 1) отдавала приоритет безопасности как наиболее важному критерию эффективности окончательного хранилища для

¹⁴ Международное агентство по атомной энергии.

Сида 37
Оригинал

ядерные отходы. Поэтому SKB изменил свою терминологию в середине 1990-х годов с «глубокого репозитория» на «конечный репозиторий». Это подчеркивает, что хранилище не должно требовать какого-либо наблюдения или контроля и что также не предусматривается извлечение заложенного топлива. ¹⁵

Несмотря на намерение, проявленное SKB в изменении терминологии, вопрос о возможности восстановления не возникал до конца 1990-х годов. Одной из причин этого были международные события в рамках МАГАТЭ и ОЭСР, но изменение ценностей было заметно и в Швеции в конце 1990-х годов. Причины этого изменения неясны, но одной из возможностей является появление более позитивного отношения к атомной энергетике как к источнику энергии. ¹⁶

3.2.2. Отношение СКБ

В своем обзоре программы исследований, демонстраций и разработок SKB 2004 года Шведский национальный совет по ядерным отходам указал на необходимость анализа безопасности в связи с возможным извлечением топливных контейнеров из окончательного хранилища. Такой анализ еще не был представлен SKB, но он рассматривается как системный вариант в будущем системном анализе. ¹⁷ В своей программе НИОКР 2007 СКБ отмечает, что не существует формального требования о возможности извлечения депонированных контейнеров после закрытия хранилища, но в то же время указывает следующее:

Однако SKB сформулировал собственное требование о том, что окончательный репозиторий должен быть спроектирован таким образом, чтобы можно было

¹⁵ Специальный советник правительства в Шведском национальном совете по ядерным отходам Улоф Сёдерберг объяснил в отчете различие между глубоким хранилищем и окончательным хранилищем следующим образом: «Под глубоким хранилищем понимается объект на большой глубине. в горной породе, которые могут соответствовать требованиям Закона об атомной деятельности по постоянному хранению (окончательному захоронению) ядерных отходов безопасным образом, а также предусматривают возможность извлечения. Таким образом, захоронение ядерных отходов в глубоком хранилище не исключает других решений в будущем. Следовательно, его можно рассматривать как форму временного хранения, которая должна соответствовать требованиям, предъявляемым к окончательному удалению. Только после того, как в будущем будет принято решение о закрытии глубинного хранилища, нельзя будет сказать, что хранение топлива в нем предполагается сделать постоянным, т. СУ 1999:45. ¹⁶ В 1999 г. Шведский национальный совет по ядерным отходам в сотрудничестве с МАГАТЭ организовал в Сальтшёбадене международный семинар по восстанавливаемости. В этом семинаре приняли участие несколько международных экспертов, и на нем обсуждалось состояние требований к восстанавливаемости в различных национальных проектах по ядерным отходам. Другими темами, которые рассматривались, были общественное признание, этические аспекты, контроль и мониторинг. Семинар был задокументирован в подробном отчете ( Извлекаемость высокоактивных отходов и отработавшего ядерного топлива , IAEA-TECDOC-1187, 2000) и в отчете Совета о состоянии дел за 2001 год. ¹⁷ Программа НИОКР 2004, стр. 370.

Сида 38
Оригинал

извлеките депонированные канистры перед закрытием. Однако это не может привести к техническим проектам, которые ставят под угрозу долговременную производительность репозитория. Отдельные канистры, возможно, придется извлекать из отверстия для осаждения, если во время осаждения произойдет что-то непредвиденное. Должна быть также обеспечена возможность извлечения большого количества контейнеров на более позднем этапе эксплуатации хранилища. Если в будущем предпочтение отдается другому методу захоронения или использования отработавшего ядерного топлива, тогда также потребуется технология извлечения контейнеров. ¹⁸

Основная позиция

СКБ может быть сформулирована так: извлечение захороненных ядерных отходов не должно быть необходимым, но и не невозможным. Однако в программах НИОКР не упоминаются какие-либо масштабные меры для облегчения этой возможности.

SKB в своей последней программе описывает успешную попытку освободить медную канистру натурального размера с помощью импровизированного оборудования в HRL Äspö. Но этот эксперимент, по-видимому, не основан на каких-либо хорошо продуманных теоретических соображениях, и не упоминаются никакие другие положения для извлечения до или после закрытия. Следует, однако, отметить, что ни регулирующие органы, ни Шведский национальный совет по ядерным отходам не сделали никаких критических замечаний по этому поводу. В своих последних обзорах (2005 и 2008 гг. ) SKI не выражал никаких возражений против решения SKB проблемы возможности восстановления, но ограничивался цитированием своих правил и общих рекомендаций. ¹⁹

Таким образом, основное впечатление состоит в том, что возможности извлечения придается относительно незначительное значение в окончательном проекте репозитория и что ответственные органы в целом согласны с этим. Представляется, что именно эта политика будет воплощена в заявке на получение разрешения на строительство окончательного репозитория, которую SKB планирует представить в конце 2010 года. Это также соответствует цели, сформулированной SKB в ее заявке на разрешение на строительство завода по герметизации в 2007 году:

Целью SKB является строительство, эксплуатация и закрытие окончательного хранилища с акцентом на безопасность, радиационную защиту и экологические соображения.
Окончательное хранилище спроектировано таким образом, чтобы предотвратить незаконное вмешательство в ядерное топливо как до, так и после закрытия. Долгосрочная безопасность будет основана на системе пассивных барьеров.
Окончательное хранилище предназначено для отработавшего ядерного топлива из

Шведские ядерные реакторы и будут созданы в пределах

Швеции.

¹⁸ Программа НИОКР 2007, с. 208. ¹⁹ См., например, SKI 2008:48 E, p. 97.

Сида 39
Оригинал

фол

границы при добровольном участии заинтересованных муниципалитетов.

Окончательное хранилище будет создано теми поколениями, которые извлекли выгоду из шведских ядерных реакторов, и спроектировано таким образом, чтобы оно оставалось безопасным после закрытия без технического обслуживания или контроля.

Здесь следует отметить несколько вещей. Во-первых, можно сделать вывод, что извлекаемость не является обязательным условием (несмотря на то, что СКБ «сформулировало собственное требование о том, что окончательное хранилище должно быть спроектировано таким образом, чтобы можно было извлекать депонированные пеналы до закрытия ») ²⁰ . Во-вторых, СКБ ссылается на вышеупомянутый принцип KASAM и утверждает, что хранилище будет безопасным даже без обслуживания и мониторинга. Но сама возможность извлечения влечет за собой ряд международных обязательств, например, в соответствии с системой регулирования МАГАТЭ по охране хранилища и недопущению того, чтобы кто-либо пытался проникнуть в него незаконным путем. ²¹

В отчете Совета о состоянии дел за 2001 год отмечается снижение: ²²

Очевидно, что если мы придем к выводу, что отходы в глубоком геологическом хранилище извлекаемы, даже если реальное извлечение было бы большим и дорогостоящим мероприятием, то мы также приходим к выводу, что материал на практике не является невозможным для извлечения и будет следовательно, подлежат постоянным гарантиям. ²³ .

г канистры должно быть

долговечны в долгосрочной перспективе. ²⁴ Система гарантий (т. е. система поддержания контроля над ядерными материалами), в которой Швеция обязалась участвовать, также предъявляет другие требования к окончательному хранилищу с возможностью извлечения. Необходим надежный метод для идентификации извлекаемых канистр и маркировки

²⁰ Программа НИОКР СКБ 2007, с. 208. ²¹ Эти обязательства обобщены в программе SAGOR (SAGOR – Программа разработки мер безопасности для окончательного захоронения отработавшего топлива в геологических хранилищах). ²² СОУ 2001:35, с. 59. ²³ Здесь и далее под «гарантиями» будем понимать защиту и защитные системы. ²⁴ Это подчеркивает СКБ в НИР 2007, где также сказано, что информация о содержимом канистр должна соответствовать тем же требованиям (РиД 2007, стр. 98).

Сида 40
Оригинал

унрей, Шотландия.

3.3. Поисковые технологии в 21 веке

Как уже упоминалось, в последние годы СКБ провел практический поисковый эксперимент. Эксперимент был проведен в Äspö HRL, и, по данным SKB, он показал, что на практике можно освободить канистру от насыщенного бентонита и провести извлечение. Это было сделано с использованием гидродинамического метода, при котором бентонит смешивают с соленой водой и откачивают. Метод может потребовать много времени, но серьезных трудностей не выявлено.

Шведский национальный совет по ядерным отходам считает, что, хотя эксперимент по извлечению дал новые и важные знания, ценность эксперимента ограничена тем фактом, что он не проводился с контейнером, который был нагрет способом, предусмотренным в связь с реалистичным поиском за некоторое время до окончательного закрытия репозитория. Эксперимент также проводился с вертикальным расположением контейнеров, что дает неудовлетворительное руководство по извлечению контейнеров с горизонтальным расположением — при условии, что СКБ выберет такое размещение контейнеров.

Определенные тесты на извлекаемость проводились за границей, например, в американском окончательном хранилище военных ядерных отходов на юго-востоке Нью-Мексико ²⁵ в 2007–2008 гг. Могильник расположен в соляной формации на глубине около 700 метров. Было принято решение об изъятии контейнера для отходов в связи с неудовлетворительным документированием его содержимого, и изъятие прошло успешно. Есть и другие примеры успешного извлечения ядерных отходов, например, в D 9.0003

Знания о возможности восстановления за последние десятилетия расширились, но шведской программе не хватает более систематического плана для разных фаз и разных частей окончательного репозитория.

Ранее мы отмечали, что подавляющее большинство шведов предпочитает доступный окончательный репозиторий. Дизайн будущего окончательного репозитория, естественно, не может быть определен на основе опросов общественного мнения, но наблюдение уместно, когда технические и этические аргументы указывают в том же направлении, что и общественное мнение. Поэтому Шведский национальный совет по ядерным отходам хотел бы провести общую оценку технических и этических аргументов и на этом фоне резюмировать свою позицию в четырех пунктах.

²⁵ WIPP, Опытный завод по изоляции отходов.

Сида 41
Оригинал

3.3.1. Возможен ли поиск технически?

Что касается технической осуществимости извлечения, то нет оснований сомневаться в общей оценке СКБ о том, что метод КБС-3 позволяет извлекать как до, так и после окончательного закрытия хранилища. Тест извлечения канистры в Äspö HRL может не дать полностью адекватных указаний, но используемый метод взмучивания представляется работоспособным методом.

Извлечение после закрытия , естественно, будет технически более сложным и более дорогостоящим. ²⁶ Извлечение после закрытия будет особенно дорогостоящим, если существующее окончательное хранилище по какой-то причине не будет сочтено достаточно безопасным. Если, с другой стороны, извлечение осуществляется для использования ядерных отходов, выгода может компенсировать бремя. Чисто технически речь идет о традиционной добыче полезных ископаемых; затем предполагается, что канистры не повреждены и могут быть освобождены способом, показанным в тесте на извлечение канистр в 2007 г.

3.3.2. Правомерно ли взыскание в соответствии с гражданским законодательством?

Помимо технической осуществимости, у нас есть вопрос о его законности в соответствии с гражданским законодательством и законодательством о банкротстве. Действующее законодательство подробно регламентирует, кто несет ответственность за окончательное захоронение отработавшего ядерного топлива и других радиоактивных отходов. Владельцы реакторов несут ответственность за безопасное окончательное захоронение отработавшего ядерного топлива и ядерных отходов.

Владельцы реакторов поручили СКБ утилизировать ОЯТ и ядерные отходы. В обязанности СКБ входит проектирование окончательного хранилища таким образом, чтобы отработавшее ядерное топливо и ядерные отходы могли быть захоронены безопасным образом. SKB также несет ответственность ²⁷ для обеспечения того, чтобы обязательства Швеции по договорам, направленным на предотвращение распространения ядерного оружия и несанкционированных операций с ядерными материалами и отработавшим ядерным топливом, выполнялись даже после закрытия пункта окончательного захоронения. С другой стороны, владельцы реакторов не могут передавать конечную ответственность за окончательное захоронение отработавшего ядерного топлива, но должны сами принимать активное участие в обеспечении того, чтобы безопасность окончательного хранилища соответствовала очень высоким стандартам.

²⁶ IAEA TECDOC-1187, с. 189–201. ²⁷ Разделы 3 и 4 Закона о ядерной деятельности.

Сида 42
Оригинал

Таким образом, ответственность владельцев реакторов или СКБ в соответствии с Законом о ядерной деятельности сохраняется до тех пор, пока она не будет выполнена, что, согласно Закону о ядерной деятельности, наступает после окончательного закрытия пункта окончательного захоронения отработавшего ядерного топлива и других радиоактивных отходов ²⁸ . ²⁹ Владелец реактора, чей реактор был остановлен навсегда, может прекратить свою деятельность и перестать быть юридическим лицом. Ответственность SKB может длиться еще дольше. После того, как СКБ выполнил свои обязательства в соответствии с Законом о ядерной деятельности, окончательно опечатав окончательное хранилище и закрыв его от злоумышленников, СКБ по-прежнему несет ответственность в соответствии с Экологическим кодексом как оператор деятельности за устранение любого ущерба окружающей среде или другого ущерба, причиненного окончательный репозиторий.

Ратифицировав Объединенную конвенцию 1997 года о безопасности обращения с отработавшим топливом и о безопасности обращения с радиоактивными отходами (Конвенция о ядерных отходах), шведское государство взяло на себя полную ответственность за безопасность окончательного захоронения. Конечная ответственность подразумевает, что если по какой-либо причине не должно быть какого-либо лицензиата или другой ответственной стороны, способной нести ответственность за окончательное хранилище, или воздерживается от этого по другим причинам, то конечная ответственность за безопасность лежит на государстве. Окончательная ответственность государства должна также подразумевать, что государство через орган власти осуществляет контроль над территорией посредством мониторинга. Через МАГАТЭ и Европейскую комиссию также существует международная заинтересованность в обеспечении того, чтобы государство обеспечивало определенный надзор за самими отходами и физическую защиту территории.

Когда в игру вступает окончательная ответственность государства, может быть также целесообразно передать государству право собственности на имущество или объекты, где расположено окончательное хранилище, а также право собственности на отработавшее ядерное топливо. Однако это нельзя просто предположить. Инкапсулированное отработавшее ядерное топливо в окончательном хранилище имеет значительную ценность, которая может быть реализована в будущем. Конечная ответственность государства ограничивается безопасностью окончательного хранилища. Однако могут быть и другие заинтересованные стороны, например материнские компании корпоративных групп, к которым могли принадлежать бывшие лицензиаты, или будущие владельцы собственности, которые желают предъявить права собственности на отработавшее ядерное топливо.

²⁸ См. законопроект правительства 2005/06:183, с. 30 и СОУ 2009:88, с. 424. ²⁹ Раздел 14 Закона о ядерной деятельности. ³⁰ В соответствии со статьей 21 Конвенции высшая ответственность означает, что государство вынуждено взять на себя закупочную и финансирующую роль, если атомная энергетика не в состоянии выполнить задачу или воздерживается от этого по другим причинам.

Сида 43
Оригинал

Один вопрос, возникший в этом контексте, касается случая, когда владелец реактора разместил все свое отработавшее ядерное топливо, и эти части окончательного хранилища были опечатаны до того, как было размещено топливо других владельцев реакторов, и окончательное хранилище было окончательно закрыто. . После этого можно считать, что владелец реактора выполнил свои обязательства и, следовательно, освобождается от них в соответствии с Законом о ядерной деятельности. Затем у него также могут быть возражения, если кто-либо из других владельцев реакторов планирует вернуть ранее депонированное топливо.

Еще один вопрос, который может усложнить картину, — не обанкротится ли одна из компаний, сдавших топливо в окончательное хранилище, или даже СКБ. Какие имущественные претензии – например, недвижимость или отработавшее ядерное топливо – могут предъявить к конкурсной массе или банкроту государство и другие компании, сдавшие ОЯТ в пункт окончательного захоронения?

Таким образом, есть несколько субъектов, которые могут быть заинтересованы с разных точек зрения в вопросе извлечения депонированного топлива. Таким образом, помимо вопроса о технической возможности извлечения, действующее в то время законодательство имеет отношение к гражданско-правовой законности извлечения депонированного топлива будущими субъектами.

Наконец, если какой-либо субъект пожелает вернуть депонированное топливо после закрытия последнего хранилища, требуется новое лицензирование деятельности в соответствии как с Законом о ядерной деятельности, так и с Экологическим кодексом. ³¹

3.3.3. Желательна ли возможность поиска/восстановления?

Технический вопрос осуществимости извлечения (до или после закрытия репозитория) отличается от этического вопроса его желательность . В документе «Учет обратимости и возможности восстановления» приводится сводка наиболее распространенных аргументов за и против положений о возможности восстановления (т. е. мер по облегчению поиска). ³² Здесь различаются четыре различных аргумента в пользу того, что поддерживают положения о вывозе отходов:

³¹ В соответствии со своим кругом ведения Комитет по согласованному регулированию ядерных технологий и радиационной защиты (M 2008:05) должен рассмотреть законодательство, регулирующее конечную ответственность государства и других субъектов за окончательное захоронение отработанных ядерных материалов. топливо. ³² Рассмотрение обратимости и восстанавливаемости при геологическом захоронении радиоактивных отходов , стр. 17–21, NEA/RWM/RETREV(2001)2.

Сида 44
Оригинал

Технические проблемы безопасности, которые признаются только после размещения отходов и/или изменений в приемлемых стандартах безопасности.
Желание восстановить ресурсы из репозитория, т.е. компоненты самих отходов, или признание или развитие какого-либо нового ресурса или полезности на месте.
Желание использовать альтернативные методы обработки или удаления отходов, которые могут быть разработаны в будущем.
Чтобы реагировать на изменения в общественном признании и восприятии риска или на изменение требований политики.

В то же время существуют аргументы против положений об утилизации отходов. Среди них:

Неопределенность в отношении негативных последствий, включая обычную безопасность и радиационное облучение работников, занятых длительными операциями и/или сопутствующим мониторингом, или незначительные выгоды.
Возможность неправильной герметизации репозитория из-за принятия расширенных или более сложных оперативных планов для облегчения восстановления.
Поощрение безответственных попыток извлечения или вмешательства в обращение с отходами во времена политических и/или социальных беспорядков, когда средства защиты и наблюдения больше не действуют.
Возможная потребность в усиленных ядерных гарантиях – возможно, ценой усложнения поиска.

Причины в пользу положений о возможности восстановления можно просто резюмировать словами: гибкость и обратимость . Обратимость открывает возможности справиться с более или менее вероятными будущими событиями. Гибкость также является основным компонентом пошаговой модели принятия решений.

Причины в сравнении с положениями о восстановлении можно аналогичным образом обобщить словами долговременная безопасность . Если в окончательный репозиторий встроены расширенные возможности восстановления, это может иметь негативные последствия для безопасности репозитория, особенно если это приводит к требованиям воздерживаться от закрытия репозитория или откладывать его на потом для облегчения поиска.

Сида 45
Оригинал

Тем не менее, Шведский национальный совет по ядерным отходам пришел к выводу, что аргументы в пользу положений об восстанавливаемости необходимо сопоставлять с недостатками: ³³

Требует ли адаптация окончательного хранилища для возможного извлечения определенных компромиссов в отношении долгосрочной безопасности? Вопрос этический. Что должно быть в приоритете? Свобода выбора будущих поколений или их безопасность?

К этому Совет хотел бы добавить два уточнения:

1. Условия извлечения после закрытия могут противоречить требованиям долгосрочной безопасности. Так это на самом деле или нет, конечно, другой вопрос. По мнению некоторых, ничто не говорит о том, что окончательное хранилище, отвечающее строгим требованиям в отношении долгосрочной безопасности, не может также соответствовать требованиям в отношении возможности восстановления.

2. Гибкость, обратимость и восстанавливаемость до закрытия , кажется, что проще объединить эти критерии эффективности с требованиями как краткосрочной, так и долгосрочной безопасности. Как видно из предыдущего обзора международной тенденции, растет консенсус в отношении того, что возможность извлечения одной или нескольких канистр из хранилища соответствует требованиям как безопасности, так и уважения свободы выбора будущих поколений.

На этом фоне Совет хотел бы сформулировать некоторые обобщающие и более конкретные аргументы в пользу повышения статуса принципов обратимости и возможности восстановления в шведском проекте окончательного хранилища.

3.4. Заключения Шведского национального совета по ядерным отходам

События последних десятилетий не уменьшили актуальность возможности восстановления, скорее наоборот. Отношение шведского народа изменилось, и соображения в других странах и в международных организациях требуют пересмотра этого вопроса. Кроме того, по мнению Совета, существуют технические сценарии будущего, которые придают вес требованию о возможности восстановления. В заключение Совет хотел бы кратко

³³ Ядерные отходы. Доклад о состоянии дел за 2004 г., SOU 2007:38, с. 61.

Сида 46
Оригинал

описывают эти сценарии и то, как они влияют на возможность восстановления.

1. Шведский национальный совет по ядерным отходам в предыдущих докладах о состоянии дел отмечал, что в будущем могут быть разработаны технологии, которые сделают отходы менее долговечными, чем сегодня. С помощью разделения и трансмутации (P&T) радиоактивные вещества можно бомбардировать нейтронами, сокращая время их хранения до менее чем 1000 лет по сравнению с сотнями тысяч лет, в течение которых современные отходы остаются вредными для биологической жизни.

Заключения Совета в 2004 году: ³⁴

Применение P&T (разделения и трансмутации) к шведским ядерным отходам станет вопросом для будущих поколений. С современными знаниями об этой технологии недопустимо прерывать или откладывать шведскую ядерно-энергетическую программу, ссылаясь в качестве альтернативы на P&T. С другой стороны, эта возможная будущая альтернатива усиливает требование о том, что хранилище должно быть сконструировано таким образом, чтобы было возможно извлечение отходов. Согласно этическим принципам, установленным риксдагом, каждое поколение должно заботиться о своих отходах и не заставлять будущие поколения разрабатывать новые технологии для решения проблем. Поэтому разумно выделить ресурсы для дальнейших исследований в области P&T. Эти исследования могут также принести пользу в других областях, таких как ядерная физика, технология химического разделения и технология материалов. Шведские исследования P&T должны координироваться с исследованиями и разработками, проводимыми в других странах. Выделение ресурсов для дальнейших исследований P&T на данном этапе также соответствует точке зрения, что наше поколение должно предоставить будущим поколениям наилучшие возможные возможности решить, хотят ли они выбрать P&T в качестве метода захоронения отработавшего ядерного топлива вместо прямого захоронения. самостоятельно (в соответствии с методом КБС-3, напр. ³⁵

Шведский национальный совет по ядерным отходам не находит причин отклоняться от этого решения и желает еще раз подчеркнуть это подчеркнутое предложение о том, что P&T является возможной альтернативой в будущем, которая усиливает требование о возможности извлечения. Кроме того, Совет хотел бы добавить, что нынешнему поколению необходимо срочно выделить дополнительные

³⁴ Шведский национальный совет по ядерным отходам. Доклад о состоянии дел за 2004 г., SOU 2004:67, гл. 8. ³⁵ Тот же источник, стр. 408–409.

Сида 47
Оригинал

ресурсов для таких исследований P&T, так как это могло бы радикально снизить долговременную токсичность ядерных отходов.

2. В последние годы открылись новые перспективы использования высокоактивных отходов в качестве источника энергии. В настоящее время разрабатываются ядерные энергетические реакторы четвертого поколения, и ожидается, что примерно в 2020 году где-то в Европе будет построена демонстрационная установка. Этот тип реактора может преобразовывать долгоживущие отходы и использовать их энергию. Профессор Ане Хоканссон предсказывает, что примерно к 2040–2050 гг. могут быть введены в эксплуатацию коммерческие реакторы четвертого поколения9.0999 36 Но попасть туда будет непросто. Среди прочего, новые реакторы требуют переработки отработавшего ядерного топлива. Придется построить специальный завод по переработке, что потребует международного сотрудничества, например, в рамках ЕС. На таком объекте уран будет отделяться от плутония, что может противоречить стремлению предотвратить распространение ядерного оружия. Но плюс в том, что реакторы четвертого поколения могут использовать и другие виды топлива, кроме урана, например торий, который не подходит для производства ядерного оружия. В задачу Шведского национального совета по ядерным отходам не входит высказывание мнения о новой технологии реакторов или желательности новой ядерно-энергетической программы. Однако Совет может отметить, что эта технология является одним из будущих сценариев, которые нам, возможно, придется рассмотреть. Подобно P&T, появление такого сценария будущего усиливает требование о том, что хранилище должно быть сконструировано таким образом, чтобы извлечение отходов было возможным без ущерба для долгосрочной безопасности.

3. Шведский национальный совет по ядерным отходам также хотел бы обратить внимание на другой сценарий будущего, который связан с еще большей неопределенностью и еще более отдален во времени. Этот сценарий будущего — термоядерная энергия. Вместо расщепления атомных ядер, как в случае ядерной энергетики, ядерный синтез извлекает энергию путем соединения или слияния атомных ядер с образованием новых элементов, например, путем слияния ядер водорода с гелием. Так солнце производит свою энергию. Проблема в том, что синтез возможен только при очень высоких температурах — несколько миллионов градусов. При таких температурах материалы переходят в другое состояние: плазму. В термоядерном реакторе эта плазма удерживается на месте

³⁶ ЕНТ, 5 ноября 2009 г.

Сида 48
Оригинал

мощное магнитное поле. До сих пор никому не удалось построить реактор, который вырабатывает больше энергии, чем требуется для инициирования, поддержания и управления термоядерной реакцией. Однако в настоящее время в этой области осуществляется несколько различных международных исследовательских проектов, и в Кадараше, Франция, планируется построить исследовательский реактор, который, как ожидается, будет введен в эксплуатацию в 2020-х годах. Реактор другого типа — Wendelstein 7X — строится в Институте Макса Планка в Грайфвальде.

4. Согласно расчетам СКБ в Плане 2008 г., окончательное хранилище будет готово к приему первого пенала в 2023 г., а последнего примерно в 2054 г. (при сроке эксплуатации реактора 40 лет) или 2069 г. (при сроке эксплуатации реактора 50–60 лет). . За этим последует закрытие репозитория. СКБ подсчитало, что закрытие произойдет где-то между 2069 и 2084 годами. По другим оценкам, закрытие произойдет не раньше 2100 года. ³⁷ Возможное появление новых технологий переработки ОЯТ и разработка четвертого поколения ядерных реакторов являются двумя примерами обстоятельств, которые могут повлиять на конструкцию окончательного хранилища до или после закрытия. Такие обстоятельства обычно предъявляют требования к обратимости. Но, конечно, есть и много других событий, которые могут потребовать возврата на один или несколько шагов назад в этом процессе. В некоторых случаях обратимость может повлечь за собой извлечение одной, нескольких или всех канистр, помещенных в хранилище. Обратимость является ключевым элементом модели поэтапного принятия решений, упомянутой в начале этой главы, а также является результатом требований, указанных в положениях SSM. ³⁸ Шведский национальный совет по ядерным отходам предполагает, что SKB в своей будущей заявке прольет свет на последствия этого требования в отношении обратимости и поэтапного принятия решений на различных этапах выполнения проекта окончательного хранилища. Более четко, чем раньше, Совет хотел бы сегодня подчеркнуть, что положения о предварительном извлечении могут укрепить долгосрочную безопасность окончательного хранилища. Извлечение перед закрытием может быть рассмотрено по нескольким различным причинам. Возможно, потребуется извлечь одну или несколько канистр из-за конструктивных недостатков, выявленных после установки. Некоторые медные канистры, возможно, придется переместить в другие

³⁷ Statens ansvar for slutförvaring av använt kärnbränsle . Отчет SKI 2007:01, Отчет SSI 2007:01, с. 50. ³⁸ SSMFS 2008:21 (ранее SKIFS 2002:1), раздел 1, и общие рекомендации Управления радиационной безопасности Швеции по разделу 1.

Сида 49
Оригинал

отверстия для осаждения в другом туннеле для осаждения. Некоторые или все контейнеры, возможно, потребуется извлечь, чтобы повторно использовать ядерное топливо в той или иной форме. По мнению Совета, обратимость является критерием эффективности, заслуживающим внимания для будущего окончательного репозитория.

Таким образом, Шведский национальный совет по ядерным отходам считает, что извлекаемость является важной частью обратимости до закрытия, а также важным фактором для завоевания доверия общественности. Однако Совет пока не готов согласиться с требованиями, которые влекут за собой отсрочку закрытия хранилища. Хотя могут быть обстоятельства, при которых такая отсрочка может быть рассмотрена, Совет хотел бы подчеркнуть, что демонстрационный период не должен продлеваться дальше, чем это требуется для подтверждения надежности окончательного хранилища.

Две важные причины этого заключаются в том, что всегда существует неопределенность в отношении будущего развития общества, и что завершение проекта окончательного хранилища в срок является важной предпосылкой для того, чтобы не возлагать несправедливое бремя на будущие поколения.

Обратимость как критерий производительности будущего окончательного репозитория относится, прежде всего, к возможности извлечения до закрытия. Такая обратимость является частью требования безопасности и соизмерима с учетом свободы выбора последующих поколений. После окончательного закрытия хранилища соображения, связанные с безопасностью и защитой, должны иметь приоритет над принципом свободы выбора будущих поколений.

Кроме того, даже если это технически осуществимо, поиск после закрытия является одновременно спорным и сложным с точки зрения гражданского права. Отработавшее ядерное топливо имеет сложную структуру собственности, и есть несколько субъектов, которые могут быть заинтересованы в вопросе извлечения отходов с разных точек зрения. Помимо технической осуществимости проекта, действующее в то время законодательство будет определять, будут ли будущие участники иметь законное право на извлечение отходов. Если какой-либо субъект захочет вернуть депонированное топливо после закрытия окончательного хранилища, требуется новое лицензирование деятельности в соответствии как с Законом о ядерной деятельности, так и с Экологическим кодексом.

Сида 51
Оригинал

Приложение

Законодательство и постановления правительства

В соответствии с Законом о ядерной деятельности (1984:3), раздел 3, ядерная деятельность должна

… проводиться таким образом, чтобы соблюдались требования безопасности и выполнялись обязательства, вытекающие из обязательств Швеции по договорам, направленным на предотвращение распространения ядерного оружия и несанкционированных операций с ядерным материалом и ядерными отходами, состоящими из отработавшего ядерного топлива.

Следовательно, юридический текст имеет косвенное отношение к возможности восстановления, но не содержит каких-либо специальных положений о возможности получения. Безопасность при такой деятельности обеспечивается принятием мер по

… предотвращать незаконные операции с ядерными материалами или ядерными отходами. (раздел 4)

Кроме того, можно отметить, что в законе используется термин «окончательное хранилище» и что лицензиаты несут ответственность за

… обеспечение безопасного обращения и окончательного захоронения ядерных отходов, возникающих в результате деятельности, или возникающего при ней ядерного материала, который не используется повторно. (10 §)

Это, конечно, не исключает возможности того, что окончательное хранилище может быть спроектировано с разумными условиями для извлечения до или после закрытия, а также того, что окончательное хранилище может быть спроектировано таким образом, чтобы можно было предотвратить незаконные операции с ядерными отходами, не делая их извлечение невозможным.

Нормативно-правовая база по обращению с ядерными отходами была более подробно сформулирована в конце 1990-х годов Шведской инспекцией по ядерной энергетике (SKI) и принята без каких-либо решительных изменений Шведским управлением радиационной безопасности (SSM) в 2008 году в Шведском органе по радиационной безопасности. Положения властей и

Сида 52
Оригинал

Руководство по защите здоровья человека и окружающей среды в связи с окончательным обращением с отработавшим ядерным топливом и ядерными отходами (SSMFS 2008:37, ранее SSIFS 1998:1 и SSIFS 2005:5). Особое значение имеют формулировки в разделах 8–9. Там написано (под заголовком «Вторжение и доступ»):

Раздел 8 Хранилище должно проектироваться в первую очередь с учетом его защитных возможностей. Если принимаются меры для облегчения доступа или предотвращения проникновения, должно быть описано влияние на защитную способность хранилища. Раздел 9 Последствия вторжения в хранилище должны быть описаны для различных периодов времени, указанных в Разделах 11–12.

Должна быть описана защитная способность хранилища после вторжения.

SSM также выпустил Правила и Общие рекомендации по безопасности в связи с захоронением ядерных материалов и ядерных отходов (SSMFS 2008:21, ранее SKIFS 2002:1). Там в разделе 8 регламента и в общих рекомендациях по этому же разделу сказано следующее:

Раздел 8 Воздействие на безопасность таких мер, которые принимаются для облегчения мониторинга или извлечения захороненного ядерного материала или ядерных отходов из хранилища или для затруднения доступа к хранилищу, должно быть проанализировано и доведено до сведения Шведского радиационного управления.

Управление безопасности.

В свои общие рекомендации SSM добавляет некоторые рекомендации по разделу:

Во время строительства и эксплуатации могут быть приняты меры для возможного мониторинга целостности хранилища и его защитных характеристик после закрытия. Такие меры также могут быть приняты для поддержания гарантий. Во время строительства и эксплуатации могут также приниматься меры, основная цель которых состоит в облегчении извлечения депонированных ядерных материалов и ядерных отходов из хранилища в период эксплуатации или после закрытия. Кроме того, могут быть приняты меры, чтобы затруднить вторжение в хранилище или предостеречь от вторжения. Отчет о безопасности объекта в соответствии с разделом 9должны показать, что эти меры либо оказывают незначительное или пренебрежимо малое влияние на безопасность хранилища, либо что эти меры приводят к повышению безопасности по сравнению с ситуацией, если бы эти меры не были приняты. Эти положения согласуются с положениями правил и руководств Шведского управления по радиационной защите SSMFS 2008:37 (ранее SSIFS 1998:1 и SSIFS 2005:5).

Сида 53
Оригинал

Могут быть предусмотрены возможности восстановления, но основное внимание уделяется защитным возможностям репозитория. Если доступ (например, для извлечения) облегчается или затрудняется, следует сообщать о влиянии этого на защитную способность репозитория. Это не исключает возможности поиска, но не является необходимым критерием эффективности.

Истощение N-концевой ацетилтрансферазы человека hNaa30 нарушает целостность аппарата Гольджи и локализацию ARFRP1 | Отчеты Bioscience

Пропустить пункт назначения Nav

Исследовательская статья| 28 апреля 2017 г.

Кристиан К. Стархейм;

Томас В. Калвик;

Гейр Бьёркёй;

Томас Арнесен

Biosci Rep (2017) 37 (2): BSR20170066.

https://doi.org/10.1042/BSR20170066

История статьи

Получен:

январь 23 2017 г.

Полученная ревизия:

16 марта 2017 г.

Принято:

28 марта 2017

Принятая рукопись онлайн:

29 марта 2017

Разделенный экран
Просмотры
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
PDF ПДФ+СИ
Делиться
- MailTo
- Твиттер
- LinkedIn
Иконка Цитировать Цитировать
Получить разрешения

Цитата

Кристиан К. Стархейм, Томас В. Калвик, Гейр Бьёркёй, Томас Арнесен; Истощение N-концевой ацетилтрансферазы человека hNaa30 нарушает целостность аппарата Гольджи и локализацию ARFRP1. Biosci Rep 30 апреля 2017 г.; 37 (2): BSR20170066. doi: https://doi.org/10.1042/BSR20170066

Скачать файл цитаты:

Ris (Zotero)
Менеджер ссылок
EasyBib
Подставки для книг
Менделей
Бумаги
КонецПримечание
РефВоркс
Бибтекс

панель инструментов поиска

Расширенный поиск

Организация аппарата Гольджи (ГА) строго регламентирована. Рассеяние стопки Гольджи наблюдается в клеточных процессах, таких как апоптоз и митоз, а также связано с нарушением клеточного метаболизма липидов и нейродегенеративными заболеваниями. Наши исследования показывают, что истощение человеческой N-α-ацетилтрансферазы 30 (hNaa30) вызывает фрагментацию стека Гольджи в клеточных линиях HeLa и CAL-62. Ранее было показано, что связанный с GA GTPase белок 1, родственный фактору рибозилирования ADP (ARFRP1), требует N-концевого ацетилирования для ассоциации с мембраной, и, судя по его N-концевой последовательности, он, вероятно, является субстратом hNaa30. ARFRP1 участвует в эндосоме-9.2275 транс — трафик сети Гольджи (TGN). Мы наблюдали, что ARFRP1 сместился от локализации преимущественно цис -Golgi и TGN к локализации как Golgi, так и не-Golgi везикулярных структур в hNaa30-истощенных клетках. Однако мы не наблюдали потери мембранной ассоциации ARFRP1. Мы пришли к выводу, что истощение hNaa30 вызывает рассеяние Гольджи и вызывает аберрантную локализацию Гольджи ARFRP1.

Ключевые слова:

АРФРП1, Аппарат Гольджи, N-концевое ацетилирование, НАТ, Наа30, NatC

Темы:

Органеллы и локализация, Посттрансляционные модификации

Структура и функциональность аппарата Гольджи (ГА) поддерживаются как минимум четырьмя системами: транспортными белками, ассоциированными с микротрубочками, ассоциированным с актином цитоскелетом, матриксными белками Гольджи и белками, участвующими в нацеливании и слиянии везикул, таких как как ГТФазы и белки SNARE [1]. Нарушение любой из этих систем может привести к изменениям в организации ГА, таким как, например, коллапс или разборка и фрагментация ГА [2–5]. Фрагментация ГА обнаруживается в физиологических процессах, таких как митоз, апоптоз и транспортировка органелл [1,6,7], а также при нарушении клеточного метаболизма липидов, боковом амиотрофическом склерозе, болезни Альцгеймера и болезни Крейтцфельдта-Якоба [1,8-10]. .

Малые ГТФазы семейства факторов рибозилирования АДФ (Arf) являются регуляторами мембранного трафика [11]. Arfs связываются со своими мембранами-мишенями через N-концевой мембранный якорь и N-концевую амфипатическую спираль. Как правило, Arfs содержат глицин во втором положении и, таким образом, подвергаются N-миристоилированию [12,13]. Интересно, что часть Arfs не миристоилированы, а скорее N-концево ацетилированы (Nt-ацетилированы) [14].

Arf-родственный белок 1 (ARFRP1) представляет собой Arf, который связывает GA- и транс — мембраны сети Гольджи (TGN) в состоянии, связанном с GTP [15,16]. Дрожжевой гомолог ARFRP1, Arl3, требует N-α-концевого ацетилирования белка (Nt-ацетилирование) для правильного нацеливания на GA [17,18]. Было высказано предположение, что ARFRP1 функционирует при транспорте TGN-к-плазматической мембране и транспорте из эндосомы-TGN и необходим для рекрутирования фактора 1, подобного рибозилированию АДФ человека (hArl1), в компартменты Гольджи [2,16,19]. hArl1 рекрутирует различные факторы организации органелл, такие как arfaptins и golgins, на мембраны GA и TGN [20,21]. Истощение ARFRP1 в клетках HeLa индуцирует дислокацию белка TGN Syntaxin6, но не приводит к нарушению цис -маркеры Гольджи Член 2 подсемейства Golgin (130 кДа цис -матричный белок Гольджи (GM130), GOLGA2) и гиантин [2]. Физиологическая и клеточная важность ARFRP1 подчеркивается наблюдением, что Arfrp1 ^— ^/ ^— мышей умирают на эмбриональной стадии [22].

Комплекс NatC является одной из нескольких Nt-ацетилтрансфераз (NAT), которые осуществляют Nt-ацетилирование у эукариот. Nt-ацетилирование или N-α-концевое ацетилирование белков представляет собой присоединение ацетильной группы к Nα-аминогруппе белков. Это одна из наиболее распространенных модификаций белка у эукариот, обладающая широким набором биологических функций [23,24].

Комплекс NatC человека (hNatC) представляет собой эволюционно законсервированный комплекс, состоящий из каталитической субъединицы hNaa30 (hMak3) и вспомогательных субъединиц hNaa35 (hMak10) и hNaa38 (hMak31). NatC Nt-ацетилаты Met-Leu-, Met-Ile-, Met-Phe-, Met-Trp-, Met-Val-, Met-Met-, Met-His- и Met-Lys-N-концы [25–31 ]. Нокдаун каждой из субъединиц hNatC в клетках HeLa приводил к р53-зависимому апоптозу [27]. Несколько исследований связывают NatC с движением органелл. Некоторым Arf GTPases требуется NatC-опосредованное Nt-ацетилирование для правильной локализации органелл, включая дрожжевой гомолог ARFRP1 Arf3p и лизосомальный GTPase человеческий белок, подобный ADP-рибозилированию фактору 8b (hArl8b) [27,32,33]. Кроме того, мы недавно показали, что истощение Naa30 серьезно нарушает митохондриальную организацию [31].

В настоящем исследовании мы показываем, что истощение каталитической субъединицы hNatC hNaa30 приводит к разборке GA и TGN. Далее мы показываем, что ARFRP1 смещается от локализации GA и TGN в контрольных клетках к локализации в более мелких везикулоподобных мембранных компартментах в hNaa30-истощенных клетках. На основании этих результатов мы делаем вывод, что hNaa30 необходим для целостности GA и TGN и нормального распределения ARFRP1.

Нокдаун hNaa30 приводит к рассеянию GA и TGN в клеточных линиях HeLa и CAL-62

hNaa30 был истощен в результате опосредованного siRNA нокдауна экспрессии гена h NAA30 . Чтобы гарантировать, что фенотипы нокдауна являются специфическими для истощения hNaa30, а не результатом si-h NAA30 -независимых эффектов, для всех были использованы две h NAA30 -специфические siРНК, которые нацелены на разные области транскриптов h NAA30 . эксперименты. Для подтверждения эффективности нокдауна конструкций siRNA в отношении уровней белка hNaa30 обычно проводили вестерн-блот-анализ (рис. 1). Нокдаун siRNA не приведет к полному истощению уровней белка, и все результаты необходимо оценивать как последствия снижения содержания белка, а не полной потери белка.

Verification of hNaa30 depletion in sih

NAA30 -treated cells

Figure 1

View largeDownload slide

Verification of hNaa30 depletion in sih NAA30 -treated cells

Immunoblots of cell lysates from HeLa cells treated with treated with нецелевая миРНК (si CTR ) или sih NAA30 . Клетки собирали через 72 ч после трансфекции миРНК. Блоты исследовали анти-hNaa30 для оценки уровней эндогенного hNaa30. В качестве контроля загрузки использовали β-тубулин. Звездочка указывает на неспецифическую полосу.

Рисунок 1

Просмотр LARGEDOWNLOAD SLIDE

Проверка истощения HNAA30 в SIH NAA30 , обработанных клетками

иммуноблоты клеточных лизатов из HELA, обработанных обработанными нецелевыми SIRNA (SI CTR ), обработанные нецеливанием SIRNA (SI CTR 9276). . Клетки собирали через 72 ч после трансфекции миРНК. Блоты исследовали анти-hNaa30 для оценки уровней эндогенного hNaa30. В качестве контроля загрузки использовали β-тубулин. Звездочка указывает на неспецифическую полосу.

Close modal

Чтобы исследовать потенциальное влияние истощения hNaa30 на GA и TGN, мы сравнили локализацию цис -белков Гольджи GM130 и Giantin и TGN-белка Syntaxin6 в sih NAA30 и TGN 92 CONTROL обрабатывали (si CTR ) клетки HeLa с использованием иммунофлуоресцентной микроскопии. В клетках si CTR GM130, Giantin и Syntaxin6 приняли околоядерную стопообразную локализацию, напоминающую классическую ленту Гольджи (рис. 2A, C, E). Незначительная часть клеток демонстрировала дисперсную, но все же компартментальную локализацию GM130, Giantin и Syntaxin6. В клетках, истощенных по hNaa30, значительно большая часть клеток демонстрировала дисперсную локализацию GM130, гигантина и синтаксина 6, чем наблюдалась в контроле (рис. 2A–F). Дисперсия как дискретный фенотип не наблюдалась, скорее клетки демонстрировали различную степень фрагментации. Пороговое значение для оценки устанавливали для клеток, имеющих или не имеющих одну непрерывную ленту Гольджи.

SIH

NAA30 -обработанные клетки HELA демонстрируют рассеянные CIS -Golgi и TGN
Рисунок 2
-LargedOwnload Slide
SIH NAA30 -TREDELED HELA
SIH NAA30 6 -TREDELED HELA. клетки были истощены для hNaa30, иммуноокрашены для цис — маркеров Гольджи GM130 ( A ), Giantin ( C ) или маркера TGN Syntaxin6 ( E ) и проанализированы с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии. Процент клеток с рассеянным появлением GM130 ( B ), Giantin ( D ) или Syntaxin-6 ( E ) рассчитывали для каждого образца. Для GM130 и Giantin изображения были обработаны с помощью 3D-деконволюции, а стеки были Z-проецированы для визуализации внешнего вида GM130 и Giantin. Изображения для Syntaxin6 представляют собой конфокальные микрофотографии. Hoechst 33342 использовали для визуализации ядер. Белые полосы ( A , C и E ) обозначают 10 мкм. Для всех маркеров подсчитывали не менее 100 клеток не менее чем в трех независимых экспериментах. Разница в % клеток с рассеянным фенотипом между si CTR и si NAA30 миРНК были статистически значимыми на основании теста Стьюдента t с P <0,05. Столбики погрешностей указывают на С.Д.
Рисунок 2
Просмотр LARGEDOWNLOAD SLIDE
SIH NAA30 -обработанные клетки HELA демонстрируют рассеянные CIS -Golgi, а TGN
HELA -клетки были истощены для HNAA30, иммуности. ), Giantin ( C ) или маркер TGN Syntaxin6 ( E ) и анализировали с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии. Для каждого образца рассчитывали процент клеток с рассеянным появлением GM130 ( B ), Giantin ( D ) или Syntaxin-6 ( E ). Для GM130 и Giantin изображения были обработаны с помощью 3D-деконволюции, а стеки были Z-проецированы для визуализации внешнего вида GM130 и Giantin. Изображения для Syntaxin6 представляют собой конфокальные микрофотографии. Hoechst 33342 использовали для визуализации ядер. Белые полосы ( A , C и E ) указывают 10 мкм. Для всех маркеров подсчитывали не менее 100 клеток не менее чем в трех независимых экспериментах. Разница в % клеток с рассеянным фенотипом между si CTR и si NAA30 siRNA была статистически значимой на основании теста Стьюдента t , при этом P <0,05. Столбики погрешностей указывают на С.Д.
Близкий модальный
Поскольку ГА рассеивается во время митоза и апоптоза, видимые митотические или апоптотические клетки не учитывались. Чтобы выяснить, является ли наблюдаемое цис — Фрагментация Гольджи специфична для клеток HeLa или может ли она представлять более общую роль hNaa30, мы истощили hNaa30 в клетках анапластической карциномы щитовидной железы CAL-62 и исследовали локализацию GM130. Также в клетках CAL-62 мы наблюдали увеличение фрагментации GM130 после истощения hNaa30 (дополнительная фигура S1). Клетки CAL-62 содержат нефункциональную форму p53 [34]. В клетках с функциональным р53 истощение hNaa30 приводит к р53-зависимому апоптозу [27]. Следовательно, наблюдение дисперсии GM130 после истощения hNaa30 в клетках CAL-62 подтверждает, что наблюдаемые цис -Дисперсия Гольджи не является результатом апоптотических событий. Мы пришли к выводу, что истощение hNaa30 приводит к фрагментации GA и TGN, независимо от митотической или апоптотической дисперсии GA.
Целостность GA зависит от транспорта ER-Golgi, целостности микротрубочек и моторных белков, связанных с микротрубочками, белков, облегчающих везикулярный транспорт, и актинового цитоскелета. Морфология ER, архитектура β-tubulin или актина не зависят от истощения hNaa30 [31]. Ранее было показано, что нарушение транспорта ER-to-Golgi дает ER-подобную локализацию маркеров Гольджи [35]. Рассеянное появление GM130 и Giantin после истощения hNaa30 не напоминало ER-подобную локализацию и окрашивание клеток, истощенных hNaa30, с ER-маркером калнексином и цис -маркер Golgi Giantin показал, что не было перемещения Giantin в ER (дополнительная фигура S2). Поэтому маловероятно, что hNaa30 индуцирует дисперсию cis -Golgi посредством нарушения трафика ER-to-Golgi.
Истощение hNaa30 приводит к смещению локализации ARFRP1 в не-GA компартменты и потере локализации TGN
Для дальнейшего уточнения роли каталитической субъединицы hNatC hNaa30 для функций GA и TGN мы исследовали эндогенную локализацию ARFRP1 после истощения hNaa30. Мы подтвердили, что ARFRP1, по крайней мере, частично колокализован с цис — маркеры Гольджи GM130 (рис. 3А) и гигантин (рис. 3В) и маркер TGN Syntaxin6 (рис. 3С), как было показано ранее [16,18]. В клетках, лишенных hNaa30, наблюдалось снижение колокализации ARFRP1-GM130 по сравнению с контролем (рис. 3А). Степень колокализации в hNaa30-истощенных клетках варьировала от частичной колокализации до полной потери колокализации. ARFRP1 по-прежнему локализуется совместно с Giantin в клетках, истощенных по si hNAA30 , но, кроме того, ARFRP1 локализуется в компартментах, которые не содержат Giantin (рис. 3B). ARFRP1 утратил колокализацию с TGN-маркером Syntaxin6 в клетках, лишенных hNaa30 (рис. 3C). Кроме того, ARFRP1 локализуется в более мелких везикулоподобных компартментах в si CTR кл. В клетках, обработанных sih NAA30 , этот паттерн локализации был более выражен (рис. 3А-С). Мы не наблюдали потери мембранной ассоциации ARFRP1 в клетках с истощением hNaa30 с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии.
Истощение hNaa30 приводит к смещению ARFRP1 из
цис- -Golgi/TGN-позитивных компартментов в не-Golgi компартменты
Рисунок 3
Конфокальные микрофотографии клеток Hela, обработанных нецелевой миРНК (si CTR ) или sih NAA30 и ко-иммуномеченных для обнаружения ARFRP1 и GM130 ( А ), Гиантин ( В ) или Синтаксин-6 ( С ). Окрашивание DAPI использовали для визуализации ядер. Белые полосы указывают 10 мкм. ( D ) Иммуноблот клеточных лизатов клеток, обработанных миРНК, после осаждения органелл. L, общие лизаты; P, гранулы, обогащенные органеллами; S, супернатант после осаждения органелл. β-актин использовали в качестве контроля загрузки полных клеточных лизатов. GM130 и связанный с лизосомами мембранный гликопротеин 1 (LAMP-1) используются в качестве контроля для оседания органелл. Эффективность нокдауна показана на панели справа, при этом уровни белка hNaa30 с поправкой на нагрузку указаны под иммуноблоттингом hNaa30. Блоты hNaa30 берутся с той же мембраны, что и остальная часть седиментации, и выравниваются вместе с контролем загрузки для облегчения визуализации. 9Рис. 3 CTR ) или sih NAA30 и совместно иммуномеченые для обнаружения ARFRP1 и GM130 ( A ), Giantin ( B ) или Syntaxin-6 ( C ). Окрашивание DAPI использовали для визуализации ядер. Белые полосы указывают 10 мкм. ( D ) Иммуноблот клеточных лизатов из клеток, обработанных миРНК, после осаждения органелл. L, общие лизаты; P, гранулы, обогащенные органеллами; S, супернатант после осаждения органелл. β-актин использовали в качестве контроля загрузки полных клеточных лизатов. GM130 и связанный с лизосомами мембранный гликопротеин 1 (LAMP-1) используются в качестве контроля для оседания органелл. Эффективность нокдауна показана на панели справа, при этом уровни белка hNaa30 с поправкой на нагрузку указаны под иммуноблоттингом hNaa30. Блоты hNaa30 берутся с той же мембраны, что и остальная часть седиментации, и выравниваются вместе с контролем загрузки для облегчения визуализации.
Close modal
Для дальнейшего выяснения роли Naa30 в прикреплении ARFRP1 к мембране клетки, лишенные hNaa30, лизировали, а органеллы осаждали центрифугированием. ARFRP1 соосаждался с осадком, обогащенным органеллами, как в контрольных, так и в обработанных sih NAA30 клетках (рис. 3D). Nt-ацетилирование может действовать как сигнал деградации убиквитин-зависимым образом [36]. Однако мы не наблюдали какого-либо последовательного снижения уровня белка ARFRP1 в клетках с истощением hNaa30 (рис. 3D).
ARFRP1-Y2P-GFP, но не истощение ARFRP1, индуцирует рассеяние GA
Затем мы предположили, что потеря ARFRP1 из GA может быть ответственна за фрагментированный фенотип GA в hNaa30-истощенных клетках. Мы использовали пул из четырех различных олигонуклеотидов миРНК для истощения ARFRP1 (рис. 4А). Затем визуализировали морфологию GA с помощью окрашивания GM130 (рис. 4B) и количественно определяли клетки с рассеянной морфологией GA. Нокдаун ARFRP1 не влиял на морфологию GA (рис. 4C). Таким образом, эффект диспергирования GA при истощении hNaa30 не связан с потерей ARFRP1 за штуку.
ARFRP1-Y2P-GFP overexpression but not ARFRP1 depletion induces GA fragmentation
Figure 4
View largeDownload slide
ARFRP1-Y2P-GFP overexpression but not ARFRP1 depletion induces GA fragmentation
HeLa cells were treated with si CTR или si ARFRP1 . ( A ) Истощение белка было подтверждено иммуноблоттингом. ( B ) Конфокальные микрофотографии клеток HeLa, обработанных, как в (A), и иммуноокрашенных на белок Гольджи GM130 (зеленый). Hoescht 33342 использовали для визуализации ядра. ( C ) Клетки с рассеянным смещением по шкале Гольджи количественно определяли по меньшей мере из трех независимых образцов, при этом в каждом образце подсчитывали не менее 100 клеток, и для оценки различий между условиями использовали критерий Стьюдента t ( P <0,05). ( D ) Конфокальные микрофотографии клеток HeLa, трансфицированных плазмидами, кодирующими ARFRP1-GFP и ARFRP1-Y2P-GFP, и иммуноокрашенных на GM130 (красный). Представлены репрезентативные изображения из двух независимых экспериментов, проведенных в трех экземплярах . Рисунок 4 ( A ) Истощение белка было подтверждено иммуноблоттингом. ( B ) Конфокальные микрофотографии клеток HeLa, обработанных, как в (A), и иммуноокрашенных на белок Гольджи GM130 (зеленый). Hoescht 33342 использовали для визуализации ядра. ( C ) Клетки, демонстрирующие рассеянный Гольджи, количественно определяли по крайней мере в трех независимых образцах, по крайней мере, по 100 клеток в каждом образце, и использовали критерий Стьюдента t для оценки различий между условиями ( P <0,05). ( D ) Конфокальные микрофотографии клеток HeLa, трансфицированных плазмидами, кодирующими ARFRP1-GFP и ARFRP1-Y2P-GFP, и иммуноокрашенных на GM130 (красный). Представлены репрезентативные изображения из двух независимых экспериментов, проведенных в трех экземплярах .
Close modal
Чтобы выяснить, влияет ли Nt-ацетилирование на локализацию и функцию ARFRP1, мы создали мутант ARFRP1-Y2P-GFP. N-концы, содержащие пролин во втором положении, не Nt-ацетилированы [37,38]. ARFRP1-GFP показал несколько менее точечную локализацию, чем то, что наблюдалось для эндогенного белка. Это может быть артефактом сверхэкспрессии или мечения белка. Однако локализация ГА была четкой. ARFRP1-Y2P-GFP продемонстрировал преимущественно цитоплазматическую локализацию в клетках HeLa (рис. 4D), предполагая, что ацетилированный N-конец важен для локализации. Следует отметить, что клетки, сверхэкспрессирующие ARFRP1-Y2P-GFP, демонстрировали рассеянную локализацию GM130 (рис. 4D).
ARFRP1-Q79L-FLAG не теряет локализации GA в клетках, лишенных hNaa30
ARFRP1 связывается с мембранами-мишенями в своем GTP-связанном состоянии [16]. Чтобы выяснить, влияет ли Nt-ацетилирование на локализацию ARFRP1 в зависимости от состояния связи с GTP или GDP, мы трансфицировали клетки, обработанные sih NAA30 , с помощью ARFRP1-FLAG или конститутивно связанного с GTP мутанта ARFRP1-Q79L-FLAG, а также коиммуномеченые клетки с помощью ARFRP1-FLAG. антитела, направленные к эпитопу FLAG и GM130. ARFRP1-FLAG совмещен с GM130 в si клеток CTR , и эта колокализация была частично потеряна в клетках с истощением hNaa30 (рис. 5A, C). ARFRP1-Q79L-FLAG локализовался с GM130 в большей степени, чем дикий тип (рис. 5B, C), и сохранял эту колокализацию в клетках, обработанных sih NAA30 . Небольшое снижение колокализации ARFRP1-QL-FLAG наблюдалось для одного из олигонуклеотидов, нацеленных на h NAA30 , но это было незначительным по сравнению с изменениями, наблюдаемыми у дикого типа. Таким образом, в своей активной форме ARFRP1 не зависит от hNaa30 для локализации GA.
Конститутивно связанный с GTP ARFRP1-Q79L-FLAG совместно локализуется с GM130 в клетках, лишенных hNaa30
Рисунок 5
Конфокальные микрофотографии клеток HeLa, трансфицированных si CTR или si hNAA30 и трансфицированных ARFRP1-FLAG ( A ) или ARFRP1-Q79L-FLAG ( B ). Клетки совместно иммуноокрашивали антителами, нацеленными на FLAG-эпитоп и GM130. Для визуализации ядер использовали окрашивание Hoecst 33342. Белые полосы указывают 10 мкм. ( C ) Коэффициент колокализации Мандера для корреляции FLAG/GM130 (GM130-положительные пиксели, которые также являются положительными для FLAG) был рассчитан как минимум для 75 отдельных клеток на условие: 1 — полная корреляция, а 0 — отсутствие корреляции. Критерий Стьюдента t использовали для оценки различий между условиями ( P <0,05). Одиночная звездочка указывает на статистически значимые различия по сравнению с si CTR . Двойная звездочка указывает на значительные различия между ARFRP1-WT и QL.
Figure 5
View largeDownload slide
The constitutively GTP-bound ARFRP1-Q79L-FLAG colocalizes with GM130 in hNaa30-depleted cells
Confocal micrographs of HeLa cells transfected with si CTR or si hNAA30 and transfected with ARFRP1-FLAG ( A ) или ARFRP1-Q79L-FLAG ( B ). Клетки совместно иммуноокрашивали антителами, нацеленными на FLAG-эпитоп и GM130. Для визуализации ядер использовали окрашивание Hoecst 33342. Белые полосы указывают 10 мкм. ( C ) Коэффициент колокализации Мандера для корреляции FLAG/GM130 (GM130-положительные пиксели, которые также являются положительными для FLAG) был рассчитан как минимум для 75 отдельных клеток на условие: 1 — полная корреляция, а 0 — отсутствие корреляции. Критерий Стьюдента t использовали для оценки различий между условиями ( P <0,05). Одиночная звездочка указывает на статистически значимые различия по сравнению с si CTR . Двойная звездочка указывает на значительные различия между ARFRP1-WT и QL.
Close modal
hNaa30 представляет собой каталитическую субъединицу комплекса NatC человека. Несколько исследований указывают на возможную роль NatC в транспорте органелл. В настоящем исследовании мы показываем, что истощение hNaa30 приводит к рассеянию цис -Гольджи и TGN в клетках HeLa и цис -Гольджи в клетках CAL-62. Разборка ГА наблюдается как нормальная часть апоптоза и митоза [1]. Поскольку истощение hNatC не приводит к накоплению митотических клеток [27], маловероятно, что наблюдаемая фрагментация GA связана с накоплением митотических клеток после истощения hNaa30. Поскольку во время апоптоза ГА принимает фрагментированный вид, клетки с фрагментированными ядрами не учитывались. Кроме того, апоптоз, опосредованный истощением hNaa30, зависит от p53 и поэтому не ожидается в клетках CAL-62. Из этого мы делаем вывод, что наблюдаемое увеличение фрагментации GA и TGN не зависит от специфичной для митоза или апоптоза фрагментации GA.
Также недавно было обнаружено, что другой NAT человека, Naa60, важен для целостности GA [39,40]. Хотя Naa30 и Naa60 демонстрируют частично перекрывающиеся субстратные специфичности in vitro и в модели дрожжей [39,41], Naa60 Nt-ацетилирует отдельную группу трансмембранных субстратов in vivo [40]. Таким образом, фенотипы Naa30-KD и Naa60-KD GA, вероятно, опосредуются через разные субстраты и разные пути.
В недавней работе мы показали, что, хотя истощение hNaa30 оказывает сильное влияние на митохондриальную архитектуру, оно не влияет на архитектуру ER, эндосом, пероксиосом, β-tubulin или актина [31]. Следовательно, истощение hNaa30 не вызывает общих изменений в клеточной или органеллярной архитектуре, и поэтому эффекты специфичны для GA и митохондриальных компартментов. Остается определить, связаны ли эти фенотипы функционально. Нарушение антероградного транспорта ER-GA приведет к слиянию GA с ER [35]. Поскольку мы не видели слияния цис -маркер Гольджи Гиантин с ER-маркером калнексином в клетках с истощением hNaa30, маловероятно, что истощение hNaa30 рассеивает GA из-за нарушения трафика от ER к Гольджи. Дисперсия синтаксина 6 может быть связана с нарушением ретроградного трафика от эндосомы к TGN. Как упоминалось выше, истощение hNaa30 не оказывает никакого влияния на морфологию эндосом, но необходимы дальнейшие исследования для более детального определения роли hNaa30 в ретроградном трафике.
ARFRP1 представляет собой ГТФазу, участвующую в переносе эндосомы в TGN. Мутанты ARFRP1 демонстрируют нарушение TGN. Ранее предполагалось, что ARFRP1 является Naa30-субстратом, где ацетилирование необходимо для нацеливания на мембрану ARFRP1 посредством рекрутирования в hSys1 [17,18,33]. Мы показываем, что локализация ARFRP1 действительно изменяется после истощения hNaa30, от преобладающей локализации GA и TGN до локализации в более мелких компартментах, отличных от Golgi, и потери локализации TGN. Истощение hNaa30 может нарушать ретроградный трафик эндосом к TGN и приводить к эндосомальному накоплению ARFRP1. Это необходимо дополнительно изучить в будущих исследованиях.
Мы попытались провести иммунопреципитацию ARFRP1 в клетках, лишенных hNaa30, для анализа Nt-ацетилирования с помощью масс-спектрометрии, но, к сожалению, нам не удалось получить удовлетворительный анализ. Чтобы обойти это, мы воспользовались наблюдением, что пролин во втором положении блокирует Nt-ацетилирование. Неацетилируемый мутант ARFRP1-Y2P-GFP не локализовал компартменты GA. Это предполагает, что hNaa30 является NAT, ответственным за Nt-ацетилирование ARFRP1. Наши предыдущие наблюдения, что hNaa30 может функционально заменить дрожжевой Naa30, предполагают, что это эволюционно консервативная функция [41].
Согласно нашим наблюдениям, именно локализация ARFRP1 внутри эндомембранной системы, а не прикрепление к мембране per se , на которое влияет истощение hNaa30. Были выдвинуты две гипотезы о роли Nt-ацетилирования для ассоциированных с мембраной GTPases: Nt-ацетилирование как липидный якорь и Nt-ацетилирование опосредует белок-белковые взаимодействия с мембранными факторами рекрутинга [14,17,18]. Наши наблюдения согласуются с последней гипотезой. Это также может указывать на то, почему группа Arfs является Nt-ацетилированной вместо N-миристоилированной: вместо того, чтобы связываться с мембраной, они локализуются на своих мембранах-мишенях посредством белок-белковых взаимодействий. Но так как NatC не является общей детерминантой клеточной локализации субстрата, это, вероятно, будет специфичным для каждого субстрата [42].
Behnia et al. [18] ранее показали, что мутант ARFRP1 ARFRP1-T31N, заблокированный GDP, все еще привлекается к мембранам-мишеням с помощью hSys1 в клетках COS. Шин и др. [16] показали, что GTP-заблокированный мутант ARFRP1-Q79L-FLAG преимущественно локализован в компартментах GA, в то время как GDP заблокированный мутантный белок ARFRP1-T31N-FLAG преимущественно локализован в цитоплазме клеток HeLa. Мы обнаружили, что на локализацию ARFRP1-Q79L-FLAG GA не влияет истощение hNaa30.
Мы также хотели уточнить, является ли siNAA30 -индуцированная дисперсия GA была обусловлена потерей ARFRP1 из мембран-мишеней. Удивительно, но истощение ARFRP1 не вызывало дисперсии GA, в то время как клетки, сверхэкспрессирующие неацетилируемый мутант Y2P, демонстрировали рассеянную GA.
На основании этого мы предлагаем модель, в которой связанный с GDP, но не связанный с GTP ARFRP1 требует Nt-ацетилирования для нацеливания на мембраны GA. Потеря Nt-ацетилирования может привести к накоплению ARFRP1 в компартментах, отличных от GA, как это наблюдается в клетках, истощенных по hNaa30. В этой модели дисперсия GA, наблюдаемая после сверхэкспрессии ARFRP1-Y2P-GFP, но не истощения ARFRP1, может быть связана с доминантно-негативным эффектом мутанта Y2P. Однако следует соблюдать осторожность при сравнении систем сверхэкспрессии непосредственно с экспериментами с миРНК.
В настоящем исследовании мы показали, что hNaa30 действительно влияет как на целостность GA, так и на TGN, а также на субклеточное распределение Golgi-ассоциированной GTPase ARFRP1. Это имеет потенциально большое значение для транспорта клеточных мембран, секреции, биогенеза липидов и созревания белков. Учитывая наши недавние открытия, что hNaa30 важен для целостности митохондрий, настоящая работа показывает важность hNaa30 и NatC во внутриклеточной организации.
Плазмиды и антитела
плазмиды pcDNAHisMax/ARFRP1-FLAG и pcDNAHisMax/ARFRP1-Q79L-FLAG были любезно предоставлены профессором К. Накаяма, Высшая школа фармацевтических наук Киотского университета, Сакио-ку, Киото 606-8501, Япония [16]. Для вестерн-блоттинга и/или иммунофлуоресценции использовали следующие антитела: анти-β-актин (AbCam ab6276), анти-калнексин (AbCam ab10286), анти-FLAG (Sigma-Aldrich F7425), анти-гиантин (AbCam ab37266), анти- -GM130 (BD Biosciences 610822), анти-LAMP1 (Santa Cruz Biotechnology sc-18821), анти-Syntaxin6 (Novus H00010228). Анти-hNaa30 (BioGenes) получали путем иммунизации кроликов очищенным полноразмерным белком hNaa30, полученным в Escherichia coli с последующим выделением IgG из полученных сывороток [27]. Связанные с пероксидазой хрена антимышиные и антикроличьи красители от Amersham Bioscience или Licor Bioscience Odyssey IR Dyes использовали в качестве вторичных антител для обнаружения иммуноблотов.
Культура клеток и трансфекция
Клетки HeLa (эпителиальная аденокарцинома шейки матки; A.T.C.C. № CRL-1573) и клетки CAL-62 (анапластическая карцинома, 8305C DSMZ номер ACC 448) культивировали и трансфицировали, как описано ранее [27]. Клетки собирали через 72 ч после трансфекции миРНК. Опосредованный киРНК нокдаун выполняли с использованием реагента для трансфекции Dharmafect 1 (Dharmacon) в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Ген-специфические миРНК были приобретены у Dharmacon и использованы в конечной концентрации 50–100 нМ для подавления h 9.2275 НАА30 . Две разные миРНК, нацеленные на h NAA30 , использовали, чтобы убедиться, что фенотипы специфичны для истощения h NAA30 : sih NAA30-1 Dharmacon cat. номер D-009961-01 и NAA30-2 кат. номер Д-009961-05. Для нокдауна ARFRP1 использовали пул из четырех различных siRNA (номер по каталогу Dharmacon L-019250-00-0010). Нецелевой siRNApool cat. номер D-001810-10 использовали в качестве отрицательного контроля. Эффективность нокдауна регулярно проверяли вестерн-блоттингом для всех экспериментов. Трансфекцию плазмиды проводили с использованием Roche X-tremeGENE9.реагент для трансфекции. В экспериментах, в которых клетки подвергали трансфекции как миРНК, так и плазмидой, во избежание гибели клеток добавляли 20 мкМ карбобензокси-VAD (O-метил)-фторметилкетон (z-VAD-fmk) ингибитора пан-каспазы (R&D Systems Europe Ltd. ).
Лизис клеток и осаждение органелл

Клетки собирали соскобом и осаждали при 2000 × г в течение 5 мин. Тотальные клеточные лизаты готовили путем ресуспендирования клеточных осадков в буфере для полного лизиса (50 мМ Трис/HCl, pH 8, 50 мМ NaCl, 0,5% Nonidet P40, 5 мМ EDTA, 1 мМ Na 9).2840 3 VO ₄ и 1 мМ Pefabloc (Roche)) и инкубировали в течение 5 мин на льду. Клеточные мембраны удаляли центрифугированием при 15700 × g в течение 1 мин и клеточный лизат переносили в новую пробирку. Осаждение органелл проводили с использованием модификации ранее описанных методов [43]. Клетки собирали и ресуспендировали в гипотонном KSHM-буфере (100 мМ ацетата калия, 85 мМ сахарозы, 20 мМ Hepes-KOH, pH 7,4, 1 мМ ацетата Mg, коктейли ингибиторов фосфатазы 2 и 3 (Sigma-Aldrich) и полный ингибитор протеазы). (Рош)). Ресуспендированные клетки быстро замораживали в жидкости N 9. 2840 2 и центрифугировали при 1500 × г в течение 5 мин. Собирали супернатант, ресуспендировали осадок в буфере KSHM, быстро замораживали и снова центрифугировали. После мгновенной заморозки супернатанты объединяли и центрифугировали при 25000 × g в течение 30 мин. Супернатант (S) анализировали с помощью иммуноблоттинга (рис. 3D), а осадок объединяли с органелларным осадком. Осадок ресуспендировали в КШМ-буфере после быстрой заморозки и центрифугировали при 25000×9.2275 г на 30 мин. Полученный осадок был обогащен органеллами. Осадки ресуспендировали в общем лизатном буфере, как описано выше, для удаления мембран и оставшихся ядер.

Иммунофлуоресценция

Клетки HeLa или CAL-62, выращенные на покровных стеклах, промывали в PBS, фиксировали в параформальдегиде или метаноле, пермеабилизировали в 0,1% Triton X-100 и блокировали в 10% BSA. Представляющие интерес белки были помечены первичными антителами, как показано на рисунках. Вторичные антитела: Alexa Fluor 488–, Alexa Fluor 59.4- или IgG, конъюгированные с Alexa Fluor 555 (Invitrogen). Для окрашивания ядер использовали окрашивание Blue Hoechst 33342 или DAPI. Изображения были получены с использованием микроскопа Leica DMI 6000b или конфокального микроскопа Zeiss 510 Meta, как указано. Там, где указано, микроскопические записи обрабатывали деконволюцией (программное обеспечение Leica 4000). Z-стеки и проекции Z-стеков обрабатывались с помощью программного обеспечения для обработки изображений Fiji. Данные количественного определения локализации GM130, Giantin и Syntaxin6 через ч NAA30 9Нокдаун 2276 показан как среднее значение по меньшей мере 100 клеток, подсчитанных в трех независимых образцах.

Статистика

Данные для количественного определения фенотипов из микрофотографий были проанализированы с использованием пакета статистического программного обеспечения SPSS. Тест Стьюдента t использовали для сравнения среднего процента определенных фенотипов между h NAA30 , нацеленным на si РНК s, и нецелевой контрольной siРНК. Уровень значимости был установлен на уровне 5% (95% доверительные интервалы) для всех анализов. Для анализа колокализации коэффициент колокализации Мандера рассчитывали как минимум для 75 отдельных клеток на условие с использованием программного обеспечения для обработки изображений Fiji [44].

Мы благодарим Йохана Р. Лиллехауга за ценные обсуждения.

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов, связанных с рукописью.

Эта работа была поддержана Норвежским онкологическим обществом; Бергенский исследовательский фонд; Исследовательский совет Норвегии [номера грантов 197136, 230865 (для T.A.)]; и частично поддерживается Исследовательским советом Норвегии через его Схему финансирования центров передового опыта [номер проекта 223255].

К.С., Т.К., Г.Б. и Т.А. планировал эксперименты. К.С. и Т.К. провели эксперимент, К.С. написал черновик рукописи, и все авторы прокомментировали рукопись.

ARF
Фактор рибозилирования ADP
ARL3
Рибозилирование ADP, как фактор 3
ARFRP1
CATP -фактор, связанный с фактором, протеин 1

9007
.
номер по каталогу

CAL-62
клеточная линия анаплазматической карциномы щитовидной железы

COS
трансформированные фибробластоподобные клетки почек зеленой мартышки 00 7 9
1
2 ER
endoplasmic reticulum

GA
Golgi apparatus

GM130
130-kDa cis -Golgi matrix protein

GOLGA2
Golgin subfamily A member 2

hArl1
фактор 1, подобный рибозилированию АДФ человека

hNaa30
N-α-ацетилтрансфераза человека 30

hNatC
комплекс NatC человека

hSys
human supressor of Ypt six 1

KD
knockdown

KSHM
KCl-sucrose-HEPES-magnesium acetate buffer

NAT
Nt-acetyltransferase

NatC
N-альфа-ацетилтрансферазный комплекс C

Nt-ацетилирование
белок N-α-концевое ацетилирование

p53 опухолевый антиген
3
3

Q79L
peptide position 79 glutamine-leucine substitution mutant

QL
Glutamine-Leucine substitution mutant

siCTR
siControl

SNARE
soluble NSF attachment protein receptor

TGN
транс — сеть Гольджи
VAD
валилаланил-аспартил-
Y2P
пептид, положение 2, тирозин-пролиновый мутант с заменой

Gonatas

N. K.

Stieber

Gonatas

J.O.

(

2006

)

Фрагментация аппарата Гольджи при нейродегенеративных заболеваниях и гибели клеток

Дж. Нейрол. науч.

246

–

Zahn

Hommel

Hong

Walther

D.J.

Florian

и др.

(

2006

)

Нокаут ARFRP1 приводит к разрушению ARF-подобных (ARL1), нацеленных на транс-GOLGI в Mouse Amry-Emry-Amrys и HELA-клетках и HELA-клетка

Мол. член биол.

475

—

485

Dascher

BALCH

W.E.

(

1994

)

Доминантные ингибирующие мутанты ARF1 блокируют эндоплазматический ретикулум для транспорта Гольджи и запускают разборку аппарата Гольджи

Журнал биол. хим.

269

1437

–

1448

Томпсон

Х.М.

Krueger

E.W.

McNiven

M.A.

(

2000

)

Разрушение структуры Golgi и функции в мамальских клетках.

J. Cell Sci.

113

1993

–

2002

Valderrama

Babià

Ayala

KOK

J.W.W.W.W.W.w.

KOK

J.W.W.W.W.W.

KOK

J.W.W.W.W.

KOK

J.W.W.

KOK

J.W.

KOK

Renau-Piqueras

EGEA

(

1998

)

Actin Microfilaments Emode Acceplagence Acceplys Acdeplogology и Morphology.

Евро. Дж. Клеточная биология.

281

–

285

Colanzi

Suetterlin

and

Malhotra

(

2003

)

Фрагментация Гольджи, специфичная для клеточного цикла: как и почему?

Курс. мнение Клеточная биол.

462

–

467

Крефт

М.Е.

Резник

Н.

Миронов

А.А.

Езерник

К.

(

2010

)

Фрагментация аппарата Гольджи как механизм, ответственный за равномерную доставку уроплакинов к апикальным плазматическим клеткам 9-эпителиальной плазматической мембраны0003

Биол. Сотовый

102

593

–

607

Walkley

S.U.

Suzuki

(

2004

)

Последствия потери функции NPC1 и NPC2 в нейронах млекопитающих6

90.
Биохим. Биофиз. Acta
1685
,
48
–
62
9
Stieber
A.
,
Mourelatos
Z.
и
Gonatas
Н.К.
(
1996
)
При болезни Альцгеймера аппарат Гольджи популяции нейронов без нейрофибриллярных клубков фрагментирован и атрофирован
.
Ам. Дж. Патол.
148
,
415
–
426
10
Сакурай
A.
,
Okamoto
K.
,
Fujita
Y.
,
Nakazato
Y.
,
Wakabayashi
K.
,
Takahashi
H.
и др.
(
2000
)
Фрагментация аппарата Гольджи баллонированных нейронов у пациентов с кортико-базальной дегенерацией и болезнью Крейтцфельдта-Якоба
.
Акта Нейропатол.
100
,
270
–
274
11
Кан
Р.А.
(
2009
)
К модели для Arf GTPases как регуляторов движения на Гольджи
.
ФЭБС Письмо.
583
,
3872
–
3879
12
Джиллингем
А.К.
и
Munro
S.
(
2007
)
Малые G белки семейства Arf и их регуляторы
.
год. Преподобный Cell Dev. биол.
23
,
579
–
611
13
Дональдсон
Дж.Г.
и
Джексон
C.L.
(
2011
)
G-белки семейства ARF и их регуляторы: роль в мембранном транспорте, развитии и заболевании
.
Нац. Преподобный Мол. Клеточная биол.
12
,
362
–
375
14
Джексон
C.L.
(
2004
)
N-концевое ацетилирование нацеливает ГТФазы на мембраны
.
Нац. Клеточная биол.
6
,
379
–
380
15
Schürmann
А.
003
Massmann
S.
and
Joost
H.
(
1995
)
ARP is a plasma membrane-associated Ras-related GTPase with remote similarity to the family of ADP-ribosylation factors
.
Журнал биол. хим.
270
,
30657
–
30663
16
,
Кобаяши
H.
,
Kitamura
M.
,
Waguri
S.
,
Suganuma
T.
,
Uchiyama
Y.
et al
(
2005
)
Роль ARFRP1 (белок 1, связанный с фактором рибозилирования АДФ) в переносе через мембрану Гольджи
.
Дж. Сотовый. науч.
118
,
4039
–
4048
17
Setty
S.R.G.
,
Строхлик
Т.И.
,
Тонг
А.Х.И.
,
Boone
C.
и
Burd
C.G.
(
2004
)
Нацеливание Гольджи на ARF-подобную ГТФазу Arl3p требует ее Nальфа-ацетилирования и интегрального мембранного белка Sys1p
.
Нац. Клеточная биол.
6
,
414
—
419
18
Behnia
R.
,
Panic
B.
,
Why
B.
,
.
и
Munro
S.
(
2004
)
Нацеливание на ARF-подобную GTPase ARL3P для Golgi требует ацетилирования N-конце и мембранного протеина Sys1p
0606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606060606.
Нац. Клеточная биол.
6
,
405
—
413
19
Nishimoto-Morita
K.
,
Shin
H.W.W.
,
Mitsuhashi
H.
,
Kitamura
M.
,
Zhang
Q.
,
Johannes
L.
et al
(
2009
)
Дифференциальные эффекты истощения ARL1 и ARFRP1 на перенос мембран между транс-Гольджи сетью и эндосомами
.
Журнал биол. хим.
284
,
10583
—
10592
20
и
Hong
Вт.
(
2003
)
(
2003
9000)
(
2003
9000)
(
2003
9000)
(
2003
)
(
2003
)
(
2003
)
(
2003
) -97 и Гольгин-245/р230 на Гольджи
.
Мол. биол. Ячейка
14
,
3767
–
3781
21
,
Kondo
Y.
,
Koga
H.
,
Umino
H.
,
Nakayama
K.
and
Shin
Х.-В.
(
2011
)
Арфаптины локализуются в транс-Гольджи за счет взаимодействия с Arl1, но не с Arfs
.
Журнал биол. хим.
286
,
11569
–
11578
22
Mueller
A.
,
Moser
M.
,
Kluge
R.
,
Leder
S.
,
Blum
M.
,
Buttner
R.
и др.
(
2002
)
Эмбриональная летальность, вызванная апоптозом во время гастроляции, у них не хватает ген-фактор ADPATATIONS-RIBOSALES-RIBOSALES-RIBOSALIS родственный белок 1
.
Мол. Клетка. биол.
22
.
,
Gevaert
K.
и
Arnesen
T.
(
2012
)
Протеиновый N-терминальный ацетилтрансфера: когда начало
.
Trends Biochem. науч.
37
,
152
–
161
24
Aksnes
H.
,
Drazic
A.
,
Marie
M.
and
Arnesen
T.
(
2016
)
Перво-наперво: маркировка жизненно важных белков N-концевыми ацетилтрансферазами
.
Trends Biochem Sci.
41
,
746
–
760
25
Polevoda
B.
,
Norbeck
J.
,
Takakura
H.
,
Blomberg
A.
and
Sherman
F.
(
1999
)
Идентификация и особенности N-концевых ацетилтрансфераз из Saccharomyces cerevisiae
.
EMBO J.
18
,
6155
–
6168
26
Polevoda
B.
and
Sherman
F.
(
2001
)
NatC Nalpha-terminal acetyltransferase of yeast содержит три субъединицы: Mak3p, Mak10p и Mak31p
.
Журнал биол. хим.
276
,
20154
–
20159
27
Стархейм
К. К.
,
Gromyko
D.
,
Evjenth
R.
,
Ryningen
A.
,
Varhaug
J.E.
,
Lillehaug
J.R.
et al
(
2009
)
Нокдаун человеческого N-альфа-концевого ацетилтрансферазного комплекса С приводит к р53-зависимому апоптозу и аберрантной локализации Arl8b человека
.
Мол. Клетка. биол.
29
,
3569
–
3581
28
Tercero
J.C.
and
Wickner
R. B.
(
1992
)
MAK3 encodes an N-acetyltransferase чья модификация конца L-A gag Nh3 необходима для сборки вирусных частиц
.
Журнал биол. хим.
267
,
20277
–
20281
29
Tercero
J.C.
,
Dinman
J.D.
and
Wickner
R.B.
(
1993
)
Yeast MAK3 N -ацетилтрансфераза распознает N-концевые четыре аминокислоты основного белка оболочки (gag) двухцепочечного РНК-вируса L-A
.
J. Бактериол.
175
,
3192
–
3194
30
Kimura
Y.
,
Takaoka
M.
,
Tanaka
S.
,
Sassa
H.
,
Tanaka
K.
,
Polevoda
B.
и др.
(
2000
)
N (Alpha) -ацеталя и протеита.0003
.
Журнал биол. хим.
275
,
4635
—
4639
31
Van Damme
P.
,
Kalvik T
v.
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
,
Jonckheere
V.
,
Myklebust
L.M.
,
Menschaert
G.
et al
(
G.
et al
(
G.
et al
(
г.0002 2016
)
Роль N-концевой ацетилтрансферазы человека Naa30 в поддержании целостности митохондрий
.
Мол. Клетка. Протеомика
15
,
3361
–
3372
32
Сетти
С.Р.Г.
,
Шин
М. Э.
,
Ёсино
А.
,
Марки
М.С.
и
Бурд
К.Г.
(
2003
)
Привлечение Golgi доменных белков GRIP с помощью Arf-подобной GTPase 1 регулируется Arf-подобной GTPase 3
.
Курс. биол.
13
,
401
–
404
33
Hofmann
I.
and
Munro
S.
(
2006
)
An N-terminally ацетилированная Arf-подобная ГТФаза локализована в лизосомах и влияет на их подвижность
.
J Cell Sci.
119
,
1494
–
1503
34
Gromyko
D.
,
Arnesen
T.
,
Ryningen
A.
,
Varhaug
J.E.
и
Lillehaug
J.R.
(
2010
)
Истощение Nα-концевой ацетилтрансфера-ацетилтрансфера.0003
.
Междунар. J. Cancer
127
,
2777
—
2789
35
Lippincott-Schwartz
J.
,
Yuan
L.
,
Бонифачино
Дж.С.
и
Klausner
R.D.
(
1989
)
Быстрое перераспределение белков Гольджи в ER в клетках, обработанных брефельдином Golgi A: доказательство мембранного циклирования
.
Cell
56
,
801
—
813
36
HWANG
C.S.
,
Shemorry
A.0003
,
9000.
9966.
9000.
6 9000.
9000.
9000.
.
2010
)
N-концевое ацетилирование клеточных белков создает специфические сигналы деградации
.
Наука
327
,
973
–
977
37
Goetze
S.
,
Qeli
E.
,
Mosimann
C.
,
Staes
A.
,
Gerrits
B.
,
Roschitzki
B.
и др.
(
2009
)
Идентификация и функциональная характеристика N-концевой ацеталиновой протеины в DROGOGOSTARIN0003
.
PLoS Биол.
7
,
e1000236
38
Arnesen
T.
,
Van Damme
P.
,
Polevoda
B.
,
Helsens
K.
,
Evjenth
R.
,
Colaert
N.
и др.
(
2009
). и люди
.
Проц. Натл. акад. науч. U.S.A.
106
,
8157
—
8162
39
Van Damme
,
K.
,
,
,
,
,
.
,
Helsens
K.
,
Vandekerckhove
J.
,
Martinho
R.G.
и др.
(
2011
)
NatF способствует эволюционному сдвигу в N-концевом ацетилировании белка и важен для нормального расхождения хромосом
.
PLoS Genet.
7
,
e1002169
40
Aksnes
H.
,
Van Damme
P.
,
Goris
M.
,
Starheim
K.K.
,
Marie
M.
,
STøve
S.I.
и др.
(
2015
)
Anterallar Nα-ацетилтраз, Naa606)
.
.
Cell Rep.
10
,
1362
—
1374
41
Osberg
C.
,
AKSNES
C.
,
C.
,
AKSNE0003
H.
,
Ninzima
S.
,
Marie
M.
,
Arnesen
T.
,
Helsens
T.
,
T.
,
T.
,
,
,
,
(
2016
)
Модель комплементации Saccharomyces cerevisiae на основе микроскопии выявляет функциональную консервацию и избыточность N-концевых ацетилтрансфераз
.
Природа
6
,
3578
–
3589
42
Aksnes
H.
,
Osberg
C.
and
Arnesen
T.
(
2013
)
N-концевое ацетилирование с помощью NatC не является общей детерминантой субклеточной локализации субстрата у Saccharomyces cerevisiae
.
PLoS ONE
8
,
e61012
43
Lundmark
R.
и
Carlsson
S.R.
(
2003
)
Сортирующий нексин 9 участвует в клатрин-опосредованном эндоцитозе посредством взаимодействия с основными компонентами
.
Журнал биол. хим.
278
,
46772
–
46781
44
Мандерс
Е. М.М.
,
Вербек
F.J.
и
Aten
J.A.
(
1993
)
Измерение колокализации объектов на двухцветных конфокальных изображениях
.
Дж. Микроск.
169
,
375
–
382
Дополнительные данные
Дополнительные рисунки — pdf-файл
Тема: Игры — Нелокомоторные навыки (1-6) Страницы 1-16 — Перевернуть PDF Скачать
ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6)Тема: Игры — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6)РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ — НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ 41 ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6)Тема: Игры — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) 1 класс 2 класс 3 класс В ДВИЖЕНИИ В ДВИЖЕНИИ В ДВИЖЕНИИ1. Продемонстрируйте нелокомоторные движения 1. Продемонстрируйте разнообразие и 1. Продемонстрируйте разнообразие и навыки, используя ряд комбинаций тела, не являющихся комбинациями несуставов и положений. локомоторные навыки с использованием ряда локомоторных навыков для улучшения положения суставов и положения тела. гибкость и диапазон (GCO 1, KSCO 2, 3) движения (во времени). (GCO 1, KSCO 2, 3) (GCO 1, KSCO 2, 3) О ДВИЖЕНИИ О ДВИЖЕНИИ О ДВИЖЕНИИ О ДВИЖЕНИИ2. Определить нелокомоторные навыки 2. Определить нелокомоторные навыки 2. Продемонстрировать, что способствует улучшению того, что способствует лучшему пониманию того, как нездоровье и активный образ жизни. здоровье и активный образ жизни. двигательные навыки приносят пользу мышцам. (ОУЦ 2, КСО 1, 3; (ОСО 2, ОСО 1, 3; ОСО 3, ОСО 1) (ОУО 2, ОУЦ 1, 3; ОУО 3, ОУЦ 1) ОУО 3, ОУЦ 1) ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ3. Сотрудничать с партнерами в 3. Реагировать на потребность в 3. Демонстрировать лидерство в выполнении нелокомоторного сотрудничества с другими при планировании упражнений на гибкость. навыки и умения. (GCO 6, KSCO 2, 3) выполнение конкретных задач. (GCO 6, KSCO 2, 3, 4)4. Демонстрировать безопасность и (GCO 6, KSCO 2, 3) заботу о других. (GCO 5, 4. Демонстрировать безопасность и 4. Демонстрировать безопасность и заботу о других. (GCO 5, KSCO 1, 2) забота о других. (GCO 5, KSCO 1, 2) KSCO 1, 2)4 2 ПРОГРАММА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ РУКОВОДСТВО — ОСНОВНОЕ И ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6)Тема: Игры — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) 4 класс 5 класс 6 В ДВИЖЕНИИ В ДВИЖЕНИИ В ДВИЖЕНИИ1. Продемонстрировать диапазон и 1. Продемонстрировать диапазон и 1. Продемонстрировать диапазон и комбинацию некомбинаций некомбинаций недвигательных навыков для улучшения локомоторных навыков для улучшения локомоторных навыков для улучшения диапазона движений, диапазона движений, диапазона движений движения, гибкости, силы и гибкости, силы и гибкости, силы и баланса. (ГСО 1, КСКО 2, 3) баланс. (ГСО 1, КСКО 2, 3) баланс. (GCO 1, KSCO 2, 3) О ДВИЖЕНИИ О ДВИЖЕНИИ О ДВИЖЕНИИ2. Определите, почему растяжка 2. Определите, как растяжка, 2. Определите, насколько важна растяжка до и после баланса и эффективных поворотов, повышает гибкость и физическую активность. способствовать производительности. способствует предупреждению травматизма.(ОСО 2, КСЦО 3, 4, 5; (ОСО 2, КСЦО 3, 4, 5; ОСО 3, (ОСО 2, КСЦО 3, 4, 5; ОСО 3, КСЦО 1) КСЦО 1) GCO 3, KSCO 1)ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ3. Демонстрируйте сотрудничество в 3. Демонстрируйте сотрудничество в 3. Демонстрируйте сотрудничество в помощи другим. помощь другим. помощь другим. (GCO 6, KSCO 1, 2) (GCO 6, KSCO 1, 2) (GCO 6, KSCO 1, 2,)4. Демонстрировать безопасность и 4. Демонстрировать безопасность и 4. Демонстрировать безопасность и заботу о других. (GCO 5, забота о других. (GCO 5, забота о других. (GCO 5, KSCO 1, 2, 3) KSCO 1, 2, 3) KSCO 1, 2, 3)5. Демонстрируйте уважение к 5. Демонстрируйте уважение к 5. Демонстрируйте уважение к индивидуальным различиям. индивидуальные различия. индивидуальные различия. (GCO 4, KSCO 1) (GCO 4, KSCO 1) (GCO 4, KSCO 1)РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ – НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ 43 ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) 1 класс Тема: Игры — Нелокомоторные навыки (1-6) Результаты Пример стратегии обучения и обучения Ожидается, что учащиеся будут: В ДВИЖЕНИИ , керлинг и1. Продемонстрируйте нелокомоторные качательные движения с участием большого количества суставов тела. Навыки с использованием диапазона тела Представьте каждый навык с обсуждением механики навыка, таких суставов и позиций. как перенос веса и противостояние рука-нога. (GCO 1, KSCO 2, 3) Занятия: О ДВИЖЕНИИ Имитировать животных и предметы, которые качаются, например, идущего слона и 2. Определите раскачивающиеся на ветру деревья нелокомоторных навыков. которые способствуют улучшению В небольших группах студенты готовят разминку, которая включает в себя здоровье и активный образ жизни. нелокомоторные навыки сгибания, скручивания, скручивания и раскачивания. Программа каждой группы может быть использована для нескольких занятий. По мере того, как (GCO 2, KSCO 1, 3; GCO 3, KSCO 1) группы планируют свои упражнения, попросите их определить суставы, на которые они нацелены, и дать название движению, которое используется для тренировки каждого сустава ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ. С помощью учителя учащиеся могли ориентироваться на and3. Сотрудничайте с партнерами по всем основным суставам для сгибания и растяжения. выполнение нелокомоторных движений Установите правило, согласно которому в навыки должны входить как минимум два движения с участием партнера. (GCO 6, KSCO 2, 3) каждую разминку. Когда партнеры работают вместе, они должны быть 4. Демонстрируйте безопасность и заботу о безопасности друг друга и проявляйте должную осторожность в отношении других. (GCO 5, KSCO 1, 2) помогая или содействуя друг другу.4 ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6) Ресурсы и примечанияОценка учащихся Наблюдение учителя: обратите внимание на участие учащегося в создании и выполнении новой части тела в каждом классе. рутины. Упражнения можно сравнить, чтобы показать, как «Успеваемость учащегося: оценить количество различных упражнений, созданных учащимися», можно добиться одинаковых действий для надлежащего использования навыков, не связанных с двигательным эффектом. По мере того, как учащиеся планируют упражнения, предоставляют информацию и Самооценка/Размышление: Обсудите, как отсутствие указаний относительно движений, которые противопоказаны. Двигательные движения способствуют личной физической подготовке. Ресурсы для печати Запишите на видео каждую разминку, чтобы учащиеся просмотрели ее и оценили ее эффективность. Имейте фитнес для детей, стр. 25-57; 105-143. Студенты комментируют аспект безопасности используемых упражнений и осторожность, которую учащиеся проявляют во время выполнения готовых к использованию физкультурных упражнений. Занятия для классов К-2, стр. 68-69.помощь партнерам в выполнении движений. Движение со смыслом, стр. 181–192. Оценка сверстников: делайте полезные комментарии учащимся, чьи упражнения использовались для разминки по последующим темам. ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) 2 класс Тема: Игры — Нелокомоторные навыки (1-6) : сгибательные движения широкого спектра суставов тела; вращательные движения 1. Демонстрировать разнообразие и широкий спектр суставов тела; сгибательные движения в положении стоя, лежа, комбинации нелокомоторных и сидячих положений; и широкий диапазон покачивающих движений. навыки использования различных суставов и положений тела. (GCO 1, Занятия: KSCO 2, 3) Предложите учащимся работать в парах, выполняя различные упражнения на сгибание, растяжку, скручивание и раскачивание, для выполнения которых требуется помощь другого человека. Напомните учащимся, что нужно очень внимательно слушать другого человека, когда помогаете ему выполнять упражнения2. Выявить нелокомоторный характер навыков в связи с возможностью их травмирования. Эти действия могут быть использованы в качестве разминки или заминки, которые способствуют улучшению. здоровье и активный образ жизни. В небольших группах попросите учащихся подготовить упражнения для разминки, которые (GCO 2, KSCO 1, 3; GCO 3, KSCO 1) включают сгибание, скручивание, скручивание и раскачивание в широком диапазоне суставов тела. Процедуры могут быть использованы для ряда классов ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ. С помощью учителя ученики могли нацеливаться на все основные группы мышц в своих упражнениях. Рутины можно сравнить с 3. Ответьте на необходимость указать, как несколько из них могут достичь того же эффекта. Определите сотрудничество с другими, в котором суставы могут сгибаться, растягиваться, скручиваться и раскачиваться, и перечислите упражнения для выполнения конкретных задач. нацельтесь на каждый из этих суставов в ходе разминки. (GCO 6, KSCO 2, 3)4. Демонстрируйте безопасность и заботу о других. (GCO 5, KSCO 1, 2)4 6 РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВОСПИТАНИЯ — НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) Тема: Игры — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) Ресурсы и заметки Оценка учащихся умение и сравнивая это с их способностями и действиями, и обратите внимание на то, с какой тщательностью они работают, следуя практике и использованию навыка, что позволяет им общаться с другими. Ведите анекдотический отчет о студенте, чтобы определить степень прогресса, который достижим. Забота о благополучии других. Учащиеся часто удивляются и удивляются своим улучшениям с течением времени. Успеваемость учащихся: оцените созданные учащимися программы разминки для надлежащего использования нелокомоторных навыков. Обсудите идею ответственности за навыки. предоставление возможности другим участвовать в деятельности и выполнять задания. Самооценка/рефлексия: просмотрите записанные на пленку упражнения для разминки и оцените их эффективность в согревании. По мере того, как учащиеся планируют упражнения, предоставляют информацию и мышцы всего тела, готовясь к дальнейшим указаниям по движения, которым противопоказана деятельность. Ресурсы для печати Предложите учащимся отслеживать свои успехи в фитнес-программах и время от времени записывать свой уровень готовности к использованию физкультуры. Занятия для классов К-2, стр. 68-69.performance для включения в портфолио. Например, измерьте их способность сгибаться, растягиваться и фитнес для детей, стр. 25-57; 105-143. Дотянуться до пальцев ног в положении сидя. Повторите это упражнение после нескольких занятий, посвященных «Движению со смыслом», стр. 181–192. могут быть сохранены, если подобные задания выполняются на уроке при содействии классного руководителя. ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) 3 класс Тема: Игры — Нелокомоторные навыки (1-6) : сгибательные движения широкого спектра суставов тела; вращательные движения 1. Демонстрировать разнообразие и задействовать широкий спектр суставов тела; сгибательные движения в положении стоя, комбинации нелокомоторных положений лежа и сидя; и широкий диапазон покачивающих движений. навыки улучшения гибкости и диапазона движений (с течением времени). В этой теме работайте над пониманием принципов улучшения гибкости. Обсудите, какие суставы могут сгибаться, растягиваться, сгибаться и (GCO 1, KSCO 2, 3) раскачиваться, и перечислите упражнения для каждого сустава в программе фитнеса. О ДВИЖЕНИИ Занятия: 2. Продемонстрируйте понимание. Разработайте фитнес-программу, чтобы улучшить диапазон движений в выбранном теле, как соединяются нелокомоторные навыки и связывают сгибание, раскачивание, скручивание и скручивание. пользу мышцам. Упражнение следует использовать последовательно на нескольких занятиях, чтобы позволить учащимся отслеживать любые улучшения в их диапазоне движений (GCO 2, KSCO 1, 3; GCO 3, KSCO 1). ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ Учащиеся работают в парах, выполняя различные наклоны упражнения на растяжку, скручивание и раскачивание, требующие помощи другого лица to3. Продемонстрируйте лидерство в полной мере. Работайте над импровизационными упражнениями, которые обеспечивают равную гибкость планирования упражнений. растяжение противоположных мышц в определенных суставах. (GCO 6, KSCO 2, 3, 4) Отдельные учащиеся создают и проводят разминку и фитнес-программы в классах. Подчеркните, что рутина должна быть хорошо спланирована и 4. Продемонстрируйте практику безопасности и заботы, прежде чем она будет представлена классу. для других. (GCO 5, KSCO 1, 2) Определите группы мышц, которые получают пользу от растяжки. Обсудите необходимость поддержания равновесия при развитии противоположных мышц. Обсудите необходимость соблюдения мер предосторожности для предотвращения чрезмерного растяжения и пропаганды правильной техники сгибания.4 ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6) Тема: Игры — Нелокомоторные навыки (1-6) Ресурсы и примечанияОценка учащихся Наблюдение учителя: Наблюдайте за учащимися в их работе уровень планирования разделов по планированию фитнеса и разминки и подготовленности. Учащимся, которые не готовы, процедуры помогают планировать и практиковать свои действия, прежде чем вести их в классе. По мере того, как учащиеся планируют упражнения, предоставляйте информацию и рекомендации по движениям, которые противопоказаны. Успеваемость учащихся: оценивайте созданные учащимися программы разминки для надлежащего использования нелокомоторных навыков. они работают над гибкостью, чтобы убедиться, что они нацелены на правильный диапазон движений в различных упражнениях. в орган планирования при подготовке к дальнейшей деятельности. упражнений на гибкость и осознавать необходимость хорошего планирования при обеспечении лидерства. Прокомментируйте аспект безопасности используемых упражнений и осторожность, проявленную учащимися, когда они помогают партнерам в выполнении движений. Готовый к использованию полиэтилен Занятия для 3-4 классов, стр. 79-81;Студенты могли отслеживать диапазон своих 84.движений в различных суставах и время от времени записывать уровень своей работы для включения в портфолио. Движение со смыслом, стр. 181-192. Учащиеся могут отмечать улучшения с течением времени. Перечислите суставы, которые могут сгибаться, сгибаться, растягиваться и скручиваться, и подбирать упражнения для улучшения движения. Отметьте движения, которые могут быть потенциально вредными. ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Класс 4Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6)Результаты Образец стратегии обучения и обучения Ожидается, что учащиеся: В ДВИЖЕНИИ Повторят нелокомоторные навыки и обсудят их важность в физической активности. Сгибание: в группировке, согнутом положении и приседе; и вперед1. Продемонстрируйте диапазон и и назад. Растяжка различных групп мышц для подготовки к сочетанию недвигательной активности и определение групп мышц, которые необходимо растянуть для разминки, чтобы улучшить диапазон и заминку. Статическая балансировка*: 1-4-частная база, а в движении гибкость, силовые гимнастические упражнения. Техники динамической балансировки: повороты в танце и равновесие. (GCO 1, KSCO 2, 3) и игры; и плюхнуться из положения сидя, стоя на коленях и стоя. О ДВИЖЕНИИ *может быть включено в тему гимнастики2. Определите, почему растяжка так важна: до и после физической активности. В парах используйте коврики для выполнения недвигательных упражнений под руководством учителя, таких как сгибание, растяжка, балансирование и скручивание. (GCO 2, KSCO 3, 4, 5; GCO 3, KSCO 1) Предложите учащимся разработать упражнения с различными нелокомоторными навыками, нацеленными на многие группы мышц. ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ Работайте в парах и группах, помогая друг другу в выполнении упражнений и при растяжке. для улучшения гибкости.3. Демонстрируйте сотрудничество в помощи другим. (GCO 6, KSCO 1, 2) Обсудите основные группы мышц и их работу в парах.4. Демонстрируйте безопасность и заботу Участвуйте в программах разминки и заминки, созданных учащимися. для других. (GCO 5, KSCO 1, 2, 3)5. Демонстрируйте уважение к индивидуальным различиям. (GCO 4, KSCO 1)5 0 РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ВОСПИТАНИЯ — НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6) Ресурсы и примечанияОценка учащихся Наблюдение учителя: наблюдайте, как учащиеся в группах планируют свои действия, предоставляют информацию и демонстрируют технику безопасности и заботу о других, руководство на движениях, которые противопоказаны при работе в парах или группах. Гибкость и растяжка должны быть связаны с тем, чтобы каждый учащийся выполнял требуемую профилактику травм во время участия в физической недвигательной деятельности, используя правильную технику. Activity.Student Performance: оцените созданное учащимися тепло. Предоставьте возможность в начале каждого занятия оценить его полезность при подготовке к деятельности. для студентов, чтобы растянуться в подготовке к деятельности. Оцените успеваемость учащихся в разминке и охлаждении- Определение базы от 1 до 4 частей: 1 часть вниз. (балансирование на 1 ступне), 2-частное (балансирование на 2 ступнях или коленях), 3-этапное (балансирование на 2 ступнях или коленях и 1Самооценка/рефлексия: учащиеся могут следить за руками) и 4-этапное (балансирование на 2-х ступнях или коленях) ноги или колени и 2 диапазона движений в различных суставах и руках). Время от времени записывайте уровень производительности для включения в портфолио. Затем это можно проанализировать в разделе «Ресурсы печати» по завершению подпрограмм и отмеченным различиям во времени. Готовый к использованию полиэтилен Занятия для 3-4 классов, стр. 79-81; 84. Оценка сверстников: Критически проанализируйте упражнения на разминку и заминку для групп мышц, о которых идет речь, и «Книга самых больших маленьких игр всех времен!», стр. 67–86. Эффективность упражнения. Студенты могут также предложить предложения по улучшению рутины. В разделе «Оборудование: анализ процедур» видеокамера может быть полезным инструментом. ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Класс 5Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6)Результаты Образец стратегий обучения и обучения Ожидается, что учащиеся: В ДВИЖЕНИИ Повторят нелокомоторные навыки и обсудят их важность в физической активности. Сгибание: в группировке, согнутом положении и приседе; и1. Продемонстрируйте диапазон и перекат вперед и назад. Упражнения на растяжку для улучшения гибкости, сочетание нелокомоторных движений разных групп мышц в разминке и заминке. Статические навыки для улучшения балансировки*: от 1 до 4 частей, а также в гимнастических упражнениях. движение, гибкость, сила Динамическая балансировка: плечевой валик и колесо тележки. и баланс. (GCO 1, KSCO 2, 3) *они могут быть включены в гимнастическую тему. О ДВИЖЕНИИ Студенты могут развивать свои нелокомоторные навыки посредством участия в индивидуальных и групповых занятиях.2. Определите, как растяжка, равновесие и эффективное повороты способствуют повышению производительности. Работая в парах, используйте маты для изучения и отработки различных способов (ОСО 2, КССО 3, 4, 5; ОСО 3, КССО 1) сгибания и растяжения. ДВИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ На матах учащиеся выполняют кувырки, используя правильную технику.3. Демонстрируйте сотрудничество в Участвуйте в действиях, которые требуют сгибания, растяжения и помощи другим. (ГСО 6, КСКО 1, 2) балансировка.4. Продемонстрируйте безопасность и заботу Попросите учащихся создать разминку и заминку, которые подходят для других. (GCO 5, KSCO 1, 2, 3) растяжка.5. Демонстрируйте уважение к лидеру класса в разминке и заминке. индивидуальные различия. (GCO 4, Пригласите физиотерапевта или другого подходящего специалиста для обсуждения KSCO 1) важность растяжки. Обсудите травмы, которые могут возникнуть при неправильном выполнении растяжки.5 ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6) Ресурсы и примечанияОценка учащихся деятельность и руководство по движениям, которые противопоказаны. правильно и эффективно ли они растягивают соответствующие группы мышц. Вовлеките учащихся в обсуждение влияния растяжения мышечных групп на успеваемость и успеваемость учащихся: оцените способность учащихся придавать важность правильной растяжке во время разминки. Эффективные процедуры разминки, включающие различные нелокомоторные навыки. Предоставьте время в начале каждого занятия, чтобы размяться и подготовиться к действию. Оцените созданные учащимися разминки и заминки на предмет творческого подхода и надлежащего использования недвигательных движений. Просмотрите процедуры безопасности и определение вспомогательных навыков. другие учащиеся. Оцените знания учащихся о важности определения от 1-частной до 4-частной базы: 1-частная растяжка посредством опроса, письменных отчетов и (балансирование на 1 ноге), 2-часть (балансирование на 2-х ступнях или демонстрация коленей), 3 части (балансирование на 2 ступнях или коленях и 1 руке) и 4 части (балансирование на 2 ступнях или коленях и 2 Самооценка/рефлексия: учащиеся могут отслеживать руки). диапазон движения в различных суставах и иногда записывать уровень производительности для включения ресурсов печати в портфолио. Затем это можно проанализировать при завершении подпрограмм и изменении во времени готовых к использованию P.E. Занятия для 5-6 классов, стр. 33-76. Самая большая книга о маленьких играх!, стр. 67-86. Обсудите, как равновесие может способствовать успеху в различных играх и как потеря равновесия может быть причиной успеха. ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) 6 класс Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6)Результаты Образец стратегии обучения и преподавания Ожидается, что учащиеся будут: В ДВИЖЕНИИ Повторять нелокомоторные навыки и отмечать их важность в успешном выступлении и их роль в профилактике травматизма. Тук, щука1. Демонстрация размаха и приседаний; растяжка: в разминке и заминке, сочетание движения вперёд и назад; статическая балансировка*: базы от 1 до 4 частей, а также навыки для улучшения ряда упражнений с использованием статического баланса. движения, гибкости, силы и баланса. (GCO 1, KSCO 2, 3) * они могут быть включены в гимнастическую тему. О ДВИЖЕНИИ Занятия: 2. Определите, как растяжка Учащиеся могут исследовать различные нелокомоторные движения на матах с повышением гибкости, а учитель указывает на конкретные движения, которые необходимо выполнять, поскольку они способствуют травмам, которые видны во время исследования. профилактика. (GCO 2, KSCO 3, 4, 5; в парах или в небольших группах учащиеся составляют программу разминки и перечисляют GCO 3, KSCO 1) действия вместе с целевыми группами мышц. Эти упражнения можно записать на плакатах для демонстрации. ЧЕРЕЗ ДВИЖЕНИЕ В кратком журнальном отчете попросите учащихся объяснить с помощью диаграмм, как растяжка связана с предотвращением травм. (Это может быть 3. Демонстрировать сотрудничество в качестве домашнего задания.) Помощь другим. (GCO 6, KSCO 1, 2) Аналогичные стратегии обучения и преподавания можно использовать в шестом классе as4. Демонстрация безопасности и заботы использовалась в четвертом и пятом классах с большим акцентом на других. (GCO 5, KSCO 1, 2, 3) самостоятельность ученика в развитии движений.5. Демонстрируйте уважение к индивидуальным различиям. (GCO 4, KSCO 1)5 4 РУКОВОДСТВО ПО ПРОГРАММЕ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ – НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ ТЕМА: ИГРЫ – НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1–6) Тема: Игры – Нелокомоторные навыки (1–6) Ресурсы и примечанияОценка учащихся Наблюдение учителя: Наблюдайте за правильностью выполнения учениками Пока учащиеся планируют упражнения, предоставляйте информацию и технику выполнения недвигательных упражнений. локомоторное руководство по движениям, которым противопоказаны движения и навыки. Убедитесь, что все меры безопасности соблюдены. Учитель должен знать о любых выполняемых движениях, в которых есть элемент опасности. Во время каждого занятия в течение года, не только по этой теме, отмечайте, в какой степени учащиеся используют правила техники безопасности в начале этой растяжки, чтобы подготовиться к деятельности . theme.Student Performance: Оценивайте студенческие плакаты и хвалите студентов за их готовность помогать в отчетах на основе презентации и содержания. другие учащиеся с упражнениями. Оцените созданные учащимися разминки и заминки. Многие навыки по этой теме могут быть развиты для творчества и надлежащего использования нелокомоторных движений в гимнастическом блоке. Тем не менее, растяжка и навыки. следует подчеркивать гибкость при подготовке к дальнейшей деятельности. Одним из способов сделать это может быть самооценка/рефлексия: учащиеся могут отслеживать разминку и заминку, когда нацелен весь диапазон движений в различных суставах и важных группах мышц. Время от времени записывайте уровень производительности для включения в портфолио. . Затем это можно проанализировать при определении от 1-частной до 4-частной базы: 1-часть — прекращение упражнений и изменение во времени (балансирование на 1 ноге), 2-часть (балансирование на 2-х ногах или коленях), 3- часть (балансирование на 2 ступнях или коленях и 1 руке) и 4 части (балансирование на 2 ступнях или коленях и 2). Обсудите, как равновесие может способствовать успеху в игре руками). Разнообразие игр и то, как нарушение равновесия может нанести ущерб успеху. Ресурсы для печати Готовые к использованию P.E. Занятия для 5-6 классов, стр. 33-76. Самая большая книга о маленьких играх! , стр. 67–86. Инвентарь: маты, палочки или жезлы. ТЕМА: ИГРЫ — НЕДВИГАТЕЛЬНЫЕ НАВЫКИ (1-6)5 6 РУКОВОДСТВО ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ВОСПИТАТЕЛЬНОСТИ — НАЧАЛЬНАЯ И НАЧАЛЬНАЯ

ORIGINAL SDLG PARTS 4130000121,B877 Колесные погрузчики ЗУММЕР КШМ-12Ф4
Описание товара КШМ-12Ф4
Зажим для заготовки FPJ10t-00
ВОДЯНОЙ НАСОС 2W8002+D ВАЛ ТРОСА 2
20351 ГИБКАЯ МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ТРУБКА 4120002043
ФИЛЬТР QF60M33G-1 4110000507 ТОРМОЗНАЯ ПЛАСТИНА 200071 ВЕНТИЛЯЦИОННАЯ ФОРСУНКА 4120001740
КОЛЬЦО УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ LGB308-440*3,5 4041000020 ТОРМОЗНОЙ ДИСК 201071 ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ 4120001739
ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА JS-ZL50-012 4120001739016 КЛАПАН ВЫБОРА ДАВЛЕНИЯ 4120005063
ПИЛОТНЫЙ КЛАПАН DXS-00 4120002027 КОМПЛЕКТ УПЛОТНЕНИЙ 4120002263401 ПОРШЕНЬ 4120002264405
КОМПЛЕКТ УПЛОТНЕНИЙ 4120002264401 ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС JHP3160 4120001715 СМЕЖНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ J7-D10C2 4130000607
СМЕЖНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ J7-D10C2/08 4130000679 ГАЗООБМЕННЫЙ ФИЛЬТР 4120001088 ФИЛЬТР МАСЛОПОДАЧИ 4120000452
УРОВЕНЬ МАСЛА YWZ-200T 4120000094 УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ЧЛЕН АГРЕГАТ 4120002264101
СОСТАВНАЯ ВТУЛКА 4120002063107 ВТУЛКА ВАЛА 208141 ВСТАВКА LGB307-95 4043000057 СМАЗОЧНЫЙ НИППЕЛЬ 4030000065
НАСАДКА LGB307-85 4043000056 НАСАДКА LGB307-110 4043000058 PUSTRING LGB307-80 4043000055
НАСОС С РАЗДЕЛЕННЫМ ПОТОКОМ 4120001953 УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ 4120000553004
КЛАПАН УПРАВЛЕНИЯ ТОРМОЗАМИ LY60F 4120001795 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СТОП-СИГНАЛА 4130000521
БУСТЕР LG22-JLB 41200006757 ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН 4120000065 791-ВОДА СЛИВНОЙ КЛАПАН 4120000066
УПЛОТНИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ АГРЕГАТ 4120000675074 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 4130000055 ТОРМОЗ КЛАПАН 4120000759
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ 4120000760 УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 4120000675075 РЕЗЕРВНЫЙ СТЕКЛЯННАЯ ГРУППА 41
575

КНОПКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ 41
599 КОМПРЕССОР РЕМНЯ 4110000885 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ПИТАНИЯ K01K18-A 4130000427

ВКЛЮЧЕНИЕ РЕЛЕ SW030A3509-1 4130000873 ДАВЛЕНИЕ РАССЕЯНИЯ 4130000278
СМЕЖНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ 4130000326 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ РУЧНОГО ТОРМОЗА LA39-01Z 4130000060
МАНОМЕТР КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 4130000856 ЦИФРОВОЙ БАРОМЕТР 4130000858 ВОДА ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ 4130000523
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА 4130000286 БЛОКИРОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ 4130000875 ДАТЧИК УРОВНЯ ТОПЛИВА 4130000209
ХРОНОМЕТР РАСХОДА 85329 4130000876 ИМПУЛЬС МОДУЛЯ 4130000871 ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ 4130000861
ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ 413000086 МАСЛО ДЛЯ ТРАНСФОРМАТОРА 4130000065 СТАРТЕР 4110000025006
ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ 4130001058 ДАТЧИК УРОВНЯ МАСЛА 4130000269 РУЛЕВОЙ ПРИВОД 4120001805
ГЕНЕРАТОР 4110000556002 ГРУППА ПОРШНЕВЫХ КОЛЬЦ 4110000556066 ПОРШЕНЬ 4110000556067
ВТУЛКА ИНЖЕКТОРА ТОПЛИВА 4110000556149 ГРУППА МОРЦА 4110000556151 ПРОКЛАДКА ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ 4110000556155
ПРОКЛАДКА НАСОСА 4110000556189 ПРОКЛАДКА ТУРБОКОМПЕНСАТОРА 4110000556226
ПРОКЛАДКА ТУРБОКОМПЕНСАТОРА 4110000556227 ДЕТАЛИ МАСЛОСЕПЕРАТОРА 4110000556223
РЕМЕНЬ, КЛИНОВИДНЫЙ ПОЛИКРОВЫЙ 4110001015025 РЕМЕНЬ КЛИПОЛИРОВЫЙ 4110001015026 ДАВЛЕНИЕ БУСТЕР 4110001015031
ВОЗДУШНЫЙ КОМПРЕССОР В СБОРЕ 4110001015033 ГРУППА ПОДОГРЕВА ТОПЛИВА 4110002278001
ТНВД 4110001015055 ТРУБКА ЗАДНЕГО МОСТА (ПРАВАЯ) 2
01311 Трубка задней оси (слева) 2
01301
Левая передняя головная лампа 4130000542. 2494
SDLG WHEEL LOADER AND SPARE PARTS:

325171
4110000054305 OIL FILTER
7200002385 FUEL FILTER
4110000189031 FUEL FILTER INSERT
41100024 ВСТАВКА ВОЗДУШНОГО ФИЛЬТРА
4120004982 ФИЛЬТР ВОЗВРАТА МАСЛА
41100024 РЕМЕНЬ
41100025 INJECTION PUMP
4110000846112 INJECTOR
4110002247090 STARTER MOTOR
41100020 ALTERNATOR
41100023 SERVICE KIT
4110001975 REAR DRIVE ВАЛ
4110001979 ПЕРЕДНИЙ ПРИВОДНОЙ ВАЛ
4110002358001 CROSS SHAFT
4110000302 BELT
41
014 COMPRESSOR
41
013003 BLOWER MOTOR
4130000121 BUZZER
4130001294 PRESSURE SWITCH
4130000202 ДАТЧИК ТЕМПЕРАТУРЫ
Наша компания
Теперь мы являемся одним из крупнейших и лучших запасных частей для колесных погрузчиков. экспортером в Китае, и мы можем поставлять различные виды высококачественных оригинал
и индивидуальные запасные части для колесных погрузчиков, экскаваторов, дорожных катков , автогрейдер и т. д. продукты.
Запасные части для всех моделей фронтальных погрузчиков, экскаваторов, Экскаватор, дорожный каток и грейдер.
Модель: LG916;LG918 LG920;LG933L;LG936L;LG938L.LG952;LG952H;LG952L;
LG953; LG953L;LG953V;LG956L;LG956V.LG958,LG959,LG968V;LG978 L953F LG956F L958F L968F и т. д.
Экскаватор LG6210E, LG6225E, LG6300E, LG6360E и т. д. запасные части. Части двигателя. Зубья ковша, насос и т. д.
Автогрейдер G9190.Для деталей двигателя Dachai.
Дорожный каток: RS8140 RS8160 И т. д. все запчасти для катков
Экскаватор-погрузчик: B877, B876, LGB680 и т. д. запасные части.
части двигателя для WD10G220E223 WP6G125E22 YC4D80-T20 BF6M2012 Передача BF6M1013-21 Shangchai C6121
: Передача LG918 LG933 BS428, LG936 ZL50 Трансмиссия . LG938 YD13 Трансмиссия .LG956 BX50 ,LG958 LG968
4WG180 . Коробка передач 4WG200.
Запчасти оси для LG918 LG933,LG936, ЛГ938, ЛГ952, ЛГ953 ,LG956,LG958 ,LG968 и т.д.
Гидравлическая система, ремонтный комплект цилиндра стрелы, рулевого управления цилиндр/цилиндр в сборе и т. д.
Рабочий насос — Насос GHS для LG958, LG968,
CBGJ3100/0010 /CBGJ2080/2040/CBGJ3100/0010-YF/CBGJ2063/0016-YF/CBGK /P7600/CBG2100/CBG3166/CBGJ3166L/JHP3160L
/JHP2A100L/CBGJ2040/CBGJ3100 и т. д.
Тормозная система. Тормозная колодка, тормозная колодка. Тормозной диск/тормоз суппорт./обод/ шины 17.5-25/23.5-25 шины.
I Мы поставляем только оригинальные запасные части для колесных погрузчиков.
Гарантировать наилучшие результаты и руководствоваться ответственностью перед Каждому из наших клиентов мы продаем только оригинальные запчасти.
II Мы поставляем полную серию запчастей для строительной техники.
Ассортимент наших запчастей охватывает Колесные погрузчики I Экскаваторы I Дорожный каток I Экскаватор-погрузчик I Грейдер I другое оборудование.
III Конкурентоспособная цена
Мы установили долгосрочные отношения сотрудничества с оригиналом Фабрики компонентов, снизить стоимость промежуточного этапа распространения и будет
экономия средств для каждого из дилеров и пользователей.
IV «3Q SERVICE» — Быстрый ответ, быстрое предложение и быстрая доставка
С опытными инженерами по запчастям и обслуживанию и эффективной ERP системы, мы стремимся предложить нашим клиентам «3Q SERVICE», -Quick Ответ,
Быстрая цитата и Быстрая доставка.
Если вас это интересует. пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам
Мы стремимся стать комплексным поставщиком известных Китайская строительная техника
( фронтальный погрузчик, экскаватор, экскаватор-погрузчик а так же их запасные части части).

Наш сервис
Помимо этого, мы также поставляем другие бренды, такие как: насос Permco, Детали трансмиссии 4WG180, 4WG200 и т. д. Шины, погрузчик с бортовым поворотом и т. д.
Мы настаиваем на принципе клиента в первую очередь, ориентируемся на предоставление оригинальные детали высокого качества и низкой цены, чтобы удовлетворить требования
различных клиентов.
Самая быстрая скорость и время доставки, идеальная система котировок, и быстрый способ доставки, компания может решить проблему в самый короткий
время, чтобы снизить стоимость простоя оборудования.
На основе честной работы и ответственности помогая клиенту решить проблему вовремя, компания получает большая честь
среди заказчиков строительной техники. Перед яростная рыночная конкуренция, мы надеемся развиваться вместе с вами на основа
беспроигрышной стратегии.
Часто задаваемые вопросы
Q1. Каковы ваши условия упаковки?
A: Как правило, мы упаковываем наши товары в нейтральные белые коробки и коричневые коробки. коробки. Если у вас есть юридически зарегистрированный патент,
можем упаковать товар в ваши фирменные коробки после получения вашего доверительные письма.
Q2. Каковы ваши условия оплаты?
A: T/T 30% в качестве депозита и 70% до доставки. Мы покажем вам фотографии продуктов и пакетов, прежде чем вы оплатите остаток.
Q3. Каковы ваши условия доставки?
А: EXW, FOB, CFR, CIF, DDU.
Q4. Как насчет времени доставки?
A: Как правило, это займет 2-3 дня после получения вашего аванса. оплата. Конкретное время доставки зависит от товаров и количество ваших
заказ.
Q5. Можете ли вы произвести в соответствии с образцами?
A: обычно для запасных частей, его стандартные детали в зависимости от деталей номер и фото.
Q6. Какова ваша политика выборки?
A: Мы можем поставить образец, если у нас есть готовые детали на складе, но клиенты должны оплатить стоимость образца и стоимость курьерской доставки.
Q7. Проверяете ли вы все свои товары перед доставкой?
A: Да, у нас есть 100% тест перед доставкой, и мы отправим фотографии клиент подтвердил перед доставкой
Q8: Как вы делаете наш бизнес долгосрочным и хорошими отношениями?
А:1.