Перечислите подвижные и неподвижные детали кшм – — , , —

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

• Размер: 4.3 Mегабайта
• Количество слайдов: 49

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Гильзы цилиндров

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

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

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

Гильзы цилиндров

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

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

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

Головки блока цилиндров.

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

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

Головки блока цилиндров.

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

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

Головки блока цилиндров.

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

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

Прокладки газового стыка. Обеспечение уплотнения газового стыка. Назначение

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

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

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

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

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

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

Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма Однорядная

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

V-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

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

Оппозитная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

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

W-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма

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

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

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

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

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

present5.com

устройство, назначение и принцип работы

Содержание статьи

Устройство механизма

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

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

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

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

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

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

Блок цилиндров

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

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

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

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

Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки.

Поршни

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

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

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

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

Поршневые кольца

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

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

Поршневые пальцы

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

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

Шатун

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

Коленчатый вал

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

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

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

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

Картер двигателя

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

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

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

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

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

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

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

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

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

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

Перечень неисправностей КШМ

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

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

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

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

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

Обслуживание КШМ

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

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

Заключение

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

Пожалуйста, оцените этот материал!

Загрузка…

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

motorsguide.ru

Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма

Строительные машины и оборудование, справочник

Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма

Категория:

   Автомобили и трактора

Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма

Картер (рис. 15) служит остовом, на котором крепятся и в котором устанавливаются отдельные детали и механизмы двигателя. Группа цилиндров, выполненная в общей отливке, называется блоком цилиндров. В блоке цилиндров V-образного двигателя имеются гнезда, в которые запрессовываются сменные гильзы.

Уплотнение гильз достигается резиновыми или медными кольцами. Картер может быть выполнен за одно целое с блоком цилиндров (ЗИЛ-130, СМД-14 и др.) или иметь обработанную верхнюю плоскость, на которой устанавливаются цилиндры, отлитые отдельно (обычно у двигателей с воздушным охлаждением Д-21, Д-37Е и др.).

Общая отливка блока цилиндров с картером называется блок-картером. К нижней части блок-картера крепится болтами штампованный из стали или реже литой поддон картера, который является резервуаром для масла. Для уплотнения между ними устанавливается картонная или пробковая прокладка. В нижней части поддона имеется отверстие с пробкой для слива масла. Пробка современных двигателей снабжается магнитом для улавливания металлических частиц, попавших в масло в результате износа деталей. В поддоне картера имеются перегородки, предотвращающие быстрое стекание масла в одну сторону при движении по пересеченной местности.

В передней, задней и в средней стенках нижней части блок-картера размещаются коренные подшипники коленчатого вала. Крышки коренных подшипников съемные и крепятся к картеру двумя или четырьмя болтами. Правильная установка крышки подшипника на место при сборке осуществляется установочными штифтами или направляющим пазом. Число коренных подшипников зависит от количества цилиндров, типа двигателя, частоты вращения коленчатого вала и ряда других причин. Для уменьшения трения и износа рабочих поверхностей вала и самого подшипника последние снабжены вкладышами, залитыми антифрикционным сплавом. Параллельно оси коренных подшипников коленчатого вала в отверстиях блок-картера расположены подшипники распределительного вала. В картере сделаны каналы, через которые осуществляется подвод смазки. Плоскость разъема картера у некоторых карбюраторных двигателей (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А) и, как правило, в дизельных двигателях располагают ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен. К задней части блока присоединен картер маховика.

На верхней фрезерованной части блока б или отдельно изоготовленных цилиндров шпильками и гайками или болтами укрепляют головку цилиндров. С целью уплотнения от прорыва газов между головкой и блоком ставится ста-леасбестовая прокладка.

Блок-картеры V-образных восьмицилиндровых двигателей в изготовлении более сложны, однако обладают рядом преимуществ по сравнению с блок-картерами рядных двигателей. Такие блоки более жестки, меньше подвергаются деформациям, влияющим на износ деталей. Двигатели с V-образным расположением цилиндров короче и легче рядных двигателей (при одинаковой мощности), что дает возможность уменьшить базу автомобиля или трактора и общую массу.

В цилиндре совершаются все процессы двигателя. Внутренняя поверхность цилиндра служит направляющей для поршня, а в двухтактных двигателях цилиндр одновременно является частью золотникового механизма газораспределения. Внутренняя поверхность цилиндра, вдоль которой движется поршень, называется рабочей поверхностью, или зеркалом цилиндра. Цилиндр соединяется с головкой, в которой размещается камера сгорания. Вокруг цилиндра имеется охлаждающее устройство (рубашка охлаждения или охлаждающие ребра).

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Размер ребер и межреберных промежутков выбирают из условий, чтобы оребрение оказывало меньшее сопротивление потоку воздуха и обеспечивало нужную интенсивность теплоотвода.

Рис. 15. Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма V-образного двигателя

Цилиндры современных двигателей с жидкостным охлаждением обычно отливаются в общем блоке вместе с верхней частью картера из легированного чугуна (ЗИЛ-130, СМД-14 и др.) или из алюминиевого сплава (ГАЗ-24, ГАЗ-53А и др.). Внутренняя рабочая поверхность цилиндров тщательно обрабатывается. Цилиндры двигателей имеют двойные стенки для создания пространства, образующего рубашку охлаждения.

Рис. 16. Гильзы цилиндров

Рис. 17. Цилиндр и головка цилиндра двигателя с воздушным охлаждением:

Рис. 18. Формы камер сгорания

Для повышения изностойкости стенок цилиндров и упрощения отливки, а также ремонта и сборки двигателя в цилиндры (рис. 16) запрессовывают вставные сменные гильзы из легированного чугуна. Гильзы разделяются на мокрые и сухие. Мокрыми называются такие гильзы, которые с наружной стороны омываются охлаждающей жидкостью. Сухие гильзы непосредственно с охлаждающей жидкостью не соприкасаются. Они могут быть запрессованы в верхнюю наиболее изнашиваемую часть цилиндра (рис. 16, а) или на полную длину цилиндра (рис. 16, б).

Мокрая гильза (рис. 16, в) выполняется в виде цилиндра с небольшим буртиком и верхним и нижним центрирующим поясками. Буртиком гильза опирается на соответствующую выточку в блоке цилиндров. Буртик гильзы прижимается прокладкой к блоку цилиндров при затяжке головки цилиндров, чем обеспечивается хорошая герметичность соединения. Иногда для лучшего уплотнения между фланцем цилиндровой гильзы и выемкой в блоке устанавливается медное кольцо (прокладка). На поверхности нижнего пояска гильзы имеются несколько кольцевых канавок, куда устанавливаются резиновые уплотняющие кольца 6. Кольца предотвращают проникновение охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в картер.

Для повышения износостойкости мокрые гильзы двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-БЗА и других снабжены короткими вставками — сухими гильзами 4, изготовленными из нирезиста (кислотоустойчивого и жаростойкого чугуна, хорошо сопротивляющегося коррозии и обладающего высокой износоустойчивостью).

Мокрые гильзы обеспечивают лучшее охлаждение стенок цилиндра, но уменьшают жесткость блока цилиндров.

Головка цилиндров изготавливается в большинстве случаев из алюминиевого сплава или легированного чугуна высокой прочности. Головка из алюминиевого сплава улучшает отвод тепла и позволяет повысить степень сжатия на 0,2— 0.3 ед. Она имеет рубашку охлаждения у двигателей с жидкостным охлаждением и оребренную поверхность у двигателей воздушного охлаждения. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. При верхнем расположении клапанов в головке расположены гнезда клапанов и отлиты впускные и выпускные каналы. В головке имеется отверстие для ввертывания свечи зажигания или форсунки.

Устройство цилиндра и головки цилиндра с воздушным охлаждением показано на рис. 17.

Конструкция головки блока цилиндров зависит от формы камеры сгорания и расположения клапанов. Форма камеры сгорания оказывает большое влияние на характер протекания рабочего процесса в цилиндре и особенно на процесс сгорания. Основные формы камер сгорания показаны на рис. 18.

Наиболее рациональными камерами сгорания карбюраторного двигателя при верхнем расположении клапанов являются полусферическая (ГАЗ-24) и клиновая (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др.), обладающие высокими антидетанационны-ми качествами вследствие малой поверхности и хорошего завихрения смеси.

На некоторых устаревших моделях двигателей (ГАЗ-51А. П-46 и др.) применяется смещенная (Г-образная) камера сгорания с нижним односторонним расположением клапанов.

Форму камеры сгорания дизельного двигателя в основном определяет примененный способ смесеобразования. Камеры сгорания дизельных двигателей подразделяются на разделенные и неразделенные.

Реклама:

Читать далее: Шатунно-поршневая группа

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — назначение и принцип работы, конструкция, основные детали КШМ

Назначение и характеристика

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.

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

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип двигателя по расположению цилиндров.

В двигателях автомобилей применяются различные кривошипно-шатунные механизмы (рисунок 1): однорядные кривошипно-шатунные механизмы с вертикальным перемещением поршней и с перемещением поршней под углом применяются в рядных двигателях; двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с перемещением поршней под углом применяются в V-образных двигателях; одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с горизонтальным перемещением поршней находят применение в тех случаях, когда ограничены габаритные размеры двигателя по высоте.

Рисунок 1 – Типы кривошипно-шатунных механизмов, классифицированных по различным признакам.

Конструкция кривошипно-шатунного механизма.

В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.

Блок цилиндров 11 (рисунок 2) с картером 10 и головка 8 цилиндров являются неподвижными частями кривошипно-шатунного механизма.

К подвижным частям механизма относятся коленчатый вал 34 с маховиком 43 и детали шатунно-поршневой группы – поршни 24, поршневые кольца 18 и 19, поршневые пальцы 26 и шатуны 27.

Рисунок 2 – Кривошипно-шатунный механизм двигателей легковых автомобилей

1, 6 – крышки; 2 – опора; 3, 9 – полости; 4, 5 – прокладки; 7 – горловина; 8, 22, 28, 30 – головки; 10 – картер; 11 – блок цилиндров; 12 – 16, 20 – приливы; 17, 33 – отверстия; 18, 19 – кольца; 21 – канавки; 23 – днище; 24 – поршень; 25 – юбка; 26 – палец; 27 – шатун; 29 – стержень; 31, 42 – болты; 32, 44 – вкладыши; 34 – коленчатый вал; 35, 40 – концы коленчатого вала; 36, 38 – шейки; 37 – щека; 39 – противовес; 41 – шайба; 43 – маховик; 45 – полукольцо

Блок цилиндров вместе с картером является остовом двигателя. На нем и внутри него размещаются механизмы и устройства двигателя. В блоке 11, выполненном заодно с картером 10 из специального низколегированного чугуна, изготовлены цилиндры двигателя. Внутренние поверхности цилиндров отшлифованы и называются зеркалом цилиндров. Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными стенками имеется специальная полость 9, называемая рубашкой охлаждения. В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя.

Внутри блока также имеются каналы и масляная магистраль смазочной системы, по которой подводится масло к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров (в картере) находятся опоры 2 для коренных подшипников коленчатого вала, которые имеют съемные крышки 1, прикрепляемые к блоку самоконтрящимися болтами. В передней части блока расположена полость 3 для цепного привода газораспределительного механизма. Эта полость закрывается крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. В левой части блока цилиндров находятся отверстия 17 для подшипников вала привода масляного насоса, в которые запрессованы свертные сталеалюминиевые втулки. С правой стороны блока в передней его части имеются фланец для установки насоса охлаждающей жидкости и кронштейн для крепления генератора. На блоке цилиндров имеются специальные приливы для: 12 – крепления кронштейнов подвески двигателя; 13 – маслоотделителя системы вентиляции картера двигателя; 14 – топливного насоса; 15 – масляного фильтра; 16 – распределителя зажигания. Снизу блок цилиндров закрывается масляным поддоном, а к заднему его торцу прикрепляется картер сцепления. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока цилиндров несколько опущена относительно оси коленчатого вала.

В отличие от блока, отлитого совместно с цилиндрами, на рисунке 3 представлен блок 4 цилиндров с картером 5, отлитые из алюминиевого сплава отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные гильзы 2, устанавливаемые в гнезда 6 блока с уплотнительными кольцами 1 и закрытые сверху головкой блока с уплотнительной прокладкой.

Рисунок 3 – Блок двигателя со съемными гильзами цилиндров

1 – кольцо; 2 – гильза; 3 – полость; 4 – блок; 5 – картер; 6 – гнездо

Внутренняя поверхность гильз обработана шлифованием. Для уменьшения изнашивания в верхней части гильз установлены вставки из специального чугуна.

Съемные гильзы цилиндров повышают долговечность двигателя, упрощают его сборку, эксплуатацию и ремонт.

Между наружной поверхностью гильз цилиндров и внутренними стенками блока находится полость 3, которая является рубашкой охлаждения двигателя. В ней циркулирует охлаждающая жидкость, омывающая гильзы цилиндров, которые называются мокрыми из-за соприкосновения с жидкостью.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения в ней камер сгорания, клапанного механизма и каналов для подвода горючей смеси и отвода отработавших газов. Головка 8 блока цилиндров (см. рисунок 2) выполнена общей для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и имеет камеры сгорания клиновидной формы. В ней имеются рубашка охлаждения и резьбовые отверстия для свечей зажигания. В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из чугуна. Головка крепится к блоку цилиндров болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена металлоасбестовая прокладка 4, обеспечивающая герметичность их соединения. Сверху к головке блока цилиндров шпильками крепится корпус подшипников с распределительным валом, и она закрывается стальной штампованной крышкой 6 с горловиной 7 для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между крышкой и головкой блока цилиндров установлена уплотняющая прокладка 5. С правой стороны к головке блока цилиндров крепятся шпильками через металлоасбестовую прокладку впускной и выпускной трубопроводы, отлитые соответственно из алюминиевого сплава и чугуна.

Поршень служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень 24 представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет днище 23, головку 22 и юбку 25. Снизу днище поршня усилено ребрами. В головке поршня выполнены канавки 21 для поршневых колец.

В юбке поршня находятся приливы 20 (бобышки) с отверстиями для поршневого пальца. В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя. Юбка сделана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части. Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы – касание поршня с противовесами коленчатого вала. Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня. Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность юбки поршня покрыта тонким слоем олова. Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительн

carspec.info

Подвижные детали КШМ

 

Коленчатый вал двигателя КамАЗ-740 аналогичен по своей конструкции ЗИЛ 131 за исключением:

— выносные противовесы передние и задние съемные, закреплены на валу прессовой посадкой;

— на носке и хвостовике вала установлены шестерня привода масляного насоса и ведущая шестерня в сборе с маслоотражателем;

— от осевого смещения коленчатый вал зафиксирован четырьмя полукольцами из сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры;

— хвостовик вала уплотнен резиновым самоподжимным сальником, установленным в картере маховика.

Вал изготовлен методом ковки из высокоуглеродистой стали и упрочен азотированием.Коленчатый вал имеет пять коренных и четыре шатунных шей­ки, которые связаны между собой щеками и сопрягаются с ними пере­ходными галтелями.В целях снижения веса коленчатого вала шатунные шейки вы­полнены полыми, внутренняя полость их используется для допол­нительной центробежной очистки масла.

Подвод смазки от коренных подшипников к масляным полостям в шатунных шейках осуществляется через просверленные каналы в щеках вала.Масляные полости являются дополнительными грязеуловителями.

На передний конец вала напрессовывается ведущая шестерня привода масляного насоса и передний противовес системы уравнове­шивания.

На заднем конце коленчатого вала напрессовы­ваются задний противовес системы уравновешивания и шестерня привода агрегатов.

Осевое усилие коленчатого вала воспринимаются четырьмя упорными полукольцами, установленными в выточках блока и крышки задней коренной опоры.

Полукольца изготовлены из бронзы, имеют по торцам профрезерованные канавки и от проворачивания предохраняются двумя усиками, имеющимися в нижних полукольцах. Усики входят в пазы, которые расположены на крышке заднего коренного подшипника.

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

Маховик изготовлен из специального чугуна и крепится к заднему торцу коленчатого вала восемью болтами из легированной стали.

Болты от самоотворачивания предохраняются стопорными пласти­нами, каждую из которых устанавливают под два болта. На обрабо­танную цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец.

Точное положение маховика на валу достигается при помощи двух установочных штифтов, запрессованных в торец коленчатого вала. Маховик балансируется, допустимый дисбаланс составляет 30 Гс.см.

На наружной поверхности маховика имеется отверстие под фиксатор маховика, который используется при регулировках двигателя.

Вкладыши коренных и шатунных подшипников изготавливаются из стальной ленты, покрытой слоем свинцовой бронзы и тонким слоем свинцовистого сплава.

Верхние и нижние вкладыши шатунных подшипников взаимозаме­няемые. Вкладыши коренных подшипников невзаимозаменяемые. Верхние вкладыши коренных подшипников отличаются от нижних наличием отверстий для подвода масла и кольцевой канавки для его распределения.

Для предотвращения вкладышей от проворачивания и осевых перемещений в гнездах на краях вкладышей вдавлены усы, которые вхо­дят в соответствующие пазы, выполненные в постелях блока и крыш­ках коренных и шатунных подшипников.

Крышки коренных и шатунных подшипников изготовлены из ков­кого чугуна и закрепляются при помощи болтов.

Шатун двутаврового сечения изготовлен из стали 40Х, верхняя головка неразъемная, нижняя головка с прямым разъемом и плоским стыком. На одной шатунной шейке коленчатого вала закреплено по два шатуна. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка, а в нижнюю установлены сменные вкладыши.

Крышки шатунов невзаимозаменяемые. На стыках крышки и шатуна выбиты метки спаренности в виде двузначного числа, одинакового для шатуна и крышки, и риски, которые при сборке должны совпадать,

Поршневой палец изготовлен из хромоникелевой стали 12ХНЗА в виде пустотелого цилиндрического стержня.

Поршневой палец плавающего типа, т.е. свободно поворачивается как в верхней головке шатуна, так и бобышках поршня. Наружняя поверхность поршневого пальца цементируется на глу­бину 1,0-1,4 мм и закаливается с нагревом т.в.ч. Твердость внутренней поверхности пальца НRС20-40 и наружной — НRС 56-65.

Поршневые кольца. На каждом поршне устанавливается два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Наиболее нагруженное верхнее компрессионное кольцо изготавливается отливкой из модифи­цированного высокопрочного чугуна специального химического сос­тава.

Остальные поршневые кольца изготавливаются из специального чугуна и подвергаются искусственному старению после предвари­тельной обработки торцов.

Наружная рабочая поверхность верхнего компрессионного кольца покрыта слоем пористого хрома для уменьшения износа, нижнего — молибденом.

Маслосъемное кольцо имеет коробчатое сечение с витым пру­жинным расширителем и хромированной поверхностью.

Поршень изготовлен из высококремнистого алюминиевого спла­ва.

В головке поршня имеются три канавки, в которые вставлены поршневые кольца.В толстостенном днище поршня выполнена открытая, тороидаль­ная, камера сгорания, неразделенного типа. Поверхность юбки порш­ня покрыта тонким слоем олова или другого антифрикционного ма­териала для улучшения приработки поршня к гильзе. Юбки поршней в нижней части имеют боковые выемки для прохода противовесов вала при его вращении.

По окружности канавки под маслосъемное кольцо имеются отверстия для отвода масла, снимаемого кольцом с поверхности цилиндра.

 

2 Назначение, устройство и принцип работы системы охлаждения.

 

Система охлаждения служит для создания и поддержания оптимального теплового режима двигателя путем регулируемого отвода теплоты от наиболее нагревающихся деталей.

Высокая температура газов во время рабочего хода вызывает интенсивный нагрев деталей непосредственно соприкасающихся с горячими газами (цилиндры, головки цилиндров, поршни, клапаны). На нагрев деталей двигателя затрачивается 20-35 % теплоты, выделяющейся при сгорании топлива в цилиндре. Если эту теплоту не отводить, т.е. не охлаждать двигатель, то на многих движущихся деталях масло выгорит и вследствие чрезмерного расширения произойдет их заедание. Чтобы избежать перегрева деталей, от них принудительно отводится теплота с интенсивностью, зависящей от режима и условий работы двигателя. При недостаточном отводе теплоты двигатель перегревается – не развивает максимальной мощности, увеличивается расход топлива, и детали двигателя из-за недостаточной смазки быстро изнашиваются. В случае чрезмерного отвода тепла, т.е. при переохлаждении двигателя, также ухудшается его топливная экономичность и значительно снижается срок службы. Поэтому двигатель следует охлаждать до оптимальной температуры, обеспечивающей получение максимальной мощности и высокой экономичности, а также длительного срока службы (моторесурса). Принудительный отвод теплоты в ДВС может осуществляться с помощью жидкости (жидкостная система охлаждения) или воздуха (воздушная система охлаждения).

 

2.1 Система охлаждения двигателя ЗИЛ-131

 

На двигателе ЗИЛ-131 принята жидкостная система охлаждения, закрытого типа с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости.

Жидкостной система называется потому, что при передаче тепла от двигателя в окружающую среду используется промежуточный теплоноситель – жидкость.

Закрытой – она разобщается с атмосферой специальными клапанами, имеющимися в пробке радиатора.

Принудительной – потому, что жидкость по каналам системы охлаждения двигателя циркулирует под действием центробежного насоса.

 

Похожие статьи:

poznayka.org

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

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

КШМ состоит из:

— картер;

— блок цилиндров;

— коленчатый вал;

— маховика и шатунно-поршневой группы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Верхняя половина картера имеет:

— штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера,

— гнездо для установки стакана верхнего вертикального валика,

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

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

— лапы для установки генератора,

— лапы для крепления двигателя к раме.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

 

 

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

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

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

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

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

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

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

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

 

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

cyberpedia.su

Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

Строительные машины и оборудование, справочник

Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

Категория:

   Устройство эксплуатация камаз 4310

Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Реклама:

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

Категория: — Устройство эксплуатация камаз 4310

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru