Устройство кривошипно-шатунного механизма

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.

Принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Основная же задача лежит на этом механизме, ведь он преобразовывает возвратно-поступательное перемещение поршня во вращение коленчатого вала, того вала, от движения которого и производится полезное действие.

Устройство КШМ

Чтобы было более понятно, в двигателе есть цилиндро-поршневая группа, состоящая из гильз и поршней. Сверху гильза закрыта головкой, а внутри ее помещен поршень. Закрытая полость гильзы и является пространством, где производится сгорание топливной смеси.

При сгорании объем горючей смеси значительно возрастает, а поскольку стенки гильзы и головка являются неподвижными, то увеличение объема воздействует на единственный подвижный элемент этой схемы – поршень. То есть поршень воспринимает на себя давление газов, выделенных при сгорании, и от этого смещается вниз. Это и является первой ступенью преобразования – сгорание привело к движению поршня, то есть химический процесс перешел в механический.

И вот далее уже в действие вступает кривошипно-шатунный механизм. Поршень связан с кривошипом вала посредством шатуна. Данное соединение является жестким, но подвижным. Сам поршень закреплен на шатуне посредством пальца, что позволяет легко шатуну менять положение относительно поршня.

Шатун же своей нижней частью охватывает шейку кривошипа, которая имеет цилиндрическую форму. Это позволяет менять угол между поршнем и шатуном, а также шатуном и кривошипом вала, но при этом смещаться шатун вбок не может. Относительно поршня он только меняет угол, а на шейке кривошипа он вращается.

Поскольку соединение жесткое, то расстояние между шейкой кривошипа и самим поршнем не изменяется. Но кривошип имеет П-образную форму, поэтому относительно оси коленвала, на которой размещен этот кривошип, расстояние между поршнем и самим валом меняется.

За счет применения кривошипов и удалось организовать преобразование перемещения поршня во вращение вала.

Но это схема взаимодействия только цилиндро-поршневой группы с кривошипно-шатунным механизмом.

На деле же все значительно сложнее, ведь имеются взаимодействия между элементами этих составляющих, причем механические, а это значит, что в местах контакта этих элементов будет возникать трение, которое нужно по максимуму снизить. Также следует учитывать, что один кривошип неспособен взаимодействовать с большим количеством шатунов, а ведь двигатели создаются и с большим количеством цилиндров – до 16. При этом нужно же и обеспечить передачу вращательного движения дальше. Поэтому рассмотрим, из чего состоит цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Начнем с ЦПГ. Основными в ней являются гильзы и поршни. Сюда же входят и кольца с пальцами.

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.

Поршень

Поршень принимает на себя энергию, выделяемую при сгорании, и за счет своего перемещения преобразовывает ее в механическое действие. Состоит он из днища, юбки и бобышек для установки пальца.

Устройство поршня

Именно днищем поршень и воспринимает энергию. Поверхность днища в бензиновых моторах изначально была ровной, позже на ней стали делать углубления для клапанов, предотвращающих столкновение последних с поршнями.

В дизельных же моторах, где смесеобразование происходит непосредственно в цилиндре, и составляющие смеси туда подаются по отдельности, в днищах поршня выполнена камера сгорания – углубления особой формы, обеспечивающие более лучшее смешивание компонентов смеси.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

В инжекторных бензиновых двигателях тоже стали применять камеры сгорания, поскольку в них тоже составные части смеси подаются по отдельности.

Юбка является лишь его направляющей в гильзе. При этом нижняя часть ее имеет особую форму, чтобы исключить возможность соприкосновения юбки с шатуном.

Чтобы исключить просачивание продуктов горения в подпоршневое пространство используются поршневые кольца. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

В задачу компрессионных входит исключение появления зазора между поршнем и зеркалом, тем самым сохраняется давление в надпоршневом пространстве, которое тоже участвует в процессе.

Если бы компрессионных колец не было, трение между разными металлами, из которых изготавливаются поршень и гильза было бы очень высоким, при этом износ поршня происходил бы очень быстро.

В двухтактных двигателях маслосъемные кольца не применяются, поскольку смазка зеркала производиться маслом, которое добавляется в топливо.

В четырехтактных смазка производится отдельной системой, поэтому чтобы исключить перерасход масла используются маслосъемные кольца, снимающие излишки его с зеркала, и сбрасывая в поддон. Все кольца размещаются в канавках, проделанных в поршне.

Бобышки – отверстия в поршне, куда вставляется палец. Имеют отливы с внутренней части поршня для увеличения жесткости конструкции.

Палец представляет собой трубку значительной толщины с высокоточной обработкой внешней поверхности. Часто, чтобы палец не вышел за пределы поршня во время работы и не повредил зеркало гильзы, он стопориться кольцами, размещающимися в канавках, проделанных в бобышках.

Это конструкция ЦПГ. Теперь рассмотрим устройство кривошипно-шатунного механизма.

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.

Коленчатый вал

Перейдем к коленчатому валу. Он имеет достаточно сложную форму. Осью его выступают коренные шейки, посредством которых он соединен с блоком цилиндров. Для обеспечения жесткого соединения, но опять же подвижного, в блоке посадочные места вала выполнены в виде полуколец, второй частью этих полуколец выступают крышки, которыми вал поджимается к блоку. Крышки к с блоком соединены болтами.

Коленвал 4-х цилиндрового двигателя

Коренные шейки вала соединены с щеками, которые являются одной из составных частей кривошипа. В верхней части этих щек располагается шатунная шейка.

Количество коренных и шатунных шеек зависит от количества цилиндров, а также их компоновки. В рядных и V-образных двигателях на вал передаются очень большие нагрузки, поэтому должно быть обеспечено крепление вала к блоку, способное правильно распределять эту нагрузку.

Для этого на один кривошип вала должно приходиться две коренные шейки. Но поскольку кривошип размещен между двух шеек, то одна из них будет играть роль опорной и для другого кривошипа. Из этого следует, что у рядного 4-цилиндрового двигателя на валу имеется 4 кривошипа и 5 коренных шеек.

У V-образных двигателей ситуация несколько иная. В них цилиндры расположены в два ряда под определенным углом. Поэтому один кривошип взаимодействует с двумя шатунами. Поэтому у 8-цилиндрового двигателя используется только 4 кривошипа, и опять же 5 коренных шеек.

Уменьшение трения между шатунами и шейками, а также блоком с коренными шейками достигается благодаря использованию вкладышей – подшипников трения, которые помещаются между шейкой и шатуном или блоком с крышкой.

Смазка шеек вала производится под давлением. Для подачи масла применяются каналы, проделанные в шатунных и коренных шейках, их крышках, а также вкладышах.

В процессе работы возникают силы, которые пытаются сместить коленчатый вал в продольном направлении. Чтобы исключить это используются опорные полукольца.

В дизельных двигателях для компенсации нагрузок используются противовесы, которые прикрепляются к щекам кривошипов.

Маховик

С одной из сторон вала сделан фланец, к которому прикрепляется маховик, выполняющий несколько функций одновременно. Именно от маховика передается вращение. Он имеет значительный вес и габариты, что облегчает вращение коленчатому валу после того, как маховик раскрутится. Чтобы запустить двигатель нужно создать значительное усилие, поэтому по окружности на маховик нанесены зубья, которые называются венцом маховика. Посредством этого венца стартер раскручивает коленчатый вал при запуске силовой установки. Именно к маховику присоединяются механизмы, которые и используют вращение вала на выполнение полезного действия. У автомобиля это трансмиссия, обеспечивающая передачу вращения на колёса.

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.

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

Если есть что-то, что прочно ассоциируется с любым автомобилем, это механизм двигателя. Как ни странно, принцип его действия мало изменился с тех пор, как 120 лет назад Карл Бенц запатентовал свой первый автомобиль. Система усложнялась, обрастала сложной электроникой, совершенствовалась, но кривошипно-шатунный механизм (КШМ) остался самым узнаваемым “портретом” любого мотора.

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.

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.)

1. Блок цилиндров – это начало всего движения в моторе. Его составляющие – поршни, цилиндры и гильзы цилиндров, в которых эти поршни движутся;
2. 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;
3. 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;
4. 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.

1. 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.)

2. 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

3. 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

4. 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.

1. 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

2. 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.)

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:

1. 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.
2. Поршень, который в момент начала горения топлива находится в верхней точке, резко опускается вниз. Это прямолинейное движение поршня в цилиндре.
3. 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.
4. Поскольку все поршни по очереди толкают коленвал по тому же принципу, их возвратно-поступательное движение переходит во вращение коленвала.
5. 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.

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.

Заключение

Несмотря на высокие нагрузки, критические условия работы и даже небрежность владельцев, кривошипно-шатунный механизм отличается завидной живучестью. Вывести его из строя можно неправильным обслуживанием, нештатными нагрузками, поломкой смежных элементов. Да, двигатель почти всегда можно починить, но эта услуга обойдётся в разы дороже, чем просто грамотное регулярное ТО. Недаром же есть двигатели “миллионники”, которые способны служить десятилетиями, не доставляя проблем владельцу машины.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя

Кривошипно-шатунным называется такой механизм, который осуществляет рабочий процесс силового агрегата. Главное предназначение кривошипно-шатунного механизма – преобразование возвратно-поступательного перемещения всех поршней во вращательное движение коленвала.

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип силового агрегата по рас­по­ло­же­нию цилиндров. В автомобильных двигателях ( см. устройство двигателя автомобиля ) ис­поль­зу­ют­ся различные варианты кривошипно-шатунных механизмов:

• Однорядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней может быть вертикальным либо под углом. Используются в рядных двигателях;
• Двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней только под углом. Используются в V-образных двигателях;
• Одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней горизонтальное. Применяются в случае, если габаритные размеры мотора по высоте ограничены.

 

Составляющие кривошипно-шатунного механизма подразделяются на

• Подвижные – поршни, пальцы и поршневые кольца, маховик и коленчатый вал, шатуны;
• Неподвижные – цилиндры, головка блока цилиндров (ГБЦ), блок цилиндров, картер, прокладка ГБЦ и поддон.

 

Кроме этого к кривошипно-шатунному механизму относятся разнообразные кре­пеж­ные элементы, а также шатунные и крепежные подшипники.

Устройство КШМ

При рассмотрении устройства КШМ необходимо выделить основные элементы его конструкции: коленвал, коренная шейка, шатунная шейка, шатуны, вкладыши, поршневые кольца (маслосъемные и компрессионные), пальцы и поршни ( см. работа поршня ).

Сложная конструкция вала обеспечивает получение и передачу энергии от поршня с шатуном на последующие узлы и агрегаты. Сам вал собран из элементов, называемых коленами. Колена соединены цилиндрами, расположенными со смещением относительно основной центральной оси в определенном порядке. На техническом языке название этих цилиндров — шейки. Те шейки, что смещены, крепятся к шатунам, соответственно и название — шатунные. Шейки, расположенные вдоль основной оси — коренные. За счет расположения шатунных шеек со смещением относительно центральной оси образуется рычаг. Поршень, опускаясь вниз, через шатун заставляет проворачиваться коленчатый вал.

Варианты конструкций вала представлены на следующем рисунке.

В зависимости от числа цилиндров, а также конструктивных решений ДВС по рас­по­ло­же­нию цилиндров бывает однорядный или двухрядный.

В первом случае (1) цилиндры расположены в одной плоскости относительно коленчатого вала. Если конкретнее, то все они на двигателе расположены вертикально, по центральной оси, а сам вал находится внизу. В двухрядном двигателе (поз. 2 и 3), цилиндры размещены в два ряда под углом друг к другу 60, 90 или 180°, то есть противоположно друг к другу. Возникает вопрос: «А зачем?». Обратимся к физике. Энергия от сгорания рабочей смеси очень большая и значительная доля ее погашения приходится на коренные шейки коленчатого вала, которые хоть и железные, но имеют определенный запас прочности и ресурса. В четырехцилиндровом двигателе автомобиля этот вопрос решается просто: 4 цилиндра — 4 такта рабочего цикла по очереди. В итоге нагрузка на коленвал равномерно распределяется на всех участках. В тех ДВС, где цилиндров больше, или требуется большая мощность, их размещают в «V»-образном виде, дополнительно смягчая нагрузку на коленчатый вал. Таким образом, энергия гасится не вертикально, а под углом, что зна­чи­тель­но смягчает нагрузку на коленчатый вал.

После краткого рассмотрения устройства КШМ необходимо также уделить внимание коленчатому валу. Говоря о нагрузке на коленчатый вал, стоит остановиться на под­шип­ни­ках шеек коленвала. Рассмотрим соединение шатуна с коленчатым валом двигателя.

Те перегрузки, что испытывает вал, не под силу шариковым подшипникам. Здесь и огромное давление, высокая температура, труднодоступность смазки трущихся элементов и высокая скорость вращения. Поэтому именно для шеек применяются подшипники сколь­же­ния, которые обеспечивают работу всего двигателя. Вращение коленчатого вала происходит на вкладышах. Вкладыши делятся на коренные и шатунные. Из коренных вкладышей образуется кольцо вокруг коренных шеек вала. Из шатунных вкладышей по аналогии — вокруг шатунных шеек. Для уменьшения трения скользящие поверхности подшипников и шеек смазываются маслом, подаваемым через отверстия в коленвале под высоким дав­ле­ни­ем.

Значительную работу по обеспечению равномерности и плавности работы двигателя автомобиля выполняет маховик, о котором упоминалось ранее. Это зубчатое колесо на конце вала сглаживает перебои во вращении коленвала и обеспечивает совершение всех «холостых» тактов рабочего цикла каждого цилиндра ДВС.

Теперь обратимся к конструкции поршня двигателя.

Сам поршень представляет собой перевернутую вверх дном банку. Это самое дно имеет плавно вогнутую форму, что улучшает равномерность нагрузки на поршень при совершении рабочего хода и образование рабочей смеси. Поршень крепится к шатуну через палец с подшипником, обеспечивающим колебательные движения шатуна. Стенки поршня носят название «юбка». Она имеет, на первый взгляд, округлую форму, но есть едва заметные отличия.

Первое — это утолщение стенок юбки в направлениях движения шатуна. Поршень с шатуном через палец крепления давят поочередно друг на друга в одной плоскости. В той, которой собственно и двигается шатун относительно поршня. Следовательно, стенки поршня испытывают там большую нагрузку и давление, поэтому и сделаны толще.

Второе — это сужение диаметра юбки к низу. Сделано это для недопущения заклинивания поршня в цилиндре при нагреве и обеспечения смазки трущихся поверхностей юбки поршня и стенки цилиндра. Сами стенки цилиндра настолько гладко и ювелирно выполнены, что сравнимы с поверхностью зеркала. Но тогда остается зазор, который существенно влияет на герметичность цилиндра при такте сжатия и рабочего хода.

Для решения этих противоположных по смыслу проблем, на юбке поршня пре­дус­мот­ре­ны кольца. Именно через них сам поршень соприкасается со стенками цилиндра. На каждом поршне имеется два типа колец — компрессионные и маслосъемные. Комп­рес­си­он­ные кольца обеспечивают герметичность за счет давления сгораемых газов.

Маслосъемные кольца говорят сами за себя. Остатков масла, поступающего для смягчения трения в связке поршень-цилиндр, не должно оставаться при процессе горения топливно-воздушной смеси. Иначе возможна детонация, засорение свечей или форсунок остатками тяжелых фракций нефтяных продуктов, присутствующих в масле. А все это нарушает весь рабочий цикл. Поэтому масло, впрыскиваемое на стенки цилиндра при «холостых» тактах, снимается маслосъемными кольцами при рабочем ходе поршня.

Все цилиндры двигателя размещены в едином корпусе, который называется блоком цилиндров двигателя. Его конструкция довольно сложна. В нем многочисленное количество каналов для всех систем двигателя, а также он выполняет несущую основу для многих деталей и компонентов для силовой установки в целом.

 

 

Работа КШМ

Рассмотрим схему работы КШМ.

Поршень располагается на максимально удаленном расстоянии от коленчатого вала. Шатун и кривошип выстроены в одной линии. В тот момент, когда в цилиндр проникает горючее, происходит процесс возгорания. Продукты горения, в частности, расширяющие газы, способствуют перемещению поршня к коленчатому валу. Одновременно с этим перемещается также и шатун, нижняя головка которого проворачивает коленчатый вал на 180°. Затем шатун и его нижняя головка перемещаются и проворачиваются обратно, занимая исходную позицию. Поршень тоже возвращается в свое первоначальное положение. Такой процесс происходит в круговой последовательности.

По описанию работы КШМ видно, что кривошипно-шатунный механизм является главным механизмом мотора, от работы которого полностью зависит исправность транс­порт­но­го средства. Таким образом, этот узел необходимо постоянно контролировать, и при любом подозрении на неисправность, следует вмешиваться и устранять ее незамедлительно, так как результатом различных поломок кривошипно-шатунного механизма может ока­зать­ся полная поломка силового агрегата, ремонт которого очень дорогостоящий.

Неисправности КШМ

К основным признакам неисправности КШМ относятся следующие:

• Падение мощностных показателей двигателя;
• Появление посторонних шумов и стуков;
• Увеличенный расход масла;
• Возникновение дыма в отработанных газах;
• Перерасход топлива.

 

Шумы и стуки в моторе возникают из-за износа его главных составляющих и возникновение между сопряженными составляющими увеличенного зазора. При износе цилиндра и поршня, а также при возникновении большего зазора между ними появляется металлический стук, который удается отчетливо услышать при работе холодного мотора. Резкий и звонкий металлический стук при любых режимах работы мотора говорит об увеличенном зазоре между втулкой, верхней головки шатуна и поршневым пальцем. Усиление стука и шума при быстром увеличении числа оборотов коленвала свидетельствует об износе вкладышей шатунных или коренных подшипников, причем более глухой стук говорит об износе вкладышей коренных подшипников. Если износ вкладышей достаточно большой, то, вероятнее всего, давление масла резко понизится. В таком случае экс­плу­а­ти­ро­вать мотор не рекомендуется.

Падение мощности мотора возникает при износе цилиндров и поршней, износе или залегании в канавах поршневых колец, некачественной затяжке головки цилиндров. Подобные неисправности способствуют падению компрессии в цилиндре. Чтобы проверить компрессию, существует специальный прибор – компрессометр, измерения необходимо выполнять на теплом моторе. Для этого необходимо выкрутить все свечи, после чего установить наконечник компрессометра на место одной из них. При абсолютно открытом дросселе проворачивают мотор стартером в течение трех секунд. Подобным методом последовательно выполняют проверку всех остальных цилиндров. Значение компрессии должно быть в рамках, указанных в технических характеристиках мотора. Разница компрессии между цилиндрами не должна быть не выше 1 кг/см2.

Увеличенное потребление масла, перерасход топлива, образование дыма в отработанных газах обычно происходит при износе цилиндров и колец или при залегании поршневых колец. Вопрос с залеганием кольца можно решить без разборки мотора, залив в цилиндр через специальные отверстия для свечи соответствующую жидкость.

Отложение нагара на камерах сгорания и днищах поршней уменьшает теп­ло­про­вод­ность, что способствует перегреву мотора, повышению топливного расхода и падению мощности.

Трещины на стенках рубашки охлаждения блока, а также головки блока цилиндров могут образоваться в связи с замерзанием охлаждающей жидкости, в результате перегрева мотора, в результате заполнения охлаждающей системы ( см. система охлаждения двигателя) горячего мотора холодной охлаждающей жидкостью. Трещины на блоке цилиндров могут пропускать охлаждающую жидкость в цилиндры. В связи с этим выхлопные газы приобретают белый цвет.

Выше рассмотрены основные неисправности КШМ.

 

Крепежные работы

 

Чтобы предотвратить пропуск охлаждающей жидкости и газов через прокладку головки цилиндров, следует периодически контролировать крепление головки ключом со специальной динамометрической рукояткой с определенной последовательностью и усилием. Положение затяжки и последовательность затягивания гаек обозначают ав­то­мо­биль­ные заводы.

Головку цилиндров из чугуна прикрепляют, когда мотор находится в нагретом положении, алюминиевую голову, наоборот, на холодный двигатель. Необходимость затягивания крепления алюминиевых головок в холодном состоянии объясняется разным коэффициентом линейного расширения материала шпилек и болтов и материала головки. В связи с этим подтягивание гаек на сильно разогретом моторе не обеспечивает после остывания мотора должной плотности прилегания к блоку головки цилиндров.

Затяжку болтов прикрепления поддона картера для предотвращения деформации картера, нарушения при герметичности также проверяют с соблюдением пос­ле­до­ва­тель­нос­ти, то есть поочередным затягиванием диаметрально противоположных болтов.

 

Проверка состояния кривошипно-шатунного механизма

 

Техническое состояние кривошипно-шатунных механизмов определяется:

• По компрессии (изменению давления) в цилиндрах мотора в конце хода сжатия;
• По расходу масла в процессе эксплуатации и уменьшению давления в системе смазки двигателя;
• По разрежению в трубопроводе впуска;
• По утечке газов из цилиндров;
• По объему газов, проникающих в картер мотора;
• По наличию стуков в моторе.

 

Расход масла в малоизношенном моторе незначителен и может равняться 0,1-0,25 литра на 100 км пути. При общем значительном износе мотора расход масла может составлять 1 литр на 100 км и больше, что, как правило, сопровождается обильным дымом.

Давление в масляной системе мотора должно соответствовать пределам, ус­та­нов­лен­ным для данного типа мотора и используемого сорта масла. Уменьшение давления масла на незначительных оборотах коленвала прогретого силового агрегата указывает на неисправность в смазочной системе или на присутствие недопустимых износов под­шип­ни­ков мотора. Падение масляного давления по манометру до 0 говорит о не­исп­рав­нос­ти редукционного клапана или манометра.

Компрессия является показателем герметичности цилиндров мотора и ха­рак­те­ри­зу­ет состояние клапанов, цилиндров и поршней. Герметичность цилиндров можно установить с помощью компрессометра. Изменение давления (компрессию) проверяют после пред­ва­ри­тель­но­го разогрева мотора до 80°C при выкрученных свечах. Установив наконечник компрессометра в отверстия для свечей, проворачивают стартером коленвал мотора на 10 – 14 оборотов и фиксируют показания компрессометра. Проверка выполняется по 3 раза для каждого цилиндра. Если показания компрессии на 30 – 40% ниже установленной нормы, это говорит о неисправностях (пригорание поршневых колец или их поломка, повреждение прокладки головки цилиндров или негерметичность клапанов).

Разрежение в трубопроводе впуска мотора измеряют вакуумметром. Значение разрежения у работающего на установившемся режиме моторов может меняться от изношенности цилиндро–поршневой группы, а также от состояния элементов га­зо­расп­ре­де­ле­ния ( см. газораспределительный механизм ), регулировки карбюратора ( см. устройство карбюратора ) и установки зажигания. Таким образом, такой метод проверки является об­щим и не дает возможности выделить конкретную неисправность по одному показателю.

Объем газов, проникающих в картер мотора, изменяется из–за неплотности сопряжений цилиндр + поршень + поршневое кольцо, увеличивающейся по степени изнашивания данных деталей. Количество проникающих газов измеряют при полной нагрузке мотора.

 

 

Обслуживание КШМ

Обслуживание КШМ заключается в постоянном контроле креплений и подтягивании ослабевших гаек и болтов картера, а также головки блока цилиндров. Болты крепления головки блока и гайки шпилек следует подтягивать на разогретом моторе в определенной последовательности.

Двигатель следует содержать в чистоте, каждый день протирать или промывать кисточкой, смоченной в керосине, после этого протирать сухой ветошью. Необходимо помнить, что грязь, пропитанная маслом и бензином, представляет серьезную опасность для возгорания при наличии каких–либо неисправностей в системе зажигания двигателя исистеме питания двигателя, также способствует образованию коррозии.

Периодически нужно снимать головку блока цилиндров и удалять весь нагар, об­ра­зо­вав­ший­ся в камерах сгорания.

Нагар плохо проводит тепло. При определенной величине слоя нагара на клапанах и поршнях отвод тепла в охлаждающую жидкость резко ухудшается, происходит перегрев мотора и уменьшение его мощностных показателей. В связи с этим, возникает потребность в более частом включении низких передач и потребность в топливе возрастает. Интенсивность формирования нагара полностью зависит от вида и качества используемого для мотора масла и топлива. Самое интенсивное нагарообразование выполняется при использовании низкооктанового бензина с достаточно высокой температурой конца выкипания. Стуки, возникающие в таком случае при работе двигателя, имеют детонационный характер и в конечном итоге приводят к уменьшению срока работоспособности двигателя.

Нагар необходимо удалять с камер сгорания, со стержней и головок клапанов, из впускных каналов блока цилиндров, с днищ поршней. Нагар рекомендуется удалять с по­мощью проволочных щеток или металлических скребков. Предварительно нагар раз­мяг­ча­ет­ся керосином.

При последующей сборке мотора прокладку головки блока необходимо ус­та­нав­ли­вать таким образом, чтобы сторона прокладки, на которой наблюдается сплошная окантовка перемычек между краешками отверстий для камер сгорания, была направлена в сторону головки блока.

Стоит учесть, что во время движения машины за городом в течении 60–ти минут со скоростью 65–80 км/ч происходит выжигание (очистка) цилиндров от нагара.

При должном регулярном обслуживании КШМ его срок службы продлится на долгие годы.

детали и запчасти КШМ двигателя

Подобрать запчасти в каталоге «Кривошипношатунный механизм»

Основные компоненты и принцип работы КШМ

Состоит кривошипно-шатунный механизм из таких подвижных деталей и элементов крепежа, как:

• Коленвал
• Поршни с поршневыми кольцами и пальцами
• Шатуны
• Вкладыши, втулки
• Стопорное кольцо
• Крышки

Недвижимыми составляющими данного устройства считаются цилиндры, ГБЦ, блок цилиндров, картер, поддон, прокладка ГБЦ.

В процессе загорания топливно-горючей смеси, оказавшиеся в цилиндрах газы, перемещают поршень в нижнее положение. Благодаря поршневому кольцу шатун может прокручиваться, компенсируя момент прокручивания коленвала при нахождении поршня вверху.

Противовесы не позволяют коленвалу повернуться, поэтому крутящий момент на него подают газы, проходящие сквозь шатун и поршень. Вращают колено латунные подшипники скольжения или шатунные вкладыши. В результате коленвал передает усилие на коробку передач и колеса.

Компрессионные кольца предназначены для обеспечения герметичного состояния и необходимой компрессии в камере сгорания. Для предотвращения проникновения внутрь смазки установлено маслосъемное кольцо, которое снимает остатки масел со стенок цилиндра.
 

Неисправности кривошипно-шатунного механизма

Так как данный механизм эксплуатируется в чрезвычайно тяжелых условиях при повышенной температуре на высоких скоростных режимах, именно он повреждается первым в системе двигателя. Если возникают неисправности в этом узле, они часто приводят к дорогостоящему ремонту мотора.

Причиной неполадок обычно является естественный износ компонентов силового агрегата или нарушение правил его эксплуатации. При несвоевременном проведении техобслуживания, применении низкосортных смазочных материалов, топлива, фильтров, продолжительной эксплуатации перегруженного транспортного средства преждевременно могут возникнуть проблемы в работе кривошипно-шатунного механизма.

Типичными неполадками данного узла считаются:

• Изнашивание коренных и шатунных подшипников. Такое повреждение сопровождается приглушенным стуком в блоке цилиндров, который отчетливо слышен при повышении оборотов, также падает давление масла в системе. В подобном случае эксплуатация автотранспортного средства запрещена
• Изнашивание поршней и цилиндров, которое сопровождается звонким гулом при работе непрогретого мотора и возникновением синеватого дыма из выхлопной трубы
• Изнашивание поршневых пальцев. Для данной проблемы характерен звонкий стук вверху блока цилиндров при работающем моторе
• Повреждение и залегание поршневых колец. Оно проявляется перебоями в работе силового агрегата, падением компрессии, повышением расхода масла и появлением синего дыма из выхлопа

Кроме этого со временем на поршнях и на стенках камеры сгорания может появляться нагар, который приводит к сильному нагреванию двигателя, увеличенному расходу топлива и понижению мощности авто.

Чтобы максимально продлить срок службы кривошипно-шатунного механизма следует постоянно контролировать крепления, при необходимости подтягивать болты на картере и ГБЦ, а также содержать мотор в чистоте и периодически удалять нагар, который образуется в камере сгорания.

Устройство двигателя кшм

Устройство КШМ

 

 

 

 

КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112 Основные размеры КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112 показаны на рисунке. Хорошо зарекомендовали себя двигателя ВАЗ 2110, они имеют много взаимозаменяемых деталей КШМ с двигателями ВАЗ 2108, ВАЗ 2109

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.

Подвижные детали: 

поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны, коленчатый вал, маховик.

Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.

Поршневая группа

Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
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 лиска 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.

Поршни

Форма и конструкция поршня, включая днище поршня и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания.

Устройство шатуна Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу

 

Устройство КШМ автомобиля. 

1 — стопорное кольцо, 2 — поршневой палец, 3 — маслосьемные кольца, 4 — компрессионные кольца, 5 — камера сгорания, 6 — днище поршня, 7 — головка поршня:     8 — юбка поршня;  9 —  поршень: 10 — форсунка; 11- шатун; 12  — вкладыш;  13 — шайба , 14 — длинный болт; 15 — короткий болт; 16 — крышка шатуна, 17  —  втулка шатуна;  18 — номер на шатуне; 19 — метка на крышке шатуна; 20 —  шатунный болт.

 

Поршень состоит из головки поршня и направляющей части — юбки поршня. С внутренней стороны имеются приливы — бобышки с гладкими отверстиями под поршневой палец. Для фиксации пальца в отверстиях проточены канавки под стопорные кольца. В зоне выхода отверстий на внешних стенках юбки выполняются местные углубления, где стенки юбки не соприкасаются со стенками цилиндров. Таким образом получаются так называемые холодильники. Для снижения температуры нагрева направляющей поршня в карбюраторных двигателях головку поршня отделяют две поперечные симметричные прорези, которые препятствуют отводу теплоты от днища.

Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна. Это приводит к удару поршня о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4—1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.

Головка поршня состоит из днища и образующих ее стенок, в которых именно канавки под поршневые кольца. В нижней канавке находятся дренажные отверстия для отвода масла диаметром 2,5—3 мм. Днище головки является одной из стенок камеры сгорания и воспринимает давление газов, омывается открытым пламенем и горячими газами. Для увеличения прочности днища и повышения обшей жесткости головки се стенки выполняются с массивными ребрами. Днища поршней изготовляют плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Форма выбирается с учетом типа двигателя, камеры сгорания, процесса смесеобразования и технологии изготовления поршней.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня.

По назначению кольца подразделяются на:

Компрессионные кольца — препятствующие прорыву газов в картер и отводу теплоты в стенки цилиндра.

Маслосъемные кольца — обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.

Изготовляются кольца из специальною легированною чугуна или стали. Разрез кольца, называемый замком, может быть прямым, косым или ступенчатым. По форме и конструкции поршневые кольца дизелей делятся на трапециевидные, с конической поверхностью, и подрезом, маслосъемные, пружинящие с расширителем; поршневые кольца карбюраторных двигателей — на бочкообразные, с конической поверхностью со скосом, с подрезом; маслосьемные — с дренажными отверстиями и узкой перемычкой, составные предсталяют собой два стальных лиска (осевой и радиальный расширители).

Составное маслосъемное поршневое кольцо (а) и его установка в головке поршня двигателя: 1 — дискообразное кольцо; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расширитель; 4— замок кольца; 5 — компрессионные кольца; 6 — поршень; 7 — отверстие в канавке маслосъемного кольца.

Для повышения износостойкости первого компрессионного кольца, работающего и условиях высоких температур  и граничного трения, его поверхность покрывают пористым хромом. Устанавливая на поршень поршневые кольца, необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены один относительно другого на некоторый угол (90 —180 градусов). Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Поршневые пальцы изготовляют из малоуглеродистых сталей. Рабочую поверхность тщательно обрабатывают и шлифуют. Для уменьшения массы палец выполняют пустотелым.

Установка поршневого пальца

Шатун шарнирно соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала. Он воспринимает от поршня и передает коленчатому валу усилие давления газов при рабочем ходе, обеспечивает перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатун работает в условиях значительных нагрузок действующих по его продольной оси. Шатун состоит из верхней головки, в которой имеется гладкое отверстие под подшипник поршневого пальца; стержня двутаврового сечения и нижней головки с разъемным отверстием для крепления с шатунной шейкой коленчатого вата. Крышка нижней головки крепится с помощью шатунных болтов. Шатун изготавливают методом гарячей штамповки из высокочественной стали. Для более подробного изучения создан раздел «Устройство шатуна«.

Устройство шатуна

Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр,  чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).

Вкладыши изготовляются из стальной профилированной ленты толщиной 1,3—1,6 мм для карбюраторных двигателей и 2—3,6 мм для дизелей. На ленту наносят антифрикционный сплав толщиной 0,25—-0,4 мм — высокооловянистый алюминиевый сплав (для карбюраторных двигателей). На дизелях марки «КамАЗ» применяют трехслойные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. Шатунные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку шатуна с натягом 0,03—0,04 мм. От осевого смешения и провертывания вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые при сборке шатуна и крышки должны располагаться на одной стороне шатуна.

Устройство двигателя автомобиля не сложно для обучения, главное изучать материал последовательно и систематизированно.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Устройство КШМ двигателя

1.1 Подвижные детали КШМ

1.2 Неподвижные детали КШМ

2. Неисправности КШМ двигателя

2.1 Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)

2.2 Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля

3. Капитальный ремонт двигателя автомобиля

 

www.autoezda.com

Кривошипно-шатунный механизм. Назначение и устройство КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (далее сокращенно – КШМ) – механизм двигателя. Основным назначением КШМ является преобразование возвратно-поступательных движений поршня цилиндрической формы во вращательные движения коленчатого вала в двигателе внутреннего сгорания и наоборот.

Устройство КШМ

 

Поршень

Поршень имеет вид цилиндра, изготовленного из сплавов алюминия. Основная функция этой детали заключается в превращении в механическую работу изменение давления газа, или наоборот, – нагнетание давления за счет возвратно-поступательного движения.

Поршень представляет собой сложенные воедино днище, головку и юбку, которые выполняют совершенно разные функции. Днище поршня плоской, вогнутой или выпуклой формы содержит в себе камеру сгорания. Головка имеет нарезанные канавки, где размещаются поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные). Компрессионные кольца исключают прорыв газов в картер двигателя, а поршневые маслосъемные кольца способствуют удалению излишков масла на внутренних стенках цилиндра. В юбке расположены две бобышки, обеспечивающие размещение соединяющего поршень с шатуном поршневого пальца.

 

Шатун

Изготовленный штамповкой или кованый стальной (реже – титановый) шатун имеет шарнирные соединения. Основная роль шатуна состоит в передаче поршневого усилия к коленчатому валу. Конструкция шатуна предполагает наличие верхней и нижней головки, а также стержня с двутавровым сечением. В верхней головке и бобышках находится вращающийся («плавающий») поршневой палец, а нижняя головка – разборная, позволяющая, тем самым, обеспечить тесное соединение с шейкой вала. Современная технология контролируемого раскалывания нижней головки позволяет обеспечить высокую точность соединения ее частей.

 

Коленчатый вал

Изготовленный из стали или чугуна высокой прочности коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками и вращающихся в подшипниках скольжения. Щеки создают противовес шатунным шейкам. Основная функция коленчатого вала состоит в восприятии усилия от шатуна для преобразования его в крутящий момент. Внутри щек и шеек вала предусмотрены отверстия для подачи под давлением масла системой смазки двигателя.

 

Маховик

Маховик устанавливается на конце коленчатого вала. На сегодняшний день находят широкое применение двухмассовые маховики, имеющие вид двух, упруго соединенных между собой, дисков. Зубчатый венец маховика принимает непосредственное участие в запуске двигателя через стартер.

 

Блок и головка блока цилиндров

Блок цилиндров и головка блока цилиндров отливаются из чугуна (реже – сплавов алюминия). В блоке цилиндров предусмотрены рубашки охлаждения, постели для подшипников коленчатого и распределительного валов, а также точки крепления приборов и узлов. Сам цилиндр выполняет функцию направляющей для поршней. Головка блока цилиндра располагает в себе камеру сгорания, впускные-выпускные каналы, специальные резьбовые отверстия для свечей системы зажигания, втулки и запрессованные седла. Герметичность соединения блока цилиндров с головкой обеспечены прокладкой. Кроме того, головка цилиндра закрыта штампованной крышкой, а между ними, как правило, устанавливается прокладка из маслостойкой резины.

В целом, поршень, гильза цилиндров и шатун формируют цилиндр или цилиндропоршневую группу кривошипно-шатунного механизма. Современные двигатели могут иметь до 16 и более цилиндров.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

autoustroistvo.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

carspec.info

Кривошипно шатунный механизм самая важная система двигателя – Все про авто

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

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

• поршень,
• коленчатый вал,
• маховик.

К неподвижным:

• головка и блок цилиндров,
• крышка картера.

Устройство кривошипно-шатунного механизма

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы КШМ

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

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

Основные признаки неисправности КШМ:

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

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

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 13 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

avto-all.com

Назначение и устройство кривошипно-шатунного механизма ДВС

Двигатели внутреннего сгорания, используемые на автомобилях, функционируют за счет преобразования энергии, выделяемой при горении горючей смеси, в механическое действие – вращение. Это преобразование обеспечивается кривошипно-шатунным механизмом (КШМ), который является одним из ключевых в конструкции двигателя автомобиля.

Устройство КШМ

data-full-width-responsive=»true»>

Кривошипно-шатунный механизм двигателя состоит из трех основных деталей:

1. Цилиндро-поршневая группа (ЦПГ).
2. Шатун.
3. Коленчатый вал.

Все эти компоненты размещаются в блоке цилиндров.

ЦПГ

Назначение ЦПГ — преобразование выделяемой при горении энергии в механическое действие – поступательное движение. Состоит ЦПГ из гильзы – неподвижной детали, посаженной в блок в блок цилиндров, и поршня, который перемещается внутри этой гильзы.

После подачи внутрь гильзы топливовоздушной смеси, она воспламеняется (от внешнего источника в бензиновых моторах и за счет высокого давления в дизелях). Воспламенение сопровождается сильным повышением давления внутри гильзы. А поскольку поршень это подвижный элемент, то возникшее давление приводит к его перемещению (по сути, газы выталкивают его из гильзы). Получается, что выделяемая при горение энергия преобразуется в поступательное движение поршня.

Для нормального сгорания смеси должны создаваться определенные условия – максимально возможная герметичность пространства перед поршнем, именуемое камерой сгорания (где происходит горение), источник воспламенения (в бензиновых моторах), подача горючей смеси и отвод продуктов горения.

Герметичность пространства обеспечивается головкой блока, которая закрывает один торец гильзы и поршневыми кольцами, посаженными на поршень. Эти кольца тоже относятся к деталям ЦПГ.

Шатун

Следующий компонент КШМ – шатун. Он предназначен для связки поршня ЦПГ и коленчатого вала и передает механических действий между ними.

Шатун представляет собой шток двутавровой формы поперечного сечения, что обеспечивает детали высокую устойчивость на изгиб. На концах штока имеются головки, благодаря которым шатун соединяется с поршнем и коленчатым валом.

По сути, головки шатуна представляют собой проушины, через которые проходят валы обеспечивающие шарнирное (подвижное) соединение всех деталей. В месте соединения шатуна с поршнем, в качестве вала выступает поршневой палец (относится к ЦПГ), который проходит через бобышки поршня и головку шатуна. Поскольку поршневой палец извлекается, то верхняя головка шатуна – неразъемная.

В месте соединения шатуна с коленвалом, в качестве вала выступают шатунные шейки последнего. Нижняя головка имеет разъемную конструкцию, что и позволяет закреплять шатун на коленчатом валу (снимаемая часть называется крышкой).

Коленчатый вал

Назначение коленчатого вала — это обеспечение второго этапа преобразования энергии. Коленвал превращает поступательное движение поршня в свое вращение. Этот элемент кривошипно-шатунного механизма имеет сложную геометрию.

Состоит коленвал из шеек – коротких цилиндрических валов, соединенных в единую конструкцию. В коленвале используется два типа шеек – коренные и шатунные. Первые расположены на одной оси, они являются опорными и предназначены для подвижного закрепления коленчатого вала в блоке цилиндров.

В блоке цилиндров коленчатый вал фиксируется специальными крышками. Для снижения трения в местах соединения коренных шеек с блоком цилиндров и шатунных с шатуном, используются подшипники трения.

Шатунные шейки расположены на определенном боковом удалении от коренных и к ним нижней головкой крепится шатун.

Коренные и шатунные шейки между собой соединяются щеками. В коленчатых валах дизелей к щекам дополнительно крепятся противовесы, предназначенные для снижения колебательных движений вала.

Шатунные шейки вместе с щеками образуют так называемый кривошип, имеющий П-образную форму, который и преобразует поступательного движения во вращение коленчатого вала. За счет удаленного расположения шатунных шеек при вращении вала они движутся по кругу, а коренные — вращаются относительно своей оси.

Количество шатунных шеек соответствует количеству цилиндров мотора, коренных же всегда на одну больше, что обеспечивает каждому кривошипу две опорных точки.

На одном из концов коленчатого вала имеется фланец для крепления маховика – массивного элемента в виде диска. Основное его назначение: накапливание кинетической энергии за счет которой осуществляется обратная работа механизма – преобразование вращения в движение поршня. На втором конце вала расположены посадочные места под шестерни привода других систем и механизмов, а также отверстие для фиксации шкива привода навесного оборудования мотора.

Принцип работы механизма

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма рассмотрим упрощенно на примере одноцилиндрового мотора. Такой двигатель включает в себя:

• коленчатый вал с двумя коренными шейками и одним кривошипом;
• шатун;
• и комплект деталей ЦПГ, включающий в себя гильзу, поршень, поршневые кольца и палец.

Воспламенение горючей смеси выполняется когда объем камеры сгорания минимальный, а обеспечивается это при максимальном поднятии вверх поршня внутри гильзы (верхняя мертвая точка – ВМТ). При таком положении кривошип тоже «смотрит» вверх. При сгорании выделяемая энергия толкает вниз поршень, это движение передается через шатун на кривошип, и он начинает двигаться по кругу вниз, при этом коренные шейки вращаются вокруг своей оси.

При провороте кривошипа на 180 градусов поршень достигает нижней мертвой точки (НМТ). После ее достижения  выполняется обратная работа механизма. За счет накопленной кинетической энергии маховик продолжает вращать коленвал, поэтому чему кривошип проворачивается и посредством шатуна толкает поршень вверх. Затем цикл полностью повторяется.

Если рассмотреть проще, то один полуоборот коленвала осуществляется за счет выделенной при сгорании энергии, а второй – благодаря кинетической энергии, накопленной маховиком. Затем процесс повторяется вновь.

Ещё кое-что полезное для Вас:

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.

Основные неисправности и обслуживание КШМ

Несмотря на то, что кривошипно-шатунный механизм работает в жестких условиях, эта составляющая двигателя  достаточно надежная. При правильном проведении технического обслуживания, механизм работает долгий срок.

При правильной эксплуатации двигателя ремонт кривошипно-шатунный механизма потребуется только из-за износа ряда составных деталей – поршневых колец, шеек коленчатого вала, подшипников скольжения.

Поломки составных компонентов КШМ происходят в основном из-за нарушения правил эксплуатации силовой установки (постоянная работа на повышенных оборотах, чрезмерные нагрузки), невыполнения ТО, использования неподходящих горюче-смазочных материалов. Последствиями такого использования мотора могут быть:

• залегание и разрушение колец;
• прогорание поршня;
• трещины стенок гильзы цилиндра;
• изгиб шатуна;
• разрыв коленчатого вала;
• «наматывание» подшипников скольжения на шейки.

Такие поломки КШМ очень серьезны, зачастую поврежденные элементы ремонту не подлежат их нужно только менять. В некоторых случаях поломки КШМ сопровождаются разрушениями иных элементов мотора, что приводит мотор в полную негодность без возможности восстановления.

Чтобы кривошипно-шатунный механизм двигателя не стал причиной выхода из строя мотора, достаточно выполнять ряд правил:

1. Не допускать длительной работы двигателя на повышенных оборотах и под большой нагрузкой.
2. Своевременно менять моторное масло и использовать смазку, рекомендованную автопроизводителем.
3. Использовать только качественное топливо.
4. Проводить согласно регламенту замену воздушных фильтров.

Не стоит забывать, что нормальное функционирование мотора зависит не только от КШМ, но и от  смазки, охлаждения, питания, зажигания, ГРМ, которым также требуется своевременное обслуживание.

avtomotoprof.ru

5-GORsk › Blog › Общие сведения и схемы кривошипно-шатунного механизма автомобильных двигателей

Кривошипно-шатунный механизм составляет основу конструк­ции большинства поршневых двигателей внутреннего сгорания. Назначение кривошипно-шатунного механизма состоит в том, чтобы воспринимать давление газов, возникающее в цилиндре, и преобра­зовывать прямолинейное возвратно-поступательное движение порш­ня во вращательное движение коленчатого вала. Эти две функции, выполняемые механизмом, и обеспечивают решение сложной проб­лемы, связанной с преобразованием тепловой энергии топлива в ме­ханическую работу при сжигании топлива в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания.

В существующих поршневых двигателях применяются два типа кривошипно-шатунных механизмов: тронковые и крейцкопфные.

В тронковых механизмах шатун шарнирно соединен непосред­ственно с нижней направляющей (тронковой) частью поршня, тогда как в крейцкопфных механизмах поршень соединяется с ша­туном через шток и крейцкопф, которые служат для поршня направ­ляющей частью. Крейцкопфные механизмы более сложны и гро­моздки. Они увеличивают габариты двигателя по высоте и утяже­ляют его конструкцию.

В быстроходных поршневых двигателях автомобильного и трак­торного типов применяются более простые и компактные тронко­вые кривошипно-шатунные механизмы. Благодаря этим преиму­ществам тронковые механизмы в настоящее время широко приме­няются и в двигателях стационарного типа. Однако для двигателей двойного действия крейцкопфные механизмы остаются единственно возможными. Такие двигатели обычно строят двухтактными, позволяющими более чем в 3 раза увеличивать мощ­ность силовых установок по сравнению с аналогичными установ­ками, снабженными четырехтактными двигателями простого дей­ствия

Кривошипно-шатунный механизм тронковых двигателей состоит из неподвижных и подвижных деталей. К неподвижным относятся: цилиндр, крышка (головка) цилиндра и картер, обра­зующие остов двигателя; подвижную группу составляют: поршне­вой комплект (поршень с поршневым пальцем и уплотняющими кольцами), шатун, коленчатый вал и маховик.

Иногда к кривошипно-шатунному механизму относят только группу перечисленных подвижных деталей, что нельзя признать правильным, тем более по отношению к двигателям внутреннего сгорания. Во-первых, это не согласуется с самим определением механизма, немыслимого без наличия направляющего звена — стойки. Во-вторых, кроме того что стенки цилиндра служат направ­ляющими для поршня, цилиндр и его головка образуют замкнутую надпоршневую полость, без которой в двигателях внутреннего сгорания нельзя создать нужного давления газов над поршнем, которое он воспринимает и передает на коленчатый вал. Следова­тельно, отдельно от надпоршневой полости кривошипно-шатунный механизм поршневого двигателя не выполнял бы одну из основных своих функций.

Наиболее распространенные схемы компоновки кривошипно-шатупного механизма автомобильных двигателей приведены ниже.

Двигатели, построенные по схемам А, Б и В, называются одно­рядными. Чаще всего из них применяется схема А с вертикальным расположением цилиндров. В двигателях, предназначенных для автобусов, с успехом применяется схема В с горизонтальным рас­положением цилиндров. Такие двигатели удобно размещаются под полом кузова автобуса.

Сравнительно новой является схема Б с наклонным расположе­нием цилиндров (под углом от 20 до 45° к вертикальной оси). Дви­гатели с такой компоновкой используют для ряда современных лег­ковых автомобилей. При этом имеется возможность более рацио­нально размещать вспомогательное оборудование и впускные трубо­проводы.

Двигатели, построенные по схемам Г и Д, называются двухряд­ными. В настоящее время особенно широко применяется схема Г с V-образным расположением цилиндров. Четырех- и восьмицилинд­ровые V-образные двигатели по условиям их уравновешенности строят с углом между осями цилиндров равным 90°. Они выгодно отличаются по габаритам и весу от соответствующих однорядных и одинаково успешно используются на легковых автомобилях и на средних и тяжелых грузовиках, нуждающихся в силовых агрегатах повышенной мощности. Двигатели с кривошипным механизмом, выполненным по схеме Д, с углом между осями цилиндров 180° называются оппозитными. Такие двигатели с противолежащим расположением цилиндров применяются довольно редко, так как размещение их и обслуживание на автомобиле менее удобно, чем, например V-образных или однорядных горизон­тальных.

Автомобильные двигатели, как правило, строят многоцилин­дровыми. Они обычно имеют 2; 3; 4; 6; 8 и редко 12 или 16 цилин­дров. Одноцилиндровые двигатели на автомобилях не применяются и вообще для этой цели не пригодны, так как не могут удовлетвори­тельно работать в качестве автомобильных силовых агрегатов без утяжеленного маховика и сложного уравновешивающего устройства.

В самом деле, в одноцилиндровом, например, четырехтактном двигателе из двух оборотов вала только пол-оборота приходится на активный рабочий ход поршня. В течение остальных полутора оборотов скорость вращения коленчатого вала непрерывно замед­ляется, поскольку движение его в это время осуществляется за счет запаса кинетической энергии маховика, накапливаемой им в мо­мент ускоренного движения при рабочем ходе поршня, когда послед­ний «взрывом» газов отбрасывается к н.м.т. Следовательно, за вре­мя одного рабочего цикла коленчатый вал вращается с разной угло­вой скоростью, что крайне нежелательно.

Выравнивание угловой скорости вращения коленчатого вала в одноцилиндровом двигателе возможно только путем повышения уровня аккумулирования кинетической энергии маховика на участ­ке ускоренного движения, т.е. за счет увеличения его инерции. Естественно, при неизменных установившихся оборотах коленчато­го вала этого нельзя достигнуть без увеличения массы маховика. Маховик с большей массой будет вращаться равномернее, следова­тельно, уменьшится и колебание угловой скорости вращения вала. Однако такой путь полностью не избавит вал двигателя от неравно­мерности вращения. К тому же большая масса маховика требует и больше времени на его разгон до заданной скорости. Вследствие этого ухудшается приемистость двигателя и снижается динамика автомобиля, т.е. уменьшается быстрота раскрутки вала двигателя и разгона автомобиля.

Если предположить, что коленчатый вал вращается равномерно, то и в этом идеальном случае поршень в конце каждого хода меняет направление своего движения. В мертвых точках его скорость равна нулю, а потом нарастает до максимума, составляющего в автомо­бильных двигателях 15—25 м/сек при номинальном числе оборотов, и снова уменьшается до нуля в смежной мертвой точке.

Такое неравномерное движение поршня и связанного с ним комплекта деталей порождает переменные по величине и направле­нию силы инерции Pj возвратно-движущихся масс, действующие вдоль оси его движения, т. е. по оси цилиндра, как показано на рисунке.

Силы инерции Pj, периодически меняя величину и направле­ние своего действия, если остаются неуравновешенными, вызывают раскачивание двигателя вне зависимости от принятой схемы кри­вошипно-шатунного механизма (см. рисунок). Возникающая при этом вибрация двигателя передается на его крепления и на раму автомобиля, разрушая его узлы и увеличивая интенсивность их износа. Вследствие вибрации повышаются уровень шума и утомляе­мость водителя, что увеличивает опасность движения.

Устранить вибрацию, вызываемую силами инерции масс криво­шипно-шатунного механизма, совершающих возвратно-поступа­тельное движение, можно только в случае, если удается создать силы, равные по величине и противоположно направленные силам, вызывающим вибрацию. Для этого, как установлено, двигатель должен иметь несколько цилиндров с общим коленчатым валом, допускающим организацию необходимого разнонаправленного дви­жения поршней в отдельных цилиндрах. Это позволяет в известной мере уравновешивать двигатель, т.е. уменьшить воздействие на его остов сил, порождающих вибрацию.

Однако внешне уравновешенные силы инерции нагружают дета­ли двигателя, вызывая изгиб вала, увеличивая нагрузку коренных опор, т. е. создают внутреннюю неуравновешенность двигателя.

В многоцилиндровых двигателях интервал между рабочими ходами, выраженный в градусах угла поворота вала, определяется числом цилиндров i. Для четырехтактных и двухтактных двигателей эти интервалы при равномерном чередовании рабочих ходов соответ­ственно равны 720°/i и 360°/i.

Чем больше число цилиндров, тем меньше интервал между рабо­чими ходами и вал двигателя вращается равномернее.

Сравнительно хорошую степень уравновешенности и равномер­ность вращения вала имеет однорядный 6-цилиндровый двигатель. Ею считают полностью уравновешенным. При двухрядном V-образном расположении цилиндров с осями под углом 90° хорошую урав­новешенность имеют 8-цилиндровые двигатели. 8-цилиндровые одно­рядные двигатели считаются уравновешенными, но в настоящее время они утратили практическое значение, так как линейное расположение цилиндров приводит к излишнему удлинению колен­чатого вала и снижает его жесткость.

Силы давления газов в надпоршневой полости одинаково действуют как на поршень, так и на головку цилиндра, поэтому, имея всегда равную себе величину и противоположное направление (см. рисунок), эти силы взаимно уравновешиваются внутри системы и не оказывают влияния на вибрацию двигателя, но нагружают коленчатый вал и коренные подшипники. Равнодействующие газо­вых сил направлены по оси цилиндра, а величина их определяется из соотношения

Рг = pгFп,

где рг — избыточное удельное давление газов, взятое по индика­торной диаграмме, кГ/см2 (Мн/м2)\ Fп — площадь поршня, см2 (м2).

Силы давления газов Рг и инерционные силы Pj, действующие по оси цилиндра, суммируясь, дают силу Р∑, которая, будучи приложена к поршневому пальцу, раскладывается на боковую силу Nб давления на стенку цилиндра и на силу Рш, действующую по оси шатуна (см. рисунок Е).

Если силу Рш, руководствуясь правилами механики, перенести по линии ее действия в центр шатунной шейки и разложить на состав­ляющие, то получим силу Т, перпендикулярную к оси кривошипа, и силу Z, направленную по оси кривошипа (см. рисунок). Сила Т называется тангенциальной. Произведение силы Т на радиус кри­вошипа г называется крутящим моментом, который определяется по формуле, кГ·м (Мн·м),

Тr = Мкр,

где Мкр определяется путем непосредственного измерения с по­мощью динамометрического устройства испытательных тормозных установок. Крутящий момент измеряют для ряда чисел оборотов вала двигателя, а затем пересчетом определяют его мощность, развиваемую при этих оборотах вала. Полученная таким образом закономерность изменения мощности двигателя по числу оборотов вала называется скоростной характеристикой.

www.drive2.com

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) двигателя

Кривошипно-шатунным называется такой механизм, который осуществляет рабочий процесс силового агрегата. Главное предназначение кривошипно-шатунного механизма – преобразование возвратно-поступательного перемещения всех поршней во вращательное движение коленвала.

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип силового агрегата по рас­по­ло­же­нию цилиндров. В автомобильных двигателях ( см. устройство двигателя автомобиля ) ис­поль­зу­ют­ся различные варианты кривошипно-шатунных механизмов:

• Однорядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней может быть вертикальным либо под углом. Используются в рядных двигателях;
• Двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней только под углом. Используются в V-образных двигателях;
• Одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней горизонтальное. Применяются в случае, если габаритные размеры мотора по высоте ограничены.

 

Составляющие кривошипно-шатунного механизма подразделяются на

• Подвижные – поршни, пальцы и поршневые кольца, маховик и коленчатый вал, шатуны;
• Неподвижные – цилиндры, головка блока цилиндров (ГБЦ), блок цилиндров, картер, прокладка ГБЦ и поддон.

 

Кроме этого к кривошипно-шатунному механизму относятся разнообразные кре­пеж­ные элементы, а также шатунные и крепежные подшипники.

Устройство КШМ

При рассмотрении устройства КШМ необходимо выделить основные элементы его конструкции: коленвал, коренная шейка, шатунная шейка, шатуны, вкладыши, поршневые кольца (маслосъемные и компрессионные), пальцы и поршни ( см. работа поршня ).

Сложная конструкция вала обеспечивает получение и передачу энергии от поршня с шатуном на последующие узлы и агрегаты. Сам вал собран из элементов, называемых коленами. Колена соединены цилиндрами, расположенными со смещением относительно основной центральной оси в определенном порядке. На техническом языке название этих цилиндров — шейки. Те шейки, что смещены, крепятся к шатунам, соответственно и название — шатунные. Шейки, расположенные вдоль основной оси — коренные. За счет расположения шатунных шеек со смещением относительно центральной оси образуется рычаг. Поршень, опускаясь вниз, через шатун заставляет проворачиваться коленчатый вал.

Варианты конструкций вала представлены на следующем рисунке.

В зависимости от числа цилиндров, а также конструктивных решений ДВС по рас­по­ло­же­нию цилиндров бывает однорядный или двухрядный.

В первом случае (1) цилиндры расположены в одной плоскости относительно коленчатого вала. Если конкретнее, то все они на двигателе расположены вертикально, по центральной оси, а сам вал находится внизу. В двухрядном двигателе (поз. 2 и 3), цилиндры размещены в два ряда под углом друг к другу 60, 90 или 180°, то есть противоположно друг к другу. Возникает вопрос: «А зачем?». Обратимся к физике. Энергия от сгорания рабочей смеси очень большая и значительная доля ее погашения приходится на коренные шейки коленчатого вала, которые хоть и железные, но имеют определенный запас прочности и ресурса. В четырехцилиндровом двигателе автомобиля этот вопрос решается просто: 4 цилиндра — 4 такта рабочего цикла по очереди. В итоге нагрузка на коленвал равномерно распределяется на всех участках. В тех ДВС, где цилиндров больше, или требуется большая мощность, их размещают в «V»-образном виде, дополнительно смягчая нагрузку на коленчатый вал. Таким образом, энергия гасится не вертикально, а под углом, что зна­чи­тель­но смягчает нагрузку на коленчатый вал.

После краткого рассмотрения устройства КШМ необходимо также уделить внимание коленчатому валу. Говоря о нагрузке на коленчатый вал, стоит остановиться на под­шип­ни­ках шеек коленвала. Рассмотрим соединение шатуна с коленчатым валом двигателя.

Те перегрузки, что испытывает вал, не под силу шариковым подшипникам. Здесь и огромное давление, высокая температура, труднодоступность смазки трущихся элементов и высокая скорость вращения. Поэтому именно для шеек применяются подшипники сколь­же­ния, которые обеспечивают работу всего двигателя. Вращение коленчатого вала происходит на вкладышах. Вкладыши делятся на коренные и шатунные. Из коренных вкладышей образуется кольцо вокруг коренных шеек вала. Из шатунных вкладышей по аналогии — вокруг шатунных шеек. Для уменьшения трения скользящие поверхности подшипников и шеек смазываются маслом, подаваемым через отверстия в коленвале под высоким дав­ле­ни­ем.

Значительную работу по обеспечению равномерности и плавности работы двигателя автомобиля выполняет маховик, о котором упоминалось ранее. Это зубчатое колесо на конце вала сглаживает перебои во вращении коленвала и обеспечивает совершение всех «холостых» тактов рабочего цикла каждого цилиндра ДВС.

Теперь обратимся к конструкции поршня двигателя.

Сам поршень представляет собой перевернутую вверх дном банку. Это самое дно имеет плавно вогнутую форму, что улучшает равномерность нагрузки на поршень при совершении рабочего хода и образование рабочей смеси. Поршень крепится к шатуну через палец с подшипником, обеспечивающим колебательные движения шатуна. Стенки поршня носят название «юбка». Она имеет, на первый взгляд, округлую форму, но есть едва заметные отличия.

Первое — это утолщение стенок юбки в направлениях движения шатуна. Поршень с шатуном через палец крепления давят поочередно друг на друга в одной плоскости. В той, которой собственно и двигается шатун относительно поршня. Следовательно, стенки поршня испытывают там большую нагрузку и давление, поэтому и сделаны толще.

Второе — это сужение диаметра юбки к низу. Сделано это для недопущения заклинивания поршня в цилиндре при нагреве и обеспечения смазки трущихся поверхностей юбки поршня и стенки цилиндра. Сами стенки цилиндра настолько гладко и ювелирно выполнены, что сравнимы с поверхностью зеркала. Но тогда остается зазор, который существенно влияет на герметичность цилиндра при такте сжатия и рабочего хода.

Для решения этих противоположных по смыслу проблем, на юбке поршня пре­дус­мот­ре­ны кольца. Именно через них сам поршень соприкасается со стенками цилиндра. На каждом поршне имеется два типа колец — компрессионные и маслосъемные. Комп­рес­си­он­ные кольца обеспечивают герметичность за счет давления сгораемых газов.

Маслосъемные кольца говорят сами за себя. Остатков масла, поступающего для смягчения трения в связке поршень-цилиндр, не должно оставаться при процессе горения топливно-воздушной смеси. Иначе возможна детонация, засорение свечей или форсунок остатками тяжелых фракций нефтяных продуктов, присутствующих в масле. А все это нарушает весь рабочий цикл. Поэтому масло, впрыскиваемое на стенки цилиндра при «холостых» тактах, снимается маслосъемными кольцами при рабочем ходе поршня.

Все цилиндры двигателя размещены в едином корпусе, который называется блоком цилиндров двигателя. Его конструкция довольно сложна. В нем многочисленное количество каналов для всех систем двигателя, а также он выполняет несущую основу для многих деталей и компонентов для силовой установки в целом.

 

 

Работа КШМ

Рассмотрим схему работы КШМ.

Поршень располагается на максимально удаленном расстоянии от коленчатого вала. Шатун и кривошип выстроены в одной линии. В тот момент, когда в цилиндр проникает горючее, происходит процесс возгорания. Продукты горения, в частности, расширяющие газы, способствуют перемещению поршня к коленчатому валу. Одновременно с этим перемещается также и шатун, нижняя головка которого проворачивает коленчатый вал на 180°. Затем шатун и его нижняя головка перемещаются и проворачиваются обратно, занимая исходную позицию. Поршень тоже возвращается в свое первоначальное положение. Такой процесс происходит в круговой последовательности.

По описанию работы КШМ видно, что кривошипно-шатунный механизм является главным механизмом мотора, от работы которого полностью зависит исправность транс­порт­но­го средства. Таким образом, этот узел необходимо постоянно контролировать, и при любом подозрении на неисправность, следует вмешиваться и устранять ее незамедлительно, так как результатом различных поломок кривошипно-шатунного механизма может ока­зать­ся полная поломка силового агрегата, ремонт которого очень дорогостоящий.

Неисправности КШМ

К основным признакам неисправности КШМ относятся следующие:

• Падение мощностных показателей двигателя;
• Появление посторонних шумов и стуков;
• Увеличенный расход масла;
• Возникновение дыма в отработанных газах;
• Перерасход топлива.

 

Шумы и стуки в моторе возникают из-за износа его главных составляющих и возникновение между сопряженными составляющими увеличенного зазора. При износе цилиндра и поршня, а также при возникновении большего зазора между ними появляется металлический стук, который удается отчетливо услышать при работе холодного мотора. Резкий и звонкий металлический стук при любых режимах работы мотора говорит об увеличенном зазоре между втулкой, верхней головки шатуна и поршневым пальцем. Усиление стука и шума при быстром увеличении числа оборотов коленвала свидетельствует об износе вкладышей шатунных или коренных подшипников, причем более глухой стук говорит об износе вкладышей коренных подшипников. Если износ вкладышей достаточно большой, то, вероятнее всего, давление масла резко понизится. В таком случае экс­плу­а­ти­ро­вать мотор не рекомендуется.

Падение мощности мотора возникает при износе цилиндров и поршней, износе или залегании в канавах поршневых колец, некачественной затяжке головки цилиндров. Подобные неисправности способствуют падению компрессии в цилиндре. Чтобы проверить компрессию, существует специальный прибор – компрессометр, измерения необходимо выполнять на теплом моторе. Для этого необходимо выкрутить все свечи, после чего установить наконечник компрессометра на место одной из них. При абсолютно открытом дросселе проворачивают мотор стартером в течение трех секунд. Подобным методом последовательно выполняют проверку всех остальных цилиндров. Значение компрессии должно быть в рамках, указанных в технических характеристиках мотора. Разница компрессии между цилиндрами не должна быть не выше 1 кг/см2.

Увеличенное потребление масла, перерасход топлива, образование дыма в отработанных газах обычно происходит при износе цилиндров и колец или при залегании поршневых колец. Вопрос с залеганием кольца можно решить без разборки мотора, залив в цилиндр через специальные отверстия для свечи соответствующую жидкость.

Отложение нагара на камерах сгорания и днищах поршней уменьшает теп­ло­про­вод­ность, что способствует перегреву мотора, повышению топливного расхода и падению мощности.

Трещины на стенках рубашки охлаждения блока, а также головки блока цилиндров могут образоваться в связи с замерзанием охлаждающей жидкости, в результате перегрева мотора, в результате заполнения охлаждающей системы ( см. система охлаждения двигателя) горячего мотора холодной охлаждающей жидкостью. Трещины на блоке цилиндров могут пропускать охлаждающую жидкость в цилиндры. В связи с этим выхлопные газы приобретают белый цвет.

Выше рассмотрены основные неисправности КШМ.

 

Крепежные работы

 

Чтобы предотвратить пропуск охлаждающей жидкости и газов через прокладку головки цилиндров, следует периодически контролировать крепление головки ключом со специальной динамометрической рукояткой с определенной последовательностью и усилием. Положение затяжки и последовательность затягивания гаек обозначают ав­то­мо­биль­ные заводы.

Головку цилиндров из чугуна прикрепляют, когда мотор находится в нагретом положении, алюминиевую голову, наоборот, на холодный двигатель. Необходимость затягивания крепления алюминиевых головок в холодном состоянии объясняется разным коэффициентом линейного расширения материала шпилек и болтов и материала головки. В связи с этим подтягивание гаек на сильно разогретом моторе не обеспечивает после остывания мотора должной плотности прилегания к блоку головки цилиндров.

Затяжку болтов прикрепления поддона картера для предотвращения деформации картера, нарушения при герметичности также проверяют с соблюдением пос­ле­до­ва­тель­нос­ти, то есть поочередным затягиванием диаметрально противоположных болтов.

 

Проверка состояния кривошипно-шатунного механизма

 

Техническое состояние кривошипно-шатунных механизмов определяется:

• По компрессии (изменению давления) в цилиндрах мотора в конце хода сжатия;
• По расходу масла в процессе эксплуатации и уменьшению давления в системе смазки двигателя;
• По разрежению в трубопроводе впуска;
• По утечке газов из цилиндров;
• По объему газов, проникающих в картер мотора;
• По наличию стуков в моторе.

 

Расход масла в малоизношенном моторе незначителен и может равняться 0,1-0,25 литра на 100 км пути. При общем значительном износе мотора расход масла может составлять 1 литр на 100 км и больше, что, как правило, сопровождается обильным дымом.

Давление в масляной системе мотора должно соответствовать пределам, ус­та­нов­лен­ным для данного типа мотора и используемого сорта масла. Уменьшение давления масла на незначительных оборотах коленвала прогретого силового агрегата указывает на неисправность в смазочной системе или на присутствие недопустимых износов под­шип­ни­ков мотора. Падение масляного давления по манометру до 0 говорит о не­исп­рав­нос­ти редукционного клапана или манометра.

Компрессия является показателем герметичности цилиндров мотора и ха­рак­те­ри­зу­ет состояние клапанов, цилиндров и поршней. Герметичность цилиндров можно установить с помощью компрессометра. Изменение давления (компрессию) проверяют после пред­ва­ри­тель­но­го разогрева мотора до 80°C при выкрученных свечах. Установив наконечник компрессометра в отверстия для свечей, проворачивают стартером коленвал мотора на 10 – 14 оборотов и фиксируют показания компрессометра. Проверка выполняется по 3 раза для каждого цилиндра. Если показания компрессии на 30 – 40% ниже установленной нормы, это говорит о неисправностях (пригорание поршневых колец или их поломка, повреждение прокладки головки цилиндров или негерметичность клапанов).

Разрежение в трубопроводе впуска мотора измеряют вакуумметром. Значение разрежения у работающего на установившемся режиме моторов может меняться от изношенности цилиндро–поршневой группы, а также от состояния элементов га­зо­расп­ре­де­ле­ния ( см. газораспределительный механизм ), регулировки карбюратора ( см. устройство карбюратора ) и установки зажигания. Таким образом, такой метод проверки является об­щим и не дает возможности выделить конкретную неисправность по одному показателю.

Объем газов, проникающих в картер мотора, изменяется из–за неплотности сопряжений цилиндр + поршень + поршневое кольцо, увеличивающейся по степени изнашивания данных деталей. Количество проникающих газов измеряют при полной нагрузке мотора.

 

 

Обслуживание КШМ

Обслуживание КШМ заключается в постоянном контроле креплений и подтягивании ослабевших гаек и болтов картера, а также головки блока цилиндров. Болты крепления головки блока и гайки шпилек следует подтягивать на разогретом моторе в определенной последовательности.

Двигатель следует содержать в чистоте, каждый день протирать или промывать кисточкой, смоченной в керосине, после этого протирать сухой ветошью. Необходимо помнить, что грязь, пропитанная маслом и бензином, представляет серьезную опасность для возгорания при наличии каких–либо неисправностей в системе зажигания двигателя исистеме питания двигателя, также способствует образованию коррозии.

Периодически нужно снимать головку блока цилиндров и удалять весь нагар, об­ра­зо­вав­ший­ся в камерах сгорания.

Нагар плохо проводит тепло. При определенной величине слоя нагара на клапанах и поршнях отвод тепла в охлаждающую жидкость резко ухудшается, происходит перегрев мотора и уменьшение его мощностных показателей. В связи с этим, возникает потребность в более частом включении низких передач и потребность в топливе возрастает. Интенсивность формирования нагара полностью зависит от вида и качества используемого для мотора масла и топлива. Самое интенсивное нагарообразование выполняется при использовании низкооктанового бензина с достаточно высокой температурой конца выкипания. Стуки, возникающие в таком случае при работе двигателя, имеют детонационный характер и в конечном итоге приводят к уменьшению срока работоспособности двигателя.

Нагар необходимо удалять с камер сгорания, со стержней и головок клапанов, из впускных каналов блока цилиндров, с днищ поршней. Нагар рекомендуется удалять с по­мощью проволочных щеток или металлических скребков. Предварительно нагар раз­мяг­ча­ет­ся керосином.

При последующей сборке мотора прокладку головки блока необходимо ус­та­нав­ли­вать таким образом, чтобы сторона прокладки, на которой наблюдается сплошная окантовка перемычек между краешками отверстий для камер сгорания, была направлена в сторону головки блока.

Стоит учесть, что во время движения машины за городом в течении 60–ти минут со скоростью 65–80 км/ч происходит выжигание (очистка) цилиндров от нагара.

При должном регулярном обслуживании КШМ его срок службы продлится на долгие годы.

www.dvigremont.ru

Состав и устройство узлов КШМ — Студопедия

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

1. Назначение КШМ и принцип работы.

2. Состав и устройство узлов КШМ.

1. Назначение КШМ и принцип работы.

Определение: механическая передача передающая энергию с преобразовани­ем видов движения.

В соответствие с общей классификацией машин и механизмов — кривошипно-ползунковый механизм (КПМ).

Назначение: КШМ служит для преобразования поступательного движения поршня под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во вра­щательное движение коленчатого вала.

Принцип действия: четырехтактный поршневой двигатель состоит из ци­линдра и картера, который снизу закрыт поддоном. Внутри цилиндра перемеща­ется поршень с уплотнительными (компрессионными) кольцами. Поршень через поршневой палец и шатун связан с коленчатым валом, который вращается в ко­ренных подшипниках, расположенных в картере. Сверху цилиндр накрыт голов­кой с клапанами, открытие и закрытие которых строго согласовано с вращением коленчатого вала. Перемещение поршня ограничивается двумя крайними поло­жениями, при которых его скорость равна нулю: верхней и нижней мертвой точ­кой. Безостановочное движение поршня через мертвые точки обеспечивается ма­ховиком, имеющим форму диска с массивным ободом.

Состав и устройство узлов КШМ.

Состав: все детали КШМ делятся на подвижные (рис.1) и неподвижные (рис. 2). К неподвижным (детали остова двигателя )относятся: картер, блок цилиндров, головка блока цилиндров и соединяющие их детали (рис. 2, 3), к подвижным — поршень с пальцем и кольцами, шатун, коленчатый вал и маховик.




Блок цилиндров является основой двигателя. Большая часть навесного обо­рудования двигателя монтируется на блоке цилиндров.

По форме блока цилинд­ров ДВС классифицируют:

— рядный двигатель: цилиндры располагаются последовательно в одной плос­кости; ось цилиндров вертикальна, под углом или горизонтальна ; число цилинд­ров — 2, 3, 4, 5, 6, 8;

— V-образный двигатель: цилиндры располагаются в двух плоскостях с обра­зованием конструкции V — образной формы; угол развала — от 30° до 90°; число цилиндров 2, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 24;

— VR-образный двигатель: рядно-смещенное расположение цилиндров в шахматном порядке с углом развала 15°. Очень узкие V-образные двигатели тако­го типа долгое время делала итальянская фирма “Lancia”, и ее опыт используется концерном “Volkswagen”;




— W-образный двигатель: два рядно-смещенных блока VR, объединенных в V-образную конфигурацию с углом развала 72 °С. W8-Volkswagen Passat, W12- VW Phaeton и Audi A8, W16-Bugatti EB 16.4 Veyron;

— оппозитный двигатель: противолежащие друг другу цилиндры располага­ются горизонтально, число цилиндров — 2,4,6. Subaru обозначает свои оппозитные двигатели индексом «B» (Boxer), добавляя к нему цифру «4» или «6», в зависимо­сти от числа цилиндров.

Нумерация цилиндров начинается от носка коленвала, а при двух-, и четы­рехрядном расположении цилиндров — слева, если смотреть со стороны носка ко­ленвала ( за исключением «РЕНО»). Направление вращения коленвала — правое, то есть по часовой стрелке, если смотреть с носка коленвала (за исключением Honda, Mitsubishi).

В конструкцию блока входят гильзы цилиндров, рубашка охлаждения и гер­метизированные масляные полости и каналы. Во внутренних полостях блока цир­кулирует жидкость системы охлаждения, там же проходят и масляные каналы системы смазки двигателя. Блок имеет монтажные и опорные поверхности для ус­тановки вспомогательных устройств.

Картер служит опорой для подшипников, на которых вращается коленчатый вал. Обычно выполняется заодно с блоком цилиндров. Такая конструкция называ­ется блок-картер. Снизу картер закрывается поддоном, в котором обычно хранит­ся запас масла.

Чаще картер и блок цилиндров отливают как одно целое. Если картер изготовляют отдельно, то к нему крепят или отдельные цилиндры, или блок цилиндров. Блок-картер совре­менного поршневого двигателя — это наиболее сложная и дорогая деталь. Он обладает большой жесткостью. В зависимости от вос­приятия нагрузки различают силовые схемы с несущими цилиндрами, с несущим блоком цилиндров, с несущими силовыми шпильками.

В первой схеме под действием сил давления газов стенки цилиндров и рубашки охлаждения испытывают напряжение разрыва. Во второй схеме, получившей наибольшее распространение, нагрузки восприни­маются стенками цилиндров и рубашки охлаждения, поперечными пе­регородками картера. В этой схеме часто используют сменные гиль­зы «мокрые» или «сухие» (рис. 3).

Рис. 1. Подвижные детали КШМ

Рис. 2. Неподвижные детали ДВС

В этом случае основную нагрузку несут стенки рубашки охлаждения. Конструкция в целом оказывается менее жесткой. В третьей схеме растягивающие нагрузки воспри­нимаются силовыми шпильками, а цилиндр (или блок цилиндров) оказывается сжатым.

Рис. 3. Гильза цилиндров (а) и схемы по­садки мокрой (б) и сухой (в) гильз

При работе силы давления газов, растягивая шпильки, разгружа­ют цилиндр. Блок-картер служит базовой деталью, на нем размеща­ются все навесные агрегаты, механизмы и системы двигателя. Блок- картер воспринимает все силы, развивающиеся в работающем двига­теле, отдельные его элементы подвергаются значительному местному нагреву, он подвержен действию колебаний, а те его элементы, кото­рые сопрягаются с подвижными деталями двигателя, в процессе экс­плуатации сильно изнашиваются.

При длительной работе блок-кар­тер коробится из-за деформаций, действия силовых и тепловых нагрузок и структурных изменений в материале. Как следствие, теря­ются параллельность осей цилиндров, перпендикулярность осей ци­линдров к оси коленчатого вала, возникают другие нарушения макро­геометрии блока картера, что весьма нежелательно из-за увеличения трения, износа и даже выхода из строя всего двигателя.

Головка цилиндра (рис. 4) обеспечивает герметизацию верхней части ци­линдра. Совместно с днищами поршней, образует камеру сгорания. Обычно уста­навливается одна головка для всех цилиндров рядного и VR-образного, или две — для V, W и оппозитного двигателя. Она крепится к блоку цилиндров и, при работе составляет с ним единое целое. Уплотнение стыка обеспечивается прокладкой.

На большинстве ДВС в головке размещается привод клапанов, сами клапаны, свечи зажигания или накаливания, форсунки. Так же, как и в блоке цилиндров — имеются жидкостные и масляные каналы и полости.

Головки цилиндров подвержены действию максималь­ных сил давления газов, контактируют с нагретыми газами.

Рис. 4. Головка блока цилиндров: а) вид сверху, б) вид снизу

Для изготовления блок-картеров и головок цилиндров использу­ют серые или легированные чугуны марок СЧ 15-32, СЧ 21-40 и алюминиевые сплавы. Чугуны содержат около 3-4% углерода, ле­гирующие элементы (марганец, хром, никель, титан, медь, молибден), примеси серы и фосфора, кремний. Твердость чугунов составляет 230-250 по Бринеллю. Для све­дения к минимуму в про­цессе эксплуатации дефор­мации блока применяют операцию искусственного старения отливок перед механической обработкой.

Стенки блока цилиндров при работе двигателя ис­пытывают циклические на­пряжения изгиба. Обычно стремятся уменьшить ам­плитудные значения на­пряжения, что достигается путем оребрения поперечных стенок. Что­бы снизить упругие остаточные деформации постелей коренных под­шипников коленчатого вала, обеспечить их соосность и улучшить работу кривошипно-шатунного механизма, часто вводят силовые свя­зи между крышками коренных опор и стенками блока.

Очень важно при сборке, изготовлении или ремонте снизить так называемые монтажные деформации гильзы в сборе с блоком. Повы­шенные монтажные деформации гильзы, как свидетельствует опыт эксплуатации дизелей Д-37Е, ЯМЗ-236 и др., приводят к повы­шенному трению и преждевременному износу гильзы. Равномерность деформаций достигается путем обеспечения примерного равенст­ва деформаций участка блока при затяжке каждой шпильки, а их минимизация — путем увеличения жесткости гнезда, в котором раз­мещается шпилька. Блоки цилиндров и гильзы двигателей с водяным охлаждением подвержены кавитационному износу.

Причиной воз­никновения кавитации стенок блока цилиндров и гильз являются ин­тенсивные вибрации, возникающие при осуществлении рабочего про­цесса и ударах. Во избежание кавитационных износов в блоке цилинд­ров размещают антикавитационную защиту (например, в двигателе ЯМЗ), представляющую собой специальное антикавитационное пло­ское резиновое кольцо, устанавливаемое с натягом на гильзе и попада­ющее вместе с гильзой при сборке в выточку в блоке и гильзе. Как правило, при демонтаже узел разрушается, поэтому в эксплуатации при переборках его нужно заменять новым. Равномерного распре­деления нагрузок добиваются также во всех элементах головки блока цилиндров.

Особое внимание уделяют совершенствованию технологии литья головок и блоков цилиндров, чтобы снизить нарушение размеров отливок, избежать отбеливания чугуна, обеспечить точность и ста­бильность литья. Должным образом доведенная конструкция блока цилиндров и головки обеспечивает наработку 8000 моточасов и более.

Важный элемент конструкции — прокладка головки блока ци­линдров, обеспечивающая плотное соединение головки и блока ци­линдров и препятствующая прорыву газов из камеры сгорания при работе двигателя. Про­кладки делают цельноме­таллическими из меди или алюминия, тонкого сталь­ного листа (набора тонких листов), а также из листов графитизированного асбес­тового картона, положен­ных на стальную сетку.

Металлические проклад­ки используют в дизелях с жесткими блоками и го­ловками и при большой силе затяжки шпилек. Ас­бестовые прокладки при­меняют в карбюраторных двигателях, а также в ди­зелях. Шпильки, которыми притягивают головки и прокладку к блоку цилинд­ров, изготовляют из угле­родистых и легированных сталей. Нижняя часть кар­тера (поддон) в двигателях не является несущей. Ее отливают из алюминиевого сплава или штампуют из тонкого стального листа. Поддон обычно служит ванной для масла, в нем размещают маслоприемные устройства, успокоители против разбрызгивания. Устанавливают его на про­кладках для предотвращения вытекания масла.

Шпильки подвергают расчетам на прочность на знакопеременные нагрузки. Оценки напряжений в элементах головок и блоков цилинд­ров по формулам сопротивления материалов носят условный харак­тер. Лишь в последние годы, после того как был развит метод конеч­ных элементов, стала возможной постановка задачи о расчетах на прочность таких сложных по конфигурации деталей, как блок цилинд­ров и головка. Расчеты эти требуют применения мощных вычислитель­ных машин. Традиционно заводы-изготовители много времени и сил затрачивают на экспериментальное определение характеристик на­дежности, вибрационной стойкости деталей остова.

studopedia.ru

В чем заключается работа шатунно кривошипного механизма. Назначение, устройство, принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) в двигателях внутреннего сгорания отвечает за преобразование возвратно-поступательных движений поршня во вращательное движение коленчатого вала. Параллельно с этим вращательное движение коленвала преобразуется в обратное возвратно-поступательное движение поршней в цилиндрах двигателя.

Как работает КШМ

Кривошипно-шатунный механизм принимает на себя давление расширяющихся газов, которое возникает в результате сгорания порции топливно-воздушной смеси в герметично закрытой камере сгорания. Другими словами, КШМ преобразует тепловую энергию сгорания топлива в механическую работу коленчатого вала.

Энергия сгоревшего топлива в передается в виде давления на подвижные поршни, которые совершают возвратно-поступательные движения в специальных неподвижных втулках (гильзах). Указанные гильзы выполнены в блоке цилиндров. Поршень соединен с коленчатым валом двигателя при помощи шатуна. Через шатун полученное усилие от поршня передается на коленчатый вал, который в итоге формирует крутящий момент двигателя внутреннего сгорания.

Детали кривошипно-шатунного механизма ДВС

Конструктивно КШМ состоит из подвижных и неподвижных деталей. Базовыми неподвижными элементами конструкции являются:

• блок цилиндров;
• головка блока цилиндров;
• картер и поддон картера двигателя;

В списке основных подвижных элементов находятся:

• поршень;
• поршневые кольца;
• поршневой палец;
• шатун;
• коленчатый вал;

Блок цилиндров и ГБЦ




) и головка блока цилиндров () являются основой всего двигателя внутреннего сгорания. Указанные элементы отливают из чугуна или алюминиевых сплавов. Цилиндр в блоке является направляющей поршня.

Блок цилиндров имеет каналы для подачи охлаждающей жидкости (), в нем выполнены постели для установки подшипников коленчатого вала, на б

www.avto-lux74.ru

Кривошипно-шатунный механизм, назначение и детали и узлы КШМ

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление расширяющихся газов при такте сгорание — расширение и преобразовывает прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

• блока цилиндров с картером;

• головки цилиндров;

• поршней с кольцами;

• поршневых пальцев;

• шатунов;

• коленчатого вала;

• маховика;

• поддона картера.

Блок цилиндров отливают заодно с картером. И он является базисной деталью двигателя, к которой крепятся кривошипно-шатунный, газораспределительный механизмы и все навесные приборы и агрегаты двигателя (рис. 4).

Рис. 4. Головка и блок цилиндров двигателя

Изготовляют его из серого чугуна, реже из алюминиевого сплава силумина. В отливке блок-картера выполнены полости для смывания охлаждающей жидкостью стенок гильз цилиндров. Сами же гильзы могут быть вставными, изготовленными из жаростойкой стали или же отлитыми заодно с чугунным блок-картером. Блоки из алюминиевых сплавов изготовляются только со вставными гильзами. Внутренняя поверхность гильз служит направляющей для перемещения поршня, она тщательно шлифуется и называется зеркалом. Уплотнение гильз осуществляется с помощью колец из специальной резины или меди. Вверху уплотнение гильз достигается за счет прокладки головки цилиндров. Увеличение срока службы гильз цилиндров достигается в результате запрессовки в верхнюю их часть, как работающую в наиболее тяжелых условиях (высокая температура и агрессивная газовая среда), коротких тонкостенных вставок из кислотоупорного чугуна. Этим достигается снижение износа верхней части гильзы в четыре раза.

Снизу картер двигателя закрыт поддоном, выштампованным из листовой стали, уплотненным прокладкой из картона или пробковой крошки. Поддон используется в качестве резервуара для моторного масла и служит защитой картера от попадания грязи и пыли.

Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнены отверстия под свечи или форсунки, запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Для охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная полость.

Для создания герметичности плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена стальными или сталеасбестовыми прокладками, а крепление осуществляется шпильками с гайками.

Головки отлиты из алюминиевого сплава (AЛ-4) или чугуна. Сверху они накрыты клапанной крышкой из штампованной стали или алюминиевого сплава, уплотненной пробковой или маслобензостойкой резиновой прокладкой.

Двигатели с однорядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигатели с V-образным расположением имеют отдельные головки на каждый ряд цилиндров, либо на группу из нескольких цилиндров, либо отдельную головку на каждый цилиндр.

Поршень воспринимает давление расширяющихся газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал двигателя. Представляет собой перевернутый днищем вверх цилиндрический стакан, отлитый из высококремнистого алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части (рис. 5). Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня, в которой проточены канавки для поршневых колец. Днище поршня с головкой цилиндров формируют камеру сгорания и работают в крайне тяжелых температурных условиях из-за недостаточного охлаждения. Для некоторых моделей двигателей поршни изготовляют со вставкой из специального жаропрочного чугуна для верхнего компрессионного кольца и выполняют в днище поршня тороидальные камеры сгорания с выемками для предотвращения касания днища поршня с клапанами. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются бобышки с отверстиями под поршневой палец.

Конструкция поршня должна исключать его заклинивание при тепловом расширении работающего двигателя. С этой целью головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, которую изготовляют овальной формы с большой осью, перпендикулярной оси поршневого кольца. В некоторых поршнях юбка имеет разрез, предотвращающий заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. На юбку поршня может наноситься коллоидно-графитовое покрытие для предохранения от задиров зеркала цилиндра и улучшения приработки.

Поршневые кольца устанавливаются двух типов: компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в гильзе цилиндра и предот вращения прорыва газов из камеры сгорания в картер двигателя. Маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания.

Поршневые кольца изготовляются из белого чугуна, а маслосъемные могут быть выполнены из стали. Для повышения износостойкости верхнее компрессионное кольцо подвергается пористому хромированию, а остальные для ускорения приработки покрыты слоем олова или молибдена.

Кольца имеют разрез (замок) для установки на поршень. Количество компрессионных колец, устанавливаемых на поршнях, может быть неодинаково для различных моделей двигателей, обычно два или три кольца. Маслосъемные кольца устанавливаются по одному на поршень. Они состоят из четырех элементов: из двух стальных разрезных колец, одного стального гофрированного осевого и одного радиального расширителей (рис. 5).

Поршневые кольца могут иметь различную геометрическую форму. Компрессионные кольца могут быть прямоугольного сечения, иметь коническую форму и выточку на верхней внутренней кромке кольца. Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую и пластинчатую с расширителями. Кроме того, маслосъемные кольца имеют сквозные прорези для прохода масла через канавку внутрь поршня. Канавка поршня для маслосъемного кольца имеет один или два ряда отверстий для отвода масла.

Рис. 5. Детали поршневой группы двигателя

Поршневой палец плавающего типа обеспечивает шарнирное соединение поршня с шатуном и удерживается от осевого смещения в бобышках поршня стопорными кольцами. Палец имеет форму пустотелого цилиндра, изготовлен из хромоникелевой стали. Поверхность его упрочнена цементацией и закалена токами высокой частоты.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и для передачи при рабочем ходе давления расширяющихся газов от поршня к коленчатому валу. Во время вспомогательных тактов от коленчатого вала через шатун приводится в действие поршень.

Шатун (рис. 6) состоит из верхней неразъемной головки с запрессованной втулкой из оловянистой бронзы и разъемной нижней головки, в которую вставлены тонкостенные стальные вкладыши, залитые слоем антифрикционного сплава. Головки шатуна соединяются стержнем двутаврового сечения. Нижняя разъемная головка шатуна с помощью крышки закрепляется на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышки изготовлены из легированной или углеродистой стали.

Крышка обрабатывается в сборе с шатуном. Номер на шатуне и метка на его крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. При сборке V-образных двигателей необходимо помнить, что шатуны правого ряда цилиндров обращены номерами назад по ходу автомобиля, а левого ряда — вперед и совпадают с надписью на поршне

«Вперед».

Нижняя головка шатуна и крышка соединяются болтами и шпильками со специальными стопорными шайбами. Гайки имеют резьбу несколько отличную от резьбы шпилек и болтов, что обеспечивает самостопорение резьбового соединения. Вкладыши нижней головки шатуна выполнены из стальной или сталеалюминиевой ленты, покрытой антифрикционным слоем. В качестве покрытия используют свинцовые сплавы, свинцовистую бронзу или алюминиевый сплав АМО-1-20. От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые фиксируются в канавках, выфрезерованных в шатуне и его крышке. Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые шатунами от поршней, и преобразует их в крутящий момент, который через маховик передается агрегатам трансмиссии автомобиля.

Рис. 6. Шатун

Коленчатый вал (рис. 7) состоит из шатунных и коренных шеек, соединенных щеками с противовесами, фланца для крепления маховика. На переднем кольце коленчатого вала (носок) имеются шпоночные пазы для закрепления распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также отверстие для установки храповика пусковой рукоятки. Шатунная шейка со щеками образует кривошип (или колено) вала. Расположение кривошипов обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов поршня в различных цилиндрах.

Коленчатые валы штампуют из стали или отливают из высокопрочного магниевого чугуна. Шейки выполняются полыми для уменьшения центробежных сил и используются как грязеуловители для моторного масла. Шейки коленчатого вала шлифуют и полируют, поверхность закаливается токами высокой частоты. Щеки вала имеют сверления для подвода масла к трущимся поверхностям коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Коленчатые валы, у которых каждая шатунная шейка имеет с двух сторон коренные шейки, называются полноопорными.

Продольное перемещение коленчатого вала при его тепловом расширении ограничивается упорными сталебаббитовыми шайбами, которые устанавливаются по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в вытачке задней коренной опоры вала.

Рис. 7. Коленчатый вал\

Для предотвращения утечки масла на концах коленчатого вала устанавливаются маслоотражатели и сальники. Предусматриваются также маслосгонные спиральные канавки и маслоотражательный буртик.

Вкладыши коренных подшипников имеют такую же конструкцию, как и вкладыши шатунных подшипников. У двигателей с блоками, выполненными из алюминиевых сплавов, крышки коренных подшипников выполняют из чугуна для предотвращения заклинивания коленчатого вала при низких температурах.

Крышки коренных подшипников растачивают совместно с блоком цилиндров и при сборке двигателя их устанавливают только на свои места, не меняя положения.

Маховик служит для уменьшения неравномерности работы двигателя, вывода поршней из мертвых точек, облегчения пуска двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места.

Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, на обод которого напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. Для исключения нарушения установочной балансировки маховик крепится болтами к фланцу коленчатого вала на несимметрично расположенных

штифтах.

Поддон картера является резервуаром для моторного масла и предохраняет картер двигателя от попадания пыли и грязи.

Поддон штампуют из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов. Для герметизации плоскости разъема между картером и поддоном устанавливают пробковые

или маслобензостойкие прокладки. Поддон крепится болтами или шпильками.

Крепление двигателя к раме или несущему кузову должно быть надежным и амортизировать толчки, возникающие при работе двигателя и движении автомобиля. В качестве опор применяют специальные кронштейны (лапы), под которые устанавливают одну или две резиновые подушки или пружины. Двигатели могут быть закреплены на раме в трех или четырех точках. Часто для фиксации двигателя используются тяги или скобы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Для чего служит кривошипно-шатунный механизм?

2. Из каких основных деталей состоит кривошипно-шатунный механизм?

3. Назвать основные детали поршневой группы и описать их устройство.

4. Как устроены шатун и коленчатый вал ?

5. Каким образом осуществляется крепление двигателя на автомобиле?

infourok.ru

Неподвижные детали КШМ

 

Блок картер является остовом двигателя, в котором размещаются и работают подвижные детали, к нему крепятся практически все навесные агрегаты и приборы, обеспечивающие работу двигателя.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

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.

 

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.

www.autoezda.com

Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора

Категория:

   Тракторы

Публикация:

   Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора

Читать далее:



Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора

Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных частей: цилиндра (рис. 1), поршня с кольцами, шатуна с подшипником, поршневого пальца, коленчатого вала с противовесами, вращающегося в подшипниках, и маховика.

Детали кривошипно-шатунного механизма воспринимают большое давление (до 6…8 МПа) газов, возникающих при сгорании топлива в цилиндрах, а некоторые из них, кроме того, работают в условиях высоких температур (350° и выше) и при большой частоте вращения коленчатого вала. Чтобы детали могли удовлетворительно работать длительное время (не менее 8…9 тыс. часов) в таких тяжелых условиях, обеспечивая работоспособность двигателя, их изготавливают с большой точностью из высококачественных прочных металлов и их сплавов, а детали из черных металлов (сталь, чугун), кроме того, подвергают термической обработке (цементации, закалке).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

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

Отдельные детали кривошипно-шатунного механизма имеют следующее устройство.

Цилиндр (рис. 2) — основная часть двигателя, внутри которой сгорает топливо. Цилиндр изготавливают в виде отдельной отливки, укрепляемой на чугунной коробке — картере, или в виде сменной гильзы, вставляемой в блок цилиндров. Материалом для изготовления цилиндров и гильз служит чугун. Внутреннюю поверхность цилиндров и гильз, называемую зеркалом цилиндра, делают строго цилиндрической формы и подвергают шлифовке и полировке. Число цилиндров или гильз у одного двигателя может быть различно: один, два, три, четыре, шесть и больше.

Блок цилиндров может быть изготовлен так, что цилиндры будут расположены в один или в два ряда под углом в 90°.

Блок цилиндров и картер снизу закрыты поддоном и уплотнены прокладками. Цилиндры сверху закрыты головкой (в зависимости от конструкции двигателя), уплотняемой металло-асбестовой прокладкой.

Поршень, устанавливаемый внутри цилиндра, сжимает свежий заряд воздуха и воспринимает давление расширяющихся газов во время горения топлива и передает это давление через палец и шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень отливается из алюминиевого сплава. На боковых стенках поршня делают два прилива — бобышки с отверстиями, в которые вставляется поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном. В днище поршня сделана специальная камера, способствующая лучшему перемешиванию топлива с воздухом.

Рис. 2. Детали двигателя:
1 — блок-картеры; 2, 4 — головки цилиндров; 3, 8— прокладки; 5 — цилиндр; 6 — картер; 7 — гильза; 9 — поршень; 10 — поддон; 12 — вкладыши; 13 — крышка шатуна; 14 — стопорное кольцо; 15 — поршневой палец; 16 — шатун; 17 — втулка; 18 — шплинт; 19 — болт; 20 — коренной подшипник.

Поршень во время работы сильно нагревается (до 350 °С) и при этом расширяется. Во избежание заклинивания поршня в цилиндре его делают несколько меньшего диаметра, чем цилиндр, создавая тем самым между ними зазор 0,25…0,40 мм.

Поршневые кольца. Поскольку между поршнем и цилиндром имеется зазор, то через него могут проходить из камеры сжатия в картер газы. Из картера в камеру сжатия попадает и там сгорает смазочное масло, при этом увеличивается его расход.

Для устранения подобных явлений на поршень в специальные канавки надевают пружинные чугунные кольца. Диаметр колец делают немного больше диаметра цилиндра, в котором они будут работать. Чтобы такое кольцо можно было вставить в цилиндр, в нем сделан вырез (или, как его еще называют, замок), позволяющий сжать кольцо перед постановкой в цилиндр. Такое кольцо, будучи вставлено в цилиндр, стремится занять первоначальное положение и поэтому плотно прилегает к стенкам цилиндра, закрывая при этом своим телом зазор между поршнем и цилиндром.

Во время работы двигателя кольца, кроме уплотнения, обеспечивают распределение смазки по цилиндру, предотвращают попадание масла в камеру сгорания, уменьшая тем самым расход его, а также отводят теплоту от сильно нагретого поршня к стенкам цилиндра.

По назначению кольца бывают двух типов: компрессионные — уплотняющие (их обычно ставят по три-четыре) и маслосъемные (одно-два).

Компрессионные кольца воспринимают силы давления газов, причем наибольшую нагрузку до 75 % давления несет первое кольцо. Чтобы предохранить поршень от повышенного износа, у некоторых двигателей в первую канавку поршня устанавливают стальную вставку, а для уменьшения износа кольца его цилиндрическую поверхность покрывают пористым хромом. Остальные кольца, воспринимающие меньшую нагрузку — 20 и 5 % сил давления, хромом не покрывают.

Маслосъемные кольца чаще всего делают коробчатого сечения с прорезями. Благодаря этому усилие прижатия кольца к стенке цилиндра передается через два узких пояска, что увеличивает удельное давление кольца. Кроме того, узкие пояски кольца лучше снимают излишнее масло со стенок цилиндра или гильзы при движении поршня вниз.

На дне канавки маслосъемного кольца сделаны отверстия в поршне, через которые отводится масло, собранное со стенок цилиндра.

У некоторых двигателей, для того чтобы увеличить упругость маслосъемных колец, в зазор между кольцом и канавкой устанавливают стальной расширитель.

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Его штампуют из стали. Он состоит из верхней и нижней головок и стержня. Верхняя, неразъемная, головка служит для соединения с поршнем, в нее вставляется поршневой палец. Для уменьшения трения между пальцем и шатуном в верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку. Нижняя, разъемная, головка имеет крышку и охватывает шейку коленчатого вала. Чтобы уменьшить трение шатуна о шейку вала, в нижнюю головку и крышку устанавливают вкладыши — стальные пластины, у которых поверхность, прилегающая к шейке вала, покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы или специальным алюминиевым сплавом.

Нижнюю головку шатуна и ее крышку соединяют шатунными болтами, гайки которых после затяжки шплинтуют.

Поршневой палец, соединяющий шатун с поршнем, изготовляют из стали, а наружную поверхность подвергают термической (цементации и закалке) и механической (шлифовке) обработке.

Палец во время работы двигателя может перемещаться в верхней головке шатуна и бобышках поршня в небольших пределах, поэтому его называют плавающим. Для того чтобы палец во время работы не вышел из поршня и не поцарапал зеркало цилиндра, ограничивают перемещение пальца в осевом направлении, устанавливая в бобышках (приливах) поршня стопорные пружинные кольца, которые, не препятствуя пальцу поворачиваться в бобышках и головке шатуна, не позволяют ему перемещаться за пределы поршня.

Коленчатый вал воспринимает через шатуны силы расширяющихся газов, действующих на поршни, и превращает эти силы во вращательное движение, которое затем передается трансмиссии трактора. От коленчатого вала также приводятся в движение и другие устройства и механизмы двигателя (газораспределительный, топливный и масляный насосы и др.). Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из специального чугуна. Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренных или опорных шеек, на которых он вращается в коренных подшипниках, шатунных шеек, которые охватывают нижние головки шатунов, щек, соединяющих шейки между собой, и фланца, предназначенного для крепления маховика.

Чтобы продлить срок службы коленчатого вала, поверхности шеек подвергают термической обработке — закалке.

Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, он укрепляется на фланце заднего конца коленчатого вала.

Маховик во время работы двигателя накапливает кинетическую энергию, уменьшает неравномерность частоты вращения коленчатого вала, выводит поршни из мертвых точек и облегчает работу двигателя при разгоне машинно-тракторного агрегата и преодолении кратковременных перегрузок.

На маховике укрепляется зубчатый венец, через который специальными устройствами вращают коленчатый вал при пуске двигателя.

—

Основными деталями кривошипно-шатуиного механизма являются: цилиндры, поршни в комплекте с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны в комплекте со втулками в верхней головке и подшипниками в нижней головке, коленчатый вал с коренными подшипниками и маховик.

Цилиндры выполнены в виде отдельных гильз, вставленных в отверстия блока цилиндров. Такое устройство упрощает изготовление блока и дает возможность заменять изношенные или поврежденные гильзы новыми. Они отливаются из легированного чугуна. Внутренняя поверхность гильзы закалена. На наружной поверхности имеются два посадочных и один опорный пояски. Сверху гильза прижимается головкой. Гильзы омываются охлаждающей жидкостью, циркулирующей в рубашке блока. Для предотвращения попадания ее в масляный поддон гильзы имеют по две кольцевые канавки, в которых установлены уплотнительные резиновые кольца.

Поршень отливается из высококремнистого алюминиевого сплава. В днище поршня имеется фасонная выемка, являющаяся камерой сгорания. В головке поршня выполнены кольцевые канавки для компрессионных колец. Вместе с кольцами головка является уплотняющей частью поршня. В бобышках поршня сделаны отверстия для поршневого пальца и канавки для установки стопорных колец. Направляющая часть поршня имеет кольцевые канавки для маслосъем-ных колец.

На каждом поршне расположены три компрессионных и два масло-съемных кольца. Компрессионные кольца имеют трапецеидальное сечение. Верхнее кольцо предотвращает прорыв воздуха и газов из надпоршневого пространства в картер. Оно наиболее нагружено давлением газов, сильно нагревается и работает при недостаточной смазке. Для уменьшения истирания на наружную поверхность кольца наносят пористый слой износостойкого металла — хрома. Масло, находящееся в порах, уменьшает трение и износ кольца и гильзы. Когда поршень совершает движение, компрессионные кольца прижимаются то к нижней, то к верхней кромке его канавок и создают необходимое уплотнение, препятствующее прорыву газов в картер.

Маслосъемные кольца касаются цилиндра узкими кромками и хорошо снимают масло с его зеркала. Масло по сверлениям в поршне стекает в поддон двигателя. Чтобы предотвратить прорыв газов в картер, замки соседних колец смещают относительно друг друга по окружности.

Для обеспечения точной посадки поршни и гильзы имеют шесть размерных групп, обозначаемых клеймами на днищах поршней и на верхних торцах гильз. При сборке поршень и гильза должны подбираться из одних размерных групп.

Поршневой палец соединяет шарнирно поршень с шатуном. Палец пустотелый; в отверстие шатуна он вставляется с зазором, а в бобышки поршня без зазора. Во время работы двигателя бобышка нагревается и появляется зазор между ней и пальцем. Палец свободно поворачивается в шатуне и бобышке. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами.

Шатун представляет собой стальную фасонную поковку и состоит из стержня и двух головок (верхней и нижней). Верхняя головка через поршневой палец соединяется с поршнем, нижняя — с коленчатым валом. Стержень двутаврового сечения, что придает ему при небольшой массе достаточную прочность. В верхнюю головку запрессована бронзовая втулка. По каналу в стержне и радиальным отверстиям во втулке подводится смазка к поршневому пальцу. Нижняя головка имеет разъем под углом 55° к оси стержня. Это позволяет устанавливать и снимать комплект поршня с шатуном через цилиндр.

Съемная часть шатуна называется крышкой. Стык шатуна с крышкой имеет форму гребенки с треугольными зубьями. Это надежно предохраняет крышку от радиального сдвига относительно шатуна. Осевая фиксация крышки на шатуне осуществляется штифтом, запрессованным в шатун и входящим в паз крышки. У одного стыка со стороны длинного болта имеются метки спаренности (двузначное число), одинаковые для обеих частей, и риски на обеих частях шатуна. Крышки шатунов не взаимозаменяемые.

В нижней головке шатуна и его крышке расположен подшипник, охватывающий шатунную шейку коленчатого вала. Он состоит из тонкостенных вкладышей 6, изготовленных из сталеалюминиевой полосы. Вкладыши удерживаются в теле шатуна и в крышке вследствие плотной посадки и наличия ушков, которые входят в выточки нижней головки и ее крышки. Болты крепления крышки предохраняются от самоотворачивания замковыми шайбами с усами, отогнутыми на грани болтов и крышки. Оба вкладыша нижней головки шатуна взаимозаменяемы.

Коленчатый вал состоит из четырех шатунных и пяти коренных шеек, щек, передней части и хвостовика, уравновешивающих противовесов. В шатунных шейках есть закрытые заглушками внутренние полости, в которых масло подвергается дополнительной Центробежной очистке. Эти полости сообщаются наклонными каналами с радиальными каналами в коренных шейках.

Для уменьшения действия центробежных сил на щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы. Кроме того, имеются две выносные массы, одна из которых выполнена в виде прилива на маховике, другая представляет собой противовес, напрессованный на передний конец коленчатого вала. Вал балансируется в сборе с противовесами. В осевом направлении он фиксируется четырьмя бронзовыми полукольцами, установленными в выточках задней коренной опоры. Для предохранения от проворачивания нижние полукольца своими пазами входят в штифты, запрессованные в крышку коренного подшипника.

Носок и хвостовик коленчатого вала уплотняются самоподжимными сальниками.

Вкладыши коренных подшипников состоят из сменных тонкостенных элементов, изготовленных из сталеалюминиевой полосы. Верхний и нижний вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемые. В верхнем вкладыше имеется отверстие; для подвода масла и канавки для его распределения.

Для ремонта коленчатого вала предусмотрено шесть ремонтных размеров шеек и вкладышей. Клеймо наносится на тыльную сторону вкладыша недалеко от стыка.

Маховик крепится болтами к заднему торцу вала и точно фиксируется относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами. Зубчатый венец служит для пуска двигателя стартером. Двенадцать радиальных отверстий предназначены для проворачивания коленчатого вала при регулировках двигателя.

Рекламные предложения:


Читать далее: Уравновешивающий механизм

Категория: — Тракторы

Главная → Справочник → Статьи → Форум




Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора

Основное свойство деталей механизма — устойчивость к высокому давлению. Второе важное качество — способность переносить температуру от 350С. Такие особенности обусловлены элементами состава. Детали изготовлены из высококачественных сплавов и прочных металлов. Кроме того, все запчасти из чугуна и стали подвергаются закалке или цементации.

Состав механизма:

• цилиндр;
• шатун;
• поршневый палец;
• поршень с кольцами;
• вал коленчатый с противовесами;
• маховик.

Устройство отдельных деталей механизма

Перечень деталей, из которых состоит двигатель:

• головки цилиндров;
• блок-картеры;
• цилиндр;
• прокладки;
• картер;
• гильза;
• поршень;
• стопорное кольцо;
• поддон;
• крышка шатуна;
• коренной подшипник;
• поршневой палец;
• вкладыши;
• болт;
• шплинт;
• шатун;
• втулка.

Цилиндр двигателя

Ключевая деталь двигателя — цилиндр. Элемент представляет собой отливку, зафиксированную на коробке из чугуна. Именно там происходит процесс сгорания топлива. Второй вариант цилиндра — сменная гильза, которую нужно поместить в блок цилиндров.

Цилиндр изготавливают исключительно из чугуна. Внутреннюю поверхность детали обязательно полируют и шлифуют.

В двигателе может быть 1, 2, 3, 4, 6 гильз или цилидров. Некоторые модели предполагают наличие большего числа элементов. Детали могут быть расположены в один или два ряда строго под углом в 90 градусов. Снизу блоки закрыты поддоном и укреплены прокладками.

Поршень

Внутри цилиндра устанавливается поршень из алюминиевого сплава. На боковых стенках детали располагаются бобышки с отверстиями для размещения поршневого пальца. В днище поршня имеется камера для перемешивания воздуха и топлива. Функции поршня — сжатие поступающего воздуха и передача давления на коленчатый вал.

Чтобы поршень не заклинило в цилиндре, деталь делают меньшего диаметра. Зазор между цилиндром и поршнем — 0,25-0,40 мм.

Поршневые кольца

Пружинные кольца из чугуна предназначены для предотвращения попадания смазки в камеру сжатия. Элементы расположены в специальных канавках на поверхности поршня. Для удобной фиксации на кольцах сделаны вырезы.

Типы колец по назначению:

• компрессионные. Предназначены для восприятия силы давления газа. Наибольшая нагрузка приходится на первое кольцо. Чтобы оно медленнее изнашивалось, его поверхность покрывают хромом. Другие кольца оставляют без специальной обработки;
• маслосъемные. Элементы в виде коробчатого сечения с отверстиями. Они предназначены для отвода масла, стекающего со стенок цилиндра. Чтобы повысить показатель упругости детали, между кольцом и канавкой фиксируют расширитель.

Шатуны

Шатун предназначен для соединения поршня с коленчатым валом. Деталь состоит из стержня и головок. Верхняя служит для фиксации поршневого пальца. Нижняя головка представляет собой разъемную конструкцию с крышкой, элементы которой соединяются с помощью шатунных болтов. Для уменьшения трения в нижнюю головку вставляют специальные вкладыши.

Поршневой палец

Этот элемент предназначен для соединения поршня с шатуном. Деталь изготавливают из прочной стали и подвергают термической обработке.

Палец может перемещаться, поэтому его называют плавающим. Чтобы элемент не царапал зеркало цилиндра, его движения ограничивают стопорными пружинными кольцами.

Вал коленчатый

Вал — деталь, преобразующая силу расширяющихся газов во вращательное усилие. Элемент запускает трансмиссию и другие узлы двигателя.

Вал изготавливают из стали или чугуна. Некоторые элементы узла подвергают закалке. Составляющие детали: подшипники, шатунные, опорные и коренные шейки, щеки, фланец,

Маховик

Маховик — чугунный диск, зафиксированный на фланце задней части коленчатого вала. Функции детали: накопление кинетической энергии, облегчение работы двигателя, выведение поршней из мертвых точек, выравнивание частоты вращения вала. Такие свойства обусловлены наличием зубчатого венца, расположенного на маховике.

Где купить запчасти для кривошипно-шатунного механизма двигателя трактора

Если какой-то элемент механизма выходит из строя, нарушается работа техники. Чтобы вернуть трактор в режим эксплуатации, необходимо заменить детали. На нашем сайте можно купить запчасти отличного качества.

Army Guide

БМП-1 представляет собой полностью бронированную боевую машину-амфибию (AIFV). Его низко очерченный корпус имеет острый наклонный фронт с хорошо заметной ребристой поверхностью.

Центрально расположенная, чрезвычайно плоская башня с усеченным конусом содержит 73-мм гладкоствольную пушку и 7,62-мм спаренный пулемет. Над пушкой крепится планка для пуска противотанковой управляемой ракеты AT-3 SAGGER. В правой передней части корпуса расположен 6-цилиндровый дизельный двигатель с водяным охлаждением мощностью 290 л.с.Люк механика-водителя находится спереди слева, прямо перед люком командира, на котором установлен ИК-прожектор. Люк наводчика находится с левой стороны невысокой крыши башни. В корме башни четыре больших люка в крыше десантного отделения; две большие двери выхода также находятся в задней части.

В десантном отделении с каждой стороны есть четыре огневых отверстия и по одному в левой задней двери. Подвеска имеет шесть опорных катков с неравномерно разнесенными штамповками, три опорных катка гусеницы и звездочку переднего привода.Сочетание эффективной противотанковой огневой мощи, высокой мобильности и адекватной защиты делает БМП значительным улучшением по сравнению с бронетранспортерами более ранней серии БТР. 73-мм пушка стреляет кумулятивными снарядами с оперением и оперением с эффективной дальностью от 800 до 1000 метров.

Имеется также автоматический загрузчик. Для увеличения дальности действия противотанковых средств на БМП-1 установлена ​​ПТУР AT-3 SAGGER, эффективная дальность стрельбы до 3000 метров. БМП — амфибия, движется по воде за счет гусениц.У него есть диапазон и скорость, необходимые для того, чтобы не отставать от быстро движущихся танков, за которыми он обычно следует в наступательных порядках.

Экипаж БМП состоит из трех человек. Сюда входит командир машины, который становится командиром отделения, когда пассажиры пехоты спешиваются через задние выходные двери. Блоки обзора и окна для стрельбы по бокам и в задней части десантного отделения позволяют пехотинцам на ходу вести огонь из автоматов (АКМ или АК-47) и ручных пулеметов (ПКМ или РПК-74) изнутри машины.Также в войсках имеется противотанковый гранатомет РПГ-7В или РПГ-16, выстрел из которого может вести пассажир, стоящий в заднем люке. БМП БМП несут системы вооружения SA-7/14/16/18 и АГС-17 в составе взводов ПВО и автоматических гранатометов БМП.

В застегнутом состоянии экипаж и пассажиры имеют защиту от ядерного оружия в герметичном корпусе с фильтрами. Это позволяет им работать независимо от внешней среды. БМП имеет инфракрасный прожектор, перископы и прицелы для работы в ночное время.Он также может создавать свою собственную дымовую завесу, впрыскивая дизельное топливо в выпускной коллектор.

ВАРИАНТЫ:

БМП образца 1966 г. Это была оригинальная версия БМП (также называемая БМП-А), у которой была более короткая носовая часть, чем у ее преемницы, БМП-1. В этой версии не было системы защиты от NBC.

БМП-1 (БМП модели 1976 г.) Это стандартная серийная модель БМП-1.

БМП-1К Командный вариант БМП-1.Эта версия отличается от БМП-1 главным образом наличием дополнительного радиооборудования и антенн, а также приваренными пулеметными портами. Десантное отделение было переработано для размещения полевых столов и картографических досок. Он используется как командирская машина батальона.

БМП-1П Это БМП-1 с заменой пусковой планки AT-3 SAGGER на установленную на крышке башни пусковую установку ПТУР AT-4 SPIGOT. Эта версия также имеет дымовые гранатометы, установленные в корме башни.

БМП-1ПК Это командирский вариант БМП-1П.

БРМ и БРМ-1 (БМП-Р или БМП М1976) Этот вариант используется в качестве разведывательной машины. Он состоит из БМП-1 с увеличенной двухместной башней, вооруженной 73-мм пушкой. На этой машине нет ПТУР. В крыше есть два небольших люка вместо четырех прямоугольных, как у БМП-1.

БРМ-1К (БМП M1976 / 2) Этот разведывательный вариант состоит из БРМ-1 с добавлением РЛС наблюдения поля боя ПСНР-5К (ВЫСОКИЙ МАЙК), которая установлена ​​в задней части башни.При необходимости этот радар поднимается над крышей башни, а когда не используется, опускается в башню. Эта машина также включает в себя лазерный дальномер ДКРМ-1, локационный прибор АРРС-1, миноискатель ИМП и ночной бинокль 1ПН33Б. Переносимое навигационное оборудование включает в себя гирокомпас ТНА-1, ИГ11Н и обзорный прибор 1Т25.

БМП КШМ На этой невооруженной машине управления и связи установлена ​​большая телескопическая антенна и больше радиооборудования, чем на БМП-1К.

ПРП-3 (БМП-СОН) Эта машина артиллерийской разведки используется в качестве средства корректировки артиллерийского огня и / или средства определения местоположения артиллерии / минометов.Передняя часть машины идентична БМП-1, но имеет новую двухместную башню с двумя цельными люками, открывающимися вперед. Оба люка имеют перископы для наблюдения и большой оптический прибор перед люком. Вооружение состоит из 7,62-мм пулемета, пришедшего на смену 73-мм пушке. В задней части башни установлен радар наблюдения поля боя SMALL FRED с плоской антенной, которая складывается вперед, когда она не используется. В задней части башни с левой стороны находится еще одна круглая крышка люка и телескопическая антенна.Эта машина имеет экипаж из пяти человек и оснащена обширным оборудованием связи и оптическими приборами.

ПРП-4 Этот автомобиль является преемником ПРП-3. Он отличается от своего предшественника добавлением дополнительного обтекателя с правой стороны башни.

Инженерная разведывательная машина-амфибия ИРМ Эта машина создана на базе шасси БМП-1. На нем установлен двигатель и подвеска БМП-1 в новом корпусе. Он был разработан для выполнения множества специализированных инженерных разведывательных функций, включая обнаружение мин и разведку дна реки.Для выполнения функции обнаружения мин IRM имеет два устройства, установленных в передней части машины, которые можно убрать заподлицо с корпусом, когда они не используются. IRM является полностью амфибийным и приводится в движение двумя винтами в кожухе в задней части машины. При погружении на поверхность корпуса устанавливается шноркель; когда не требуется, он остается горизонтальным.

Мобильный учебный центр БМП-ППО Эта машина представляет собой БМП-1 со снятой башней и оснащенной восемью башенками на крыше для обучаемых, а также сиденьями для командира машины и водителя.У каждого обучаемого есть ТНПО-170 и один прибор наблюдения типа МК-4, установленный в носовой части башенки, и блок А-2 переговорного устройства Р-124.

ЧЕХОСЛОВАКИЯ БМП-1 ВАРИАНТЫ:

• ОТ-90 БМП-1 с замененной башней на ту же башню, что и на чехословацком БТР ОТ-64С (8 x 8), вооруженном 14,5-мм и 7,62-мм пулеметами.
• BVP-1 БМП-1 чешского производства
• ДП-90 Техническая версия ОТ-90
• МР-31 Командная версия ПВО версии командного пункта БМП КШМ.
• МУ-90 Противоминный вариант ОТ-90, без башни с пространством, закрытым стальным листом.
• SVO Разминированный вариант БМП-1 со снятой башней и оснащенной пусковой установкой типа «Ежик» в кормовом отделении десанта.
• ВПВ Кран оборудован эвакуационной версией БМП-1. Сняты люки в крыше башни и десантного отделения, на крыше десантного отделения установлен кран-манипулятор.
• ВП-90 Разведывательный вариант ОТ-90 с башней ОТ-64.




Многоцелевой бронированный автомобиль МТ-ЛБ | Оружие и война

Вид слева спереди советской многоцелевой гусеничной машины МТ-ЛБ на выставке на базе ВВС Боллинг, 1986 год.

Машина 9П149 с ракетами 9М144 противотанкового комплекса «Штурм-С» в Артиллерийском музее Санкт-Петербурга.

Иракский МТ-ЛБ, переоборудованный в ЗСУ, вооруженный зенитной установкой ЗУ-23-2.

Бронированная гусеничная машина-амфибия МТ-ЛБ является полностью амфибией, движется по воде за счет гусениц. Низкофюзеляжный МТ-ЛБ имеет плоскую гусеничную подвеску, состоящую из шести опорных катков без возвратных катков. Коробчатый сварной стальной листовой корпус имеет боевое отделение спереди, двигатель сразу за ним с левой стороны и десантное отделение в корме, которое имеет обращенные внутрь складывающиеся брезентовые сиденья для 10 пехотинцев. На плоской крыше корпуса имеется два открывающихся вперед люка выхода десанта.Пехота входит и выходит из машины через две задние двери, снабженные огневыми портами. Всего четыре порта для стрельбы также включают по одному с каждой стороны машины. В небольшой башне справа от места командира установлен одиночный 7,62-мм пулемет. Стандартное оборудование на всех транспортных средствах включает систему защиты от ядерного оружия.

МТ-ЛБ представляет собой амфибийную бронированную гусеничную машину с низким силуэтом коробчатого корпуса из сварных стальных листов и небольшой башенкой в ​​правой передней части, на которой установлена ​​единственная 7.62-мм пулемет. Есть четыре окна для стрельбы, по одному с каждой стороны машины и по одному в каждой из двух задних выходных дверей. На плоской крыше корпуса расположены два дополнительных открывающихся вперед люка для выхода десанта. Подвеска с плоской гусеницей состоит из шести опорных катков без возвратных катков.

На MT-LB можно использовать очень широкую гусеницу с «агрессивными» грунтозацепами, чтобы облегчить работу по снегу и болоту. Версия с широкой гусеницей, получившая обозначение МТ-ЛБВ, имеет гусеницу шириной 565 мм по сравнению с обычной гусеницей шириной 350 мм.Более широкая гусеница снижает давление на грунт с 0,46 до 0,28 кг / см2.

МТ-ЛБ — машина многоцелевого назначения. При использовании в качестве бронетранспортера или командирской машины он может нести десять человек помимо экипажа, состоящего из двух человек (водитель и командир-наводчик). Он также используется как тягач для различных видов артиллерии. В этом случае он также может нести артиллерийский расчет (от шести до десяти человек). Часто используется как тягач для 100-мм противотанковой пушки Т-12. В качестве грузового и транспортного средства общего назначения он имеет грузоподъемность 2.0 метрических тонн (буксируемый груз 6,5 метрических тонн). Гусеничный МТ-ЛБВ используется как машина повышенной проходимости.

МТ-ЛБ имеет легкое вооружение и легкую броню.

MT-LB впервые получил обозначение M 1970, так как он был первоначально идентифицирован на Западе в 1970 году. Его конструкция основана на легком транспортном средстве и тягаче MT-L. Небронированный и безбашенный танк МТ-Л был впервые разработан для геологических исследований на крайнем севере.

Описание

Экипаж, водитель и командир / наводчик сидят в отсеке в передней части машины, двигатель находится за ними.Отсек в задней части позволяет перевозить до 11 пехотинцев или груз массой до 2000 кг. Возможна буксировка груза массой 6500 кг. Транспортное средство полностью амфибия, его гусеницы движутся по воде.

В небольшой башне в передней части машины установлен 7,62-мм пулемет ПКТ с ручным наведением на 360 градусов и углом возвышения от -5 до +30 градусов. Машина имеет легкую броню от стрелкового оружия и осколков снарядов толщиной от 3 до 10 мм из стали. Пехотное отделение имеет сверху два люка, которые открываются вперед.Есть четыре огневых люка — по одному с каждой стороны корпуса, два других — в задних сдвоенных дверях пехотного отделения.

Водителю предоставляется инфракрасный перископ ТВН-2, который в сочетании с поисковым светом инфракрасного / белого света OU-3GK обеспечивает дальность действия около 40 м. Все автомобили оснащены системой NBC.

ВАРИАНТЫ СЕРИИ

122-мм САУ на базе 2С1 ~ МТ-ЛБ

9П139 ~ Версия 9П138 (30 x 122 мм), основанная на МТ-ЛБ вместо ЗиЛ-131.

9П149 ~ МТ-ЛБ, с выдвижной пусковой установкой Scturm-V.

9С743 ~ Болгарское командование МТ-ЛБ.

АЗМ ~ Боевая инженерная машина

Beta-em ~ Польская машина связи

Bergningsbandvagn 4012 ~ Транспортно-эвакуационная машина на базе MT-LB в шведской армии

Bor ~ Польский грузовой автомобиль

БМП-23 ~ Болгарская разведывательная машина на базе 2С1

БМП-23Д ~ улучшенная БМП-23

БМП-30 ~ Болгарка 2С1 на базе ВПК

BRM ~ См. Sova.

Дуриан ~ См. TRI-D.

Гвоздика ~ Серия 122-мм САУ на базе шасси МТ-ЛБ.

ISM ~ Польский заградитель на базе урезанного шасси МТ-ЛБ

ISMN aka Kroton ~ Польский заградитель на базе разобранного шасси МТ-ЛБ

Изделие 6 ~ Промышленное обозначение серии.

Изготовление 6МА ~ См. МТ-ЛБМ (изделия 6МА).

Изготовление 6МБ ~ См. МТ-ЛБМ (изделия 6МБ).

K-611 ~ Аппарат для обнаружения ядерных вспышек

K-612 ~ Аппарат для обнаружения ядерных вспышек

K-612-OP ~ Аппарат для обнаружения ядерных вспышек

Krak ~ Польский вариант ПВО.

КшМ Р-80 ~ Болгарская командирская машина с двумя опорами и большой коробкой на корме

КШМ Р-81 ~ Болгарский штабной автомобиль с дополнительной башенкой наблюдателей, ящиками и генератором в кормовой части

Ла-3 ~ Командный пункт ПВО Польши.

Lowcza-3 ~ См. Ла-3.

Lotus ~ См. WEM Lotus.

LSPZRA ~ См. Шталагмит

Maritza ~ Автоматизированная система разведки NBC

Mors ~ Польский инженерный автомобиль с задним отвалом

MR HR ~ См. RHR.

МТ-ЛБ [Скорая помощь]

MT-LB [Отвал] ~ Оборудован бульдозерным отвалом, установленным сзади, для светотехнических задач

МТ-ЛБ [БГ — Радар] ~ Бульварский радиолокационный аппарат.

MT-LB [Команда]

MT-LB [вариант команды 1]

MT-LB [DR — Command] Версия команды NVA, обычно используемая артиллерийскими подразделениями.

MT-LB [Раннее производство] ~ Начальная серийная версия с креплением антенны на передней панели.

MT-LB [IQ — Скорая помощь] ~ Версия иракской машины скорой помощи.

MT-LB [IQ — Mortar Variant 1] ~ Вариант иракского миномета с установленным внутри 120-мм минометом.

MT-LB [IQ — Mortar Variant 2] ~ иракский вариант миномета, оснащенный многотрубной установкой SM4.

МТ-ЛБ [IQ — ZU-23] Специальная версия для огневой поддержки.

МТ-ЛБ [Курганская модернизация] ~ Пакет модернизации МТ-ЛБ от Курганского машиностроительного завода

MT-LB [Late Production] ~ Версия с расширенным люком драйверов.

MT-LB [Mid Production] ~ Версия с креплением антенны за башней.

MT-LB [PL — CV 9040] ~ Польская версия, оснащенная шведской башней CV 9040

MT-LB [PL — RSSV] ~ Польский аварийно-спасательный автомобиль.

МТ-ЛБ [Ремонт] ~ Ремонтная версия инженера

МТ-ЛБ [Sturm 30mm RCWS] ~ украинский вариант огневой поддержки с 30mm RCWS Штурм.

MT-LB [SU — Gun Tractor] ~ Версия, используемая как артиллерийский тягач.

МТ-ЛБ [СУ — Миномет] ~ советский минометный тракторный вариант.

MT-LB [UA Upgrade] ~ Украинская модернизация с 30-мм боевой станцией добавлена ​​

MT-LB [Модернизированный] ~ Модернизированный стандартный MT-LB

МТ-ЛБ [Василек Порти] — версия модифицирована для установки миномета Василек.

МТ-ЛБ [ЗУ-23] ~ Самодельная машина огневой поддержки

MT-LB6MA ~ См. MT-LBM (изделия 6MA).

МТ-ЛБ6МБ ~ См. МТ-ЛБМ (изделия 6МБ).

MT-LB-23M Krak ~ Польская инженерно-саперная машина ПВО

MT-LB AT ~ См. MT-LB-AT-I.

МТ-ЛБ-АТ-I ~ Артиллерийский тягач с боеукладкой в ​​составе войск

МТ-ЛБ М1979 ~ Ранний пушечный тракторный вариант

MT-LB M1979 / 1 ~ Боевой инженер версии

MT-LB M1979 / 2 ~ Боевой инженер версии

MT-LB M1979 / 3 ~ См. MTP-LB.

МТ-ЛБ М1979 / 4

MT-LB M1981 / 1 ~ Версия для радиологического исследования

МТ-ЛБ М1981 / 2

МТ-ЛБ М1983 / 1

МТ-ЛБ М1983 / 3

MT-LB M1985 ~ Оснащен ракетной системой преодоления минных полей.

МТ-ЛБ МС ~ См. Поднос.

MT-LB Mod.32 ~ Специализированное шасси.

МТ-ЛБМ (изделия 6М) — МТ-ЛБ доработка в 1990 г. на заводе Муромтепловоз

МТ-ЛБМ (изделия 6МА) — оснащен двигателем ЯМЗ-238ВМ и башней БТР-80.

МТ-ЛБМ (изделие 6МА1) — Оснащен башней АГС-17 30 мм.

МТ-ЛБМ (изделие 6МА2) — оснащен башней КПВБ 23 мм и АГС-17 30 мм.

МТ-ЛБМ (изделие 6МА3) — Оснащен ПТУР 9М133 Корнет, 7,62-мм башней ПКТМ и АГ-30 АГС.

МТ-ЛБМ (изделие 6МА4) — оснащен башней КПВБ 23 мм и КПВТ 14,5.

МТ-ЛБМ (изделие 6МБ) — Гусеничный вариант с двигателем ЯМЗ-238ВМ и башней БТР-80А.

МТ-ЛБМ (изделия 6МБ2) — Гусеничный вариант с башней АГ-17.

МТ-ЛБМ (изделия 6МБ3) — Гусеничный вариант с башней ГШ-23В.

МТ-ЛБМ (изделия 6МБ4) — Гусеничный вариант с башней ГШ-30К.

МТ-ЛБМ (изделие 6МБ5) — широкогусеничный вариант с башней 23/30 мм и ЗУР «Игла».

МТ-ЛБМ1 (изделия 6М1) — Оснащен двигателем мощностью 300-310 л.с.

МТ-ЛБ-6М1Б3 — 2 ГШ-23, 12,7 пулемета, 30 мм АГС и 2 ЗУР «Игла».

МТ-ЛБ-6М1Б5 — 2 ГШ-30К, 12,7 пулемета, 0 мм АГС и 2 ЗУР «Игла».

МТ-ЛБМ2 (изделия 6М2) ~ Курганмашзавод Мод с фитингами БМП.

МТ-ЛБО ~ Болгарское обозначение автомобиля МТ-ЛБ

МТ-ЛБ R6 ~ версия БМП производства Харькова Марозова.

МТ-ЛБ R7 — версия БМП производства Харькова Марозова.

Р-80 ~ См. КШМ Р-80.

Р-81 ~ См. КШМ Р-81.

MT-LB R-137T ~ Польский вариант связи

MT-LB SE ~ Версия для скорой помощи с поднятой задней крышей

MT-LBV [Early Production] — Ранняя серийная широкогусеничная версия.

МТ-ЛБВ [Основное производство] — Широкогусеничная версия основного производства.

MT-LBW ~ Польская версия MT-LB.

MT-LB WD ~ Польская версия команды.

MT-LB San ~ восточногерманский вариант машины скорой помощи.

MTP-LB ~ Бронированная ремонтно-эвакуационная машина.

PansarBandVagn 401 ~ MT-LB в эксплуатации в Швеции.

PansarBandVagn 401GRK — шведский МТ-ЛБ, модифицированный для установки 120-мм миномета в башне.

PansarBandVagn 452 ~ Шведский МТЛБ с башней BILL.

PansarBandVagn 4012 ~ MT-LB, модифицированный Швецией.

Поднос ~ Миномет 2Б14 82мм и 120 выстрелов

Promet ~ польский вариант ПВО со спаренной 23-мм башней с открытым верхом.

Promet 2 ~ польский вариант ПВО со спаренной 30-мм башней с открытым верхом.

Radiolänkpansarbandvagn 401 ~ Версия для управления и контроля, используемая командирами дивизии / бригады

Р-137 ~ Польский МТ-ЛБ с радиостанцией Р-137

Р-137Т ~ Польский МТ-ЛБ с радиостанцией Р-137

RHR ~ Болгарская разведывательная машина NBC с диспенсером для флагов, куполом и измерительными системами

РХМ ~ РБК

РХМ-К ~ Разведывательное управление РХБ

S-10mj ~ См. Сава.

Сани ~ См. Тунджа-Сани.

Sava ~ Стрела-10 TEL в югославской службе.

СММ В1.10 ~ См. Тунджа.

СММ 74.B1.10 ~ См. Тунджа-Сани.

SNAR-10 aka 1RL-232, MT-LB Big Fred — артиллерийско-минометная РЛС

SNAR-10M или 1RL-232-1 ~ Улучшенный SNAR-10

Sopol ~ Польский вариант ПВО.

СОВА ~ Болгарский МТ-ЛБ с разборной РЛС наблюдения

Stalagmit ~ польский вариант ПВО.

TRI ~ Польская инженерно-саперная машина

TRI-D ~ Польская система разминирования

TRI-M ~ Неопознанный

TRI HORS ~ TRI с установленным сзади бульдозерным отвалом

Тунджа ~ Миномет с минометом М-38/43 120мм и 68 выстрелов

Тунджа-Сани ~ Тунджа минометов с 2Б11 120мм и 68 выстрелов

УР-77 ~ Устройство разминирования

WAT ~ Машина огневой поддержки с башней калибра 14,5 мм.

WAT-40 ~ Машина огневой поддержки, вооруженная боеприпасами Bofors 40mm.

WEM ~ Польская версия машины скорой помощи на базе стандартного MT-LB.

WEM Lotos ~ Польская версия машины скорой помощи с приподнятой задней надстройкой.

WPT

WPT / DTP ~ Польская бронированная восстановительная версия.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

(PDF) Технология изготовления поршней теплового двигателя методом жидкостной штамповки

ИОП конф. Серия: Материаловедение и инженерия 862 (2020) 032099

принципиальная схема, металл заливают в полость штампа, соответствующую форме поковки,

прессуют пуансоном и производят, таким образом, кристаллизацию под давлением.Вторая схема

включает частичное затвердевание металла под давлением в полости, отличной от окончательной формы поковки

; Далее следует деформация в полужидком состоянии до получения окончательных размеров поковки

. В третьем случае после полной кристаллизации под давлением следует деформация в твердом состоянии

для получения окончательных размеров поковки. Данную схему следует отличать от технологического процесса горячей штамповки

заготовки-отливки, которая не кристаллизовалась под высоким давлением

[14-16].

Плавка и дозированная заливка металла в полость штампа является первым этапом технологического процесса

для всех схем технологического процесса жидкостной штамповки.

Плавка металла может производиться либо в объеме, необходимом для получения одиночной поковки, либо в плавильном агрегате

большего объема (чем необходимо для штамповки одиночной поковки) с последующей дозировкой

при разливке металла. в штамп. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки: в первом случае

металл находится в расплавленном состоянии непродолжительное время, что обеспечивает сохранение его химического состава

, а плавильно-разливочные устройства с индукционным нагревом могут быть отключены. устанавливается непосредственно на пресс

.В другом случае трудно поддерживать химический состав металла при длительном воздействии

при температурах выше точки плавления; Технически сложно дозировать жидкий металл

на часть заданной массы. Однако необходимость плавления каждой партии шихты с высокой скоростью

при первом способе (время плавки 4 … 10 мин) для поддержания рабочего хода пресса

требует мощных индукционных нагревателей и большой расход электроэнергии [17-20].

Для цветных металлов плавка и поддержание температуры расплавленного металла

может осуществляться в печах с достаточно большой емкостью.

При заполнении очень важно поддерживать оптимальную температуру металла, достаточную для

, чтобы обеспечить его текучесть и заполнить полость штампа, а с другой стороны, исключить перегрев металла.

Последнее увеличивает тепловые нагрузки на инструмент и ухудшает структуру металла поковки.

необходимо для исключения попадания шлаковых включений в жидкий металл при заливке. Скорость заливки металла в штамп

не должна быть слишком высокой, чтобы не разрушить рабочую поверхность штампа

и исключить сварку заготовки со штампом. Для этого используют защитное покрытие

полости штампа на основе извести, графита, каолина и др. [21-23].

Штамповка жидким металлом производится на специализированных гидравлических и фрикционных прессах.Специализация прессов

связана с необходимостью высоких оборотов холостого хода; регулируемое, плавное нажатие на пуансон без резких

скачков в его движении; необходимость в эжекторах и возможность монтажа плавильно-наливных устройств.

При установке штампа на пресс между ними должна быть предусмотрена теплоизоляция.

Плашки для жидкостной штамповки в большинстве случаев состоят из трех формирующих частей: вкладыша, выталкивателя (образующего матрицу

) и пуансона, установленного на подвижном ползуне пресса.Большое значение имеет правильный зазор

между пуансоном и матрицей, т. К. При большом зазоре возможно заклинивание, при маленьком — приваривание к гильзе пуансона

или

заусенцев на контактных поверхностях. Материал штампов — обычно молибден-

легированная сталь

; для цветных металлов рекомендуется использовать углеродистые стали с максимальным содержанием углерода около 0,5% [8].

Процесс штамповки (кристаллизация и последующая деформация металла в штампе) определяет

качество полученной поковки.При этом важным параметром процесса является время от

окончания заполнения матрицы жидким металлом до начала кристаллизации при требуемом минимальном давлении

. Решающим условием для получения высококачественной поковки является то, что время должно быть на

больше или равно времени подхода пуансона из верхнего исходного положения до закрытия штампа

и времени, затраченного на разработку штампа. минимально необходимое давление в полости матрицы.

Кристаллизация под таким давлением является определяющим фактором для образования мелкозернистой плотной структуры металла

и повышения его механических свойств. Величину давления рекомендуется

прикладывать в диапазоне 100 … 00 МПа, а время выдержки под давлением зависит от сложности

и размеров поковки и составляет 2 … 10 с.

Область применения жидкой штамповки определяется, прежде всего, преимуществами этого процесса

перед литейной технологией и традиционными процессами горячей объемной штамповки.По сравнению с отливками,

Тахометр — неотъемлемая часть каждого автомобиля

Тахометр — неотъемлемая часть каждого автомобиля. Этот прибор используется для определения количества оборотов двигателя, значение которого затем отображается на специальной шкале. Обычно этот процесс измерения занимает несколько миллисекунд, поэтому водитель может получить достоверную информацию только о текущем состоянии «двигателя» своего автомобиля. В чем особенность «тахометра» и как он работает, вы узнаете из нашей сегодняшней статьи.

Функции

Основная задача данного устройства — облегчить выбор необходимой (точнее правильной) трансмиссии на коробке переключения, что значительно увеличивает динамику автомобиля и не так «страдает» мотор. Для начинающих: работа двигателя на малых или высоких оборотах влечет за собой значительную нагрузку на все части КШМ, что приводит к значительному сокращению ресурса двигателя и трансмиссии. Таким образом, тахометр является своеобразным «советником», который показывает текущие обороты двигателя водителя и тем самым указывает на возможную необходимость переключения на повышенную или пониженную скорость (соответственно, упала ли стрелка или вышла за зеленую шкалу).

Принцип работы

Основная суть такого устройства, как тахометр, заключается в регистрации и контроле количества импульсов, поступающих с датчика коленвала. Это с датчиками, поэтому не думайте, что тахометр где-то там наматывается на коленвал или еще что-то. Также стоит отметить, что подсчет импульсов может производиться как в прямом, так и в обратном направлениях (в некоторых случаях даже в обоих направлениях).

Значение, измеренное датчиком, выводится на специальной шкале.Здесь основным измеряемым значением является количество оборотов в минуту (об / мин). При этом на стрелочных приборах возможно отклонение в районе нескольких сотен оборотов (на самой шкале часто указывается сток от 2 до 8 тысяч об / мин). На электронных устройствах отображается более точная индикация. Кстати, о разновидностях.

Виды

На данный момент существует два основных типа таких устройств, как тахометр. Это коммутационные устройства (их часто называют аналоговыми) и цифрового типа.Первая разновидность — самая древняя и в то же время надежная. Несмотря на то, что электронный цифровой тахометр является гораздо более точным и функциональным устройством, многие водители предпочитают использовать стрелочные механизмы. Дело в том, что показания с такой шкалы очень легко читаются, а к электронным нужно очень долго привыкать. И пусть стрелок в показаниях неточен, но читать удобнее. А для двигателя главное, чтобы скорость не выходила за зеленую шкалу.А то, что есть разница в 100-300 оборотов, это не очень много.

Заключение

Таким образом, тахометр является очень полезным измерительным прибором (хотя и не обязательным), который быстро считывает частоту вращения коленчатого вала и выводит эти значения на специальную шкалу.

Дизельные двигатели грузовых автомобилей и тракторов. Запчасти, регулировка и ремонт. Ремонтируем штангу трактора МТЗ

Детали цилиндро-поршневой группы подлежат замене либо при повышенном расходе картерного масла, либо при повышении концентрации газов в картере, которые фиксируются специальными приспособлениями.

Для проведения экспертного осмотра деталей головка блока цилиндров отделяется и снимается поддон картера. Если, отделив головку блока цилиндров, вы обнаружите трещины на поверхности блока, прекратите дальнейшую разборку, а двигатель отделите от сердечника и отправьте в ремонт.

Если явных дефектов нет, снять масляный насос, патрубки и крышки шатунных подшипников, снять поршневой узел с шатунами с гильз цилиндров.

Какие из деталей цилиндро-поршневой группы МТЗ-80, МТЗ-82 наиболее подвержены износу? Это поршневые кольца, поршень, втулка верхней головки шатуна, гильзы шатунных подшипников, гильзы цилиндров (рис.2.1.29, 2.1.30).

Диаметр гильзы измеряется (рис. 2.1.31) в следующих местах: в зоне наибольшего износа верхнего ремня гильзы в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, а затем в зоне качания. плоскость шатуна. В каком случае менять гильзу цилиндра? Втулку необходимо заменять при выработке ее рабочей поверхности диаметром более 0,4 мм или овальности и конусности более 0,06 мм.

Диаметр юбки поршня определяется в плоскости, перпендикулярной отверстию под поршневой палец (рис.2.1.32).

Также поршни измеряют зазоры по высоте между канавками поршня и поршневыми кольцами (рис. 2.1.33).

Если зазор между канавкой поршня и новым поршневым кольцом допустимого размера превышен, поршень заменяется.

Рис. 2.1.29. Как состоят детали блока цилиндров трактора МТЗ-80, МТЗ-82:
1 — блок цилиндров; 2 — болт; 3 — рым-болт; 4, 10, 14 — прокладки; 5 — корпус сальника; 6 — задний лист двигателя; 7 — опора картера; 8 — крышки; 9 — крышка коренного подшипника; 11 — щиток; 12 — крышка шестерни; 13 — опора; 15 — сайлентблоки; 16 — пробка; 17 — гильза цилиндра; 18 — кольца вкладыши




Фиг.2.1.30. Как состоят детали блока кривошипно-шатунной группы трактора МТЗ-80, МТЗ-82:
1 — поршень; 2 — поршневые кольца; 3 — поршневой палец; 4 — втулка верхней головки шатуна; 5 — шток; 6 — корневая вставка; 7 — маховик; 8 — крышка шатуна; 9 — шток шатуна; 10 — коленчатый вал; 11 — противовес; 12 — болт

Рис. 2.1.31. Как измерить диаметр гильзы цилиндра трактора МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — штангенциркуль; 2 — гильза цилиндра; 3 — блок цилиндров	Фиг.2.1.32. Как измерить диаметр юбки поршня трактора МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — микрометр; 2 — поршневой
	Рис. 2.1.33. Как измерить зазор между канавкой поршня и поршневым кольцом трактора МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — кольцо; 2 — поршень; 3-х пластинчатый зонд

Основные показатели цилиндро-поршневой группы

Заменен узел цилиндро-поршневая группа с зазором (разницей диаметров) между юбкой поршня и гильзой, превышающим допустимое значение.

Гильзы из блока выдавливаются специальным инструментом (рис. 2.1.34).

Рис. 2.1.34. Как выпрессовать гильзы из блока цилиндров МТЗ-80, МТЗ-82:
1 — гильза цилиндра; 2 — съемник; 3 — блок цилиндров

Что делать, если диаметры гильзы и поршня находятся в пределах допуска? В этом случае рекомендация такая: отжать втулку от блока, повернуть вокруг оси на 90 °, потому что гильза и поршень изнашиваются чаще всего в плоскости качания шатуна.Затем вдавите рукав обратно в блок.

Поршневые кольца заменяют, если зазор в замке кольца превышает допустимое значение при установке кольца в неизношенной верхней части гильзы.

Перед сборкой цилиндро-поршневой группы оцените состояние поршневого пальца, шатуна и параметры втулки верхней головки шатуна. Втулку необходимо заменить, если увеличился диаметр отверстия под поршневой палец или ослабились соединения в верхней головке шатуна.Поршневой палец и втулка верхней головки шатуна заменяются, если зазор между пальцем и втулкой стал более 0,06 мм. Палец изменен с овальностью и конусностью более 0,02 мм.

На приборе КИ-724 диагностируется изгиб и перекручивание шатуна (рис. 2.1.35).

При сборке шатуна в его верхнюю головку на первом этапе втулка запрессовывается (рис. 2.1.36).

Чтобы подвести втулку верхней втулки головки шатуна под поршневой палец, ее слегка подкатывают.Зазор между отверстием верхней втулки шатуна и поршневым пальцем, как правило, не должен превышать 0,03 мм.

Тонкостенные сменные вкладыши шатунных подшипников коленчатого вала выполнены, как известно, с высокой точностью. Требуемый зазор при постоянной опоре подшипника обеспечивается соответствующими диаметрами шейки коленчатого вала. Поэтому вкладыши обычно заменяют без лишних действий по подгонке и всегда попарно. Не допускаются следующие манипуляции: замена только одной вставки из пары; заточка или выравнивание стыков подшипников или крышек подшипников скребком; размещение прокладок между вкладышами и станиной, между крышкой и шатуном.В процессе замены нужно понимать, что размерная группа вкладышей всегда соответствует размерной группе шейки коленчатого вала.

Перед заменой старых деталей цилиндро-поршневой группы на новые их необходимо подобрать по размерным группам. Гильзы цилиндров подбираются по размерным группам по внутреннему диаметру, а поршни по внешнему диаметру юбки в нижней части. Поршни и гильзы цилиндров, которые вы собираетесь установить на двигатель, должны быть одной размерной группы.

Размерные группы цилиндров и поршней двигателя Д-240

Маркировка размерных групп указывается на нерабочем верхнем торце гильзы и на днище поршня. Перед тем, как вставить втулку в блок, необходимо заменить резиновые уплотнители. Легким постукиванием молотка устанавливается гильза с помощью ступенчатой ​​оправки (рис. 2.1.37). При плотном входе втулки можно использовать специальный винтовой инструмент для запрессовки (рис. 2.1.38). После запрессовки необходимо измерить выступание манжеты втулки над поверхностью блока индикатором (рис.2.1.39). Он должен быть в пределах 0,065 — 0,165 мм.

С небольшим перепадом втулки можно установить медные прокладки под воротник втулки. При выборе поршней ориентируйтесь на размерные группы поршневых пальцев. Внутренняя поверхность этих деталей и бобышка поршня промаркированы краской. Поршни и поршневые пальцы относятся к одной размерной группе. Поршневой палец вдавливается в предварительно нагретый в масле поршень. Поршень нагревается до температуры 70-80 ° С. Разброс масс между шатунами в сборе с поршнями, установленными на двигателе Д-240, не должен превышать 15 г.

Эластичность поршневых колец можно проверить с помощью прибора МИП-100 (рис. 2.1.40). Если зазор в замках находится в пределах 0,3-6,6 мм (рис. 2.1.41), эластичность колец не должна быть больше: первого (верхнего) — 60-82 Н, второго и третьего — 58-78 Н.

Наденьте поршневые кольца на поршень определенным образом, предохраняя кольца от случайных поломок, благодаря специальному приспособлению (рис. 2.1.42). При правильной установке колец они должны двигаться без напряжения при повороте поршня и погружении в пазы под действием собственной массы.

Рис. 2.1.40. Как проверить эластичность поршневых колец МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — поршневое кольцо; 2 — прибор МИП-100	Рис. 2.1.41. Как измерить зазор в замке поршневого кольца МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — пластина щупа; 2 — кольцо поршневое
	Рис. 2.1.42. Как правильно носить поршневое кольцо МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — поршневой; 2 — приспособление; 3 — кольцо поршневое
Фиг.2.1.43. Оправка конусная для установки поршня МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — поршень; 2 — оправка	Рис. 2.1.44. Установка поршня с шатуном в блок цилиндров МТЗ-80, МТЗ-82: 1 — блок цилиндров; 2 — поршень; 3 — оправка

Замки первого и третьего поршневых колец должны быть размещены в пазах поршня под углом 180 ° относительно замков второго и четвертого колец.Поршневой узел с кольцами и шатун обливается без щадя по моторному маслу и с помощью конической «шлаки» (рис. 2.1.43) помещается в гильзу цилиндра, слегка постукивая рукояткой молотка по днищу поршня (рис. 2.1). .44).

Болты шатунного подшипника затягивают динамометрическим ключом в несколько подходов.

Регулировочные данные для сборки двигателя Д-240

Когда поршень находится в верхней мертвой точке, он не выступает над поверхностью блока более чем на 0.5 мм. Так должно быть.

И Вам искренне. По окончании установки цилиндро-поршневой группы и крышек шатунных подшипников ставят масляный насос, его перекачиваемый и всасывающий трубопроводы и закрывают масляный поддон. Прокладку картера необходимо смазать с обеих сторон графитовой смазкой (продается в магазинах) или герметиком Эластосил 137-83. В этом случае в цилиндры заливается 30-50 г моторного масла. Прокладка ГБЦ также со всех сторон покрыта графитовой пастой.Затягивайте болты крепления головки, желательно по правилам, динамометрическим ключом (рис. 2.1.45) в кодированной специальными цифрами последовательности (рис. 2.1.46) в два или три приема. Ну а потом ставят стержни и оси коромысла в сборе с коромыслами.

Момент затяжки гаек крепления ГБЦ и тепловые зазоры в клапанном механизме необходимо строго соблюдать по правилам и нормативной информации при сборке двигателя МТЗ-80, МТЗ-82.

Блок цилиндров и головка дизеля Д-240

Головка блока цилиндров двигателя Д-240 трактора МТЗ-80, 82 представляет собой отливку из чугуна механообработки.Сбоку на головку крепятся впускной и выпускной коллекторы. Между головкой и коллектором прокладки из асбестовой ткани.

Сверху на головку блока цилиндров запрессовано восемь направляющих втулок, в которые вставлены впускной и выпускной клапаны. Внизу в головке есть прорези для тарелок клапанов.

Для улучшения охлаждения форсунок их помещают в латунные стаканы. Под днищами стаканов установлены уплотнительные шайбы. Стаканы прижимаются к шайбам гайками, вкрученными в головку.

Прутки стальные штампованные. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка (сталь со слоем бронзы). Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулки есть отверстие.

По внутреннему диаметру втулки разделены на две размерные группы: при большом диаметре они маркируются черной краской, при меньшем — желтой. Нижняя головка шатуна съемная.

Разъем выполнен наклонным для обеспечения прохождения нижней части через втулку при установке.Крышка крепится к шатуну двумя болтами из нержавеющей стали, фиксируемыми стопорной пластиной.

К основным дефектам ГБЦ двигателя Д-240 трактора МТЗ-80, 82 относятся: коробление плоскости разъема, износ внутренних поверхностей направляющих втулок, фаски клапанов и седел клапанов; наличие трещин на их перемычках; прогорание посадочных мест под уплотнитель форсунки или его стекло.

При техническом осмотре головки блока используется таблица.Утопление клапанов в гнездах головки без снятия ее с блока цилиндров можно определить по выступу штоков всасывающего клапана относительно поверхности головки блока цилиндров.

Для этого поочередно устанавливаем поршни в. МК на такте сжатия и измеряем расстояние от конца штока клапана до головки блока. Если выступ штока клапана превышает цифры, то это свидетельствует о максимальном износе тарелок клапана и их седел.

Заодно можно определить степень износа кулачков распределительного вала.Для этого прокрутите коленчатый вал дизельного двигателя до полного открытия клапана (с тепловым зазором, установленным для холодного дизеля) и измерьте расстояние от штока до головки блока цилиндров.

Разница в расстояниях, измеренных при закрытых и полностью открытых клапанах, определяет величину перемещения каждого клапана. Если смещение клапана превышает допустимые значения, распредвал дизеля заменяется.

После этих измерений головка блока цилиндров снимается с дизеля Д-240 и подвергается дополнительному осмотру.Измерить коробление плоскости разъема ГБЦ с помощью щупа и линейки.

При окунании тарелок клапанов более приемлемых размеров головка заменяется. Если эти размеры не превышают допустимые, то разбирают ГБЦ и ремонтируют.

Для впуска воздуха и отработавших газов необходимо при определенном угле поворота коленчатого вала соединить цилиндры с впускным и выпускным коллекторами. Это обеспечивается расположенным сверху механизмом фаз газораспределения.

ГРМ двигатель Д-240

При работе тракторного двигателя МТЗ-80, 82 коленчатый вал через шестерни 1, 2 и 14 (рис. 1) вращает распределительный вал, имеющий кулачки 13. В нужный момент кулачок выходит на толкатель 12. , поднимает шток 11 и короткое плечо коромысла 7.

В этом случае коромысло поворачивается вокруг оси 8 и давит на шток клапана 3 длинным заплечиком, дополнительно сжимая пружину 5 и открывает клапан.

Клапан закрывается под действием той же пружины.Каждый цилиндр имеет два клапана — впускной и выпускной. Плавный подъем и опускание клапана, а также продолжительность его открытия обеспечивается определенным профилем кулачка.

Рис. 1. Схема фаз газораспределения двигателя Д-240 .

1 — шестерня коленчатого вала; 2- промежуточная шестерня; 3 — клапан; 4 — направляющая втулка; 5 — пружина: 6 — упорная пластина; 7 рокер; 8 — ось коромысла; 9 — контргайка; 10 — регулировочный винт; 11 штанга; 12 — толкатель: 13 — кулачок распределительного вала; 14 — шестерня распределительного вала

Требуемая последовательность открытия клапана двигателя достигается соответствующим размещением кулачков на валу.

Поскольку рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит при двух оборотах коленчатого вала, а впускной и выпускной клапаны за это время должны открываться только один раз, распределительный вал вращается в два раза медленнее, чем коленчатый вал.

Это достигается установкой на распределительный вал ведущей шестерни 14, имеющей вдвое больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.

Клапан D-240 должен открываться при определенном положении поршня в цилиндре. Стабильность работы газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов обеспечивается подключением распределительных шестерен по специально нанесенным меткам.Во время работы двигателя детали механизма нагреваются и расширяются.

Чтобы не нарушалась плотная посадка клапана в седле, между клапаном и коромыслом регулировочным винтом 10 устанавливается тепловой зазор (для разных двигателей он находится в пределах 0,3-0,5 мм).

Небольшой зазор, а, следовательно, неплотная посадка клапана в седле, приводит к прорыву горячих газов через трещины и перегреву клапана (возможно коробление тарелки клапана и выгорание ее фаски).

В случае увеличения зазора возникают громкие стуки, которые хорошо слышны при работающем двигателе. Кроме того, сокращается время и уменьшается открытие клапана, в результате чего ухудшается очистка цилиндров от продуктов сгорания и уменьшается их заполнение свежим зарядом.

Чтобы продлить время открытия клапанов и улучшить наполнение и очистку цилиндра, клапаны открываются с некоторым опережением (до прибытия поршня bw) и закрываются с задержкой (после того, как поршень проходит bm), затем — время открытия клапана при повороте коленчатого вала более чем на 180 °.

Основные размеры и установочные параметры деталей ГБЦ и ГРМ дизеля Д-240

Выступ стержня клапана, мм (нормальный / допустимый) — 56,0 — 57,2

Ход клапана, мм (нормальный / допустимый) — 10,2 — 9,0

Деформация плоскости разъема ГБЦ, мм — 0,15

Тарелка погружного клапана, мм (нормальная / допустимая) — 0,4-0,7

Допустимый внутренний диаметр гильзы клапана, мм — 11,10

Допустимое сжатие пружин внешних клапанов на рабочую высоту, Н — 148

Рабочая высота пружины, мм — 54.0

Обжатие внутренних пружин клапана на рабочую высоту, Н — 74

Рабочая высота, мм — 48,5

Допустимый диаметр стержня клапана, мм — 10,85

Внутренний диаметр коромысла, мм — 19.02-19.05

Диаметр оси коромысла, мм — 18,98 -19,00

Сухари клапанов и клапанные пружины двигателя Д-240 снимаются специальным приспособлением. Если седло клапана имеет трещины, головку возвращают в ремонт.

Снятые клапаны маркируются, затем измеряется диаметр стержня и проверяется биение фаски и изгиб стержня. Биение фаски клапана и изгиб штока относительно оси клапана не должны превышать 0,03 мм.

Если на клапанах снятия фаски остаются следы прожигов, потеков, рабочая поверхность пластины снятия фаски обрабатывается на специальных шлифовальных станках. Рабочая фаска впускного клапана дизелей Д-240 отшлифована под углом 45 °.

После удаления следов износа ширина цилиндрической части тарелки клапана должна быть не менее 0,5 мм. Направляющая втулка клапана ДВС Д-240 заменяется при износе внутреннего отверстия для штока клапана или ослаблении седла в головке блока цилиндров.

При ослаблении посадки втулки в головке из запчастей выберите втулку с наибольшим отклонением по наружному диаметру, смажьте ее эпоксидным клеем без наполнителя и вдавите в головку.После установки направляющих втулок обработайте седло клапана планетарно-шлифовальным устройством.

В случае возникновения рисков, потеков и прожогов на рабочей фаске, седла клапана сначала отшлифуют фаску, чтобы удалить любые признаки износа и измерить степень промывки клапанов с новым клапаном.

Если он находится в допустимых пределах, продолжить обработку седла клапана. Нижняя (внешняя) кромка рабочего скоса седла клапана в ГБЦ обрабатывается шлифовальным кругом с углом конуса 150, а верхняя (внутренняя) кромка — 60 °.

Ширина рабочей грани патрубка впускных клапанов ДВС Д-240 должна быть 2,0 … 2,5 мм, а выпускной — 1,5 … 2,0 мм.

После обработки тарелки клапана и его седла взаимно протирают их. Если все клапаны и их седла отремонтированы, значит, они стачиваются на станке. При ремонте одного-двух клапанов протирают пневматическим устройством, используя пасту из смеси микропорошка с индустриальным или моторным маслом.

Во время шлифовки, при вращении клапана, он периодически поднимается.Время от времени проверяется состояние шлифовальных граней клапана и патрубка. Верхний край непрозрачной полосы рабочей фаски должен располагаться на расстоянии не менее 0,5 мм от цилиндрического пояса тарелки клапана.

Если матовая полоса значительно ниже или выше пояска, то седло клапана снова обрабатывают шлифовальными кругами с углом конуса 60 или 150 ° и снова затирают клапан и гнездо.

Перед сборкой клапанов Д-240 проверьте упругость пружины клапана на приборе.Если параметры выходят за допустимые пределы, пружины заменяются.

В некоторых случаях для компенсации длины и силы сжатия пружины под них устанавливают специальные шайбы, толщину которых можно определить по формуле для впускного клапана A = B — 1,3 мм, для выпускного клапана A = B — 1,8 мм, где B — фактическая величина утопления клапана, измеренная после ремонта седла клапана.

сборки клапанов, выступ сухарей над плоскостью тарелки пружины должен быть не более 0.5 мм, утопление — 1,3 мм.

Для контроля герметичности клапанов двигателя впускной и выпускной каналы ГБЦ заполнены керосином. Он не должен вытекать 1,5 минуты. Перед установкой оси коромысла в сборе проверьте техническое состояние каждого коромысла.

Если коромысла имеют выемки на бойках более 0,3 мм, их поверхность шлифуют до удаления следов износа. Непараллельность рабочей поверхности коромысла должна быть не более 0.05 мм.

При необходимости проверьте внутренний диаметр отверстий коромысел. Допустимый зазор между втулкой и осью коромысла не более 0,15 мм.

________

______________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________

Другое специальное оборудование

МТЗ-80

______________________________________________________________________________________

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) Предназначен для преобразования поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала (ВЧ).Основными подвижными частями коленчатого вала являются: поршни с кольцами, поршневые пальцы, шатуны, шатун и коренные подшипники, маховик.
Поршневая группа деталей дизелей Д-65 и Д-240 устроена аналогично.


Рис. 1. Поршень с шатуном (Д-65):
1 — болт шатуна; 2 — крышка головки шатуна; 3 — шток; 4 — стопорное кольцо; 5 — поршневой палец; 6 — поршень; 7 — маслосъемные кольца; 8 — компрессионные кольца; 9 — верхнее компрессионное кольцо; 10 — втулка верхней головки шатуна; 11 — верхний вкладыш шатуна; 12-нижняя втулка шатуна; 13 — стопорная пластина

Поршни

6 (рис.1) выполнены из алюминиевого сплава с тремя канавками для сжатия 8, 9 и двумя для маслосъемных 7 колец. В днище поршня сделана камера сгорания. В канавках маслосъемных колец и ниже этих канавок просверлены отверстия для отвода масла в поршень. По внешнему диаметру юбки (в плоскости, перпендикулярной плоскости поршневого пальца) поршни делятся на три размерные группы (таблица 1). На низ наносится штамп группы.

Поршни, шатуны и поршневые пальцы подбираются в комплекте к двигателю той же размерной группы.Отклонение массы поршней и шатунов в комплекте не должно превышать 15 г. Поршни делятся на две размерные группы по диаметру расточки под поршневой палец (таблица 2), на бабушках маркированы краской. Поршневые пальцы 5 полые, стальные. От осевого перемещения они удерживаются раздвижными стопорными кольцами 4., установленными в канавках поршня. По внешнему диаметру пальцы делятся на две группы (см. Табл. 2). Маркировочная краска наносится на внутреннюю поверхность пальца.

Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна. Верхнее компрессионное кольцо 9 прямоугольного сечения хромировано для уменьшения износа (на внешней поверхности). Второе и третье 8 кольца имеют на внутренней поверхности торсионные канавки для улучшения компрессионных свойств, которые при установке колец должны быть обращены вверх — ко дну поршня. Маслосъемные кольца 7 скребкового типа установлены в двух нижних канавках поршня (по две в каждой канавке). Верх в пазу представляет собой кольцо с дренажными окнами на конце, а нижний — без окон; выемки на внешней поверхности маслосъемных колец должны быть направлены вниз (в сторону юбки поршня).

Замки поршневых колец расположены на равном расстоянии по окружности. Нормальный зазор в замке — новое кольцо, устанавливаемое в новую втулку 0,3 … 0,7 мм. Поршневые кольца заменяют, если зазор превышает 4 мм, а поршни заменяют, если зазор между новым кольцом и канавкой в ​​поршне превышает 0,4 мм в высоту. У дизеля Д-245 несколько иное расположение колец (рис.2): под верхнее трапециевидное компрессионное кольцо врезана чугунная вставка 2, маслосъемное кольцо одно — как и у Д-240 — из тип коробки.


Рис. 2. Расположение колец на поршнях дизелей Д-245 (а) и Д240 (б):
а) 1 — поршень; 2 — чугунная вставка типа «нирезист»; 3 — верхнее компрессионное кольцо; 4, 5 — компрессионные кольца; 6 — маслосъемное кольцо;
б) 1 — поршень; 2 — верхнее компрессионное кольцо; 3, 4 — компрессионные кольца; 5 — маслосъемное кольцо

Шатуны 3 (см. Рис. 1) стальные, штампованные. В верхнюю головку запрессована биметаллическая втулка 10 (сталь со слоем бронзы). Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулки есть отверстие.По внутреннему диаметру втулки разделены на две размерные группы: при большом диаметре они маркируются черной краской, при меньшем — желтой.

Нижняя головка шатуна съемная. Разъем выполнен наклонным для обеспечения прохода нижней части через втулку при установке. Крышка 2 крепится к шатуну двумя болтами из нержавеющей стали, фиксируемыми предохранительной пластиной 3.



Рис. 3. Детали кривошипно-газораспределительного механизма (Д-65):
1 — заглушка; 2 — шестерня распределительного вала; 3 — упорное кольцо; 4 — упорный фланец распределительного вала; 5 — толкатели; 6 — впускной клапан; 7 — направляющая втулка клапана; 8 — ручка декомпрессионного механизма; 9 — ролики декомпрессионного механизма; 10-регулировочный винт: 11 — выпускной клапан; 12 — штанги толкатели; 13-поршневой; 14-распредвал; 15 — втулка; 16 — палец маховика, 17 — шариковые подшипники; 18 — болт; 19 — маховик; 20 — коронка; 21 — шатун; 22, 23 — вкладыши коренных подшипников; 24 — шестерня; 25 — масляный дефлектор; 26 — коленчатый вал; 27 — шкив; 28 — ГБЦ; 29 — пружина клапана; 30 — взломщик; 31 — регулировочный винт механизма декомпрессии; 32 — коромысло.

Коленчатый вал 26 (рис. 3) полноподъемный, стальной (имеет пять основных и четыре шатуна, рабочие поверхности которых закалены токами высокой частоты. В шатунах имеются полости для центробежной очистки масла при валу Полости закрываются резьбовыми заглушками 1, которые в двигателе должны быть одной группы (номер группы выбит на конце заглушки), чтобы вал не трогался.На первых закрепляются съемные противовесы. , четвертая, пятая и восьмая щеки вала дизелей Д-240 и Д-245.коленчатый вал этих дизелей (2200 мин1), за счет чего резко возрастают центробежные силы.

На переднем конце вала установлены шестерня 24 распределительного привода и смазочного насоса, шкив 27 привода насоса системы охлаждения и генератора, маслоотражатель 25; на задней стороне масляный дефлектор и маховик 19 с запрессованным на него стальным зубчатым кольцом 20.

Коленчатые валы изготавливаются с шейками двух номиналов: для дизелей Д-65 диаметры шейки коренной и шатунной по первому номиналу — 85.25 мм и 75,25 мм соответственно, во втором — 85,0 мм и 75,0 мм; для дизелей Д-240 в первом — 75,25 мм и 68,25 мм, во втором — 75,0 мм и 68,0 мм. Валы с шейками второго типоразмера маркируются на первой щеке: 2КС — все шейки вала второго номинала; 2К — коренной второго, а шатун первого; 2Ш — шатун второго, а корень первого.

Вкладыши коренных 23 и 22 шатунных подшипников изготовлены из стали-алюминиевой ленты.От перемещений и поворотов вкладыши останавливаются штампованными на них усиками, которые входят в фрезеровку в гильзы вкладышей в блоке и шатуне. Товарный знак и размер завода наносятся на внешнюю поверхность вкладыша, а марки («+» или «-») — на высоте вкладыша (вкладыши укомплектованы так, чтобы у одного из них был знак «+» на усиках. ) и другой знак «-» или оба без маркировки). Отверстия в верхних половинках основных вкладышей совпадают с маслоподводящими каналами в блоке.

Зазор в подшипниках нового или отремонтированного двигателя находится в пределах 0,065 … 0,123 мм для шатуна и 0,070 … 0,134 мм для коренных. При увеличении зазора в шатунных подшипниках до 0,25 мм и овальности шейки более 0,06 мм или в основных до 0,3 и более 0,1 мм соответственно шейки валов шлифуются до соответствующего ремонтного размера.

Осевое перемещение вала ограничено упорами шейки пятого корня (допустимое в эксплуатации 0.5 мм) осевое перемещение нижней головки шатуна составляет 0,7 мм. Коленчатый вал и маховик дизеля Д-240 показаны на рис. 4.



Рис. 4. Коленчатый вал с маховиком (Д-240):
1 — коренная шейка; 2 и 12 — щеки; 3 — упорные кольца; 4 — нижний вкладыш коренного подшипника; 5 — маховик; 6 — масляная шайба; 7 — установочный штифт; 8 — болт; 9 — зубчатое кольцо; 10 — верхний вкладыш коренного подшипника; 11 — шейка шатуна; 13 — филе; 14 — противовесы; 15 — болт крепления противовеса; 16 — стопорная шайба; 17 — шестерня коленчатого вала; 18 — шестерня привода масляного насоса; 19 — шайба упорная; 20 — болт; 21 — шкив; 22 — канал для подачи масла в полость шатунной шейки; 23 — пробка; 24 — полость в шейке шатуна; 25 — трубка для масла.
[Тракторы «Беларус» семейств МТЗ и ЮМЗ. Устройство, работа, обслуживание. I.E. Белоконь, А. Окоча, Г. Шкаровский; Эд. I.E. Белоконья. 2003]

Статьи о КШМ тракторных двигателей :; ; ; ;

Цилиндровая поршневая группа. Ремонт трактора МТЗ-82 дизельный

Замена деталей цилиндро-поршневой группы при повышенном расходе картерного масла или повышенном проникновении газов в картер дизельного двигателя, измеренном диагностическими приборами.

Если диагностические параметры достигли значений, превышающих допустимые, то дизельный двигатель разбирают.

Для проведения технического осмотра деталей снимается головка блока цилиндров и масляный поддон. Если после снятия головки на поверхности блока обнаруживаются трещины, то дальнейшая разборка прекращается, дизель снимается с трактора и отправляется в ремонт.

При отсутствии явных дефектов масляный насос, трубопроводы и крышки шатунных подшипников демонтируются, поршни в сборе с шатунами снимаются с гильз цилиндров.

Среди деталей поршневой группы наиболее подверженными износу являются: поршневые кольца, поршень, втулка верхней головки шатуна, втулки шатунных подшипников, гильзы цилиндров (рис. 2.1.29, 2.1.30) .

Диаметр гильзы измеряют (рис. 2.1.31) в месте наибольшего износа верхнего ремня гильзы сначала в плоскости, параллельной оси коленчатого вала, а затем в плоскости качания гильзы. шатун. Втулка заменяется при износе ее рабочей поверхности более 0.Диаметром 4 мм или овальностью и конусностью более 0,06 мм.

Диаметр юбки поршня измеряется в плоскости, перпендикулярной отверстию под поршневой палец (рис. 2.1.32).

Помимо диаметра юбки, поршень регулирует зазор по высоте между канавками поршня и поршневыми кольцами (рис. 2.1.33).

Если зазор между канавкой поршня и новым поршневым кольцом превышает допустимый размер, поршень заменяется.

Рис.2.1.29. Взаимное расположение деталей блока цилиндров:
1 — блок цилиндров; 2 — болт; 3 — рым-болт; 4, 10, 14 — прокладки; 5 — корпус сальника; 6 — задний лист дизельного двигателя; 7 — опора картера; 8 — крышки; 9 — крышка коренного подшипника; 11 — щиток; 12 — крышка шестерни; 13 — опора; 15 — сайлентблоки; 16 — пробка; 17 — гильза цилиндра; 18 — кольца вкладыши

Рис. 2.1.30. Взаимное расположение деталей кривошипной группы:
1 — поршень; 2 — поршневые кольца; 3 — поршневой палец; 4 — втулка верхней головки шатуна; 5 — шток; 6 — корневая вставка; 7 — маховик; 8 — крышка шатуна; 9 — шток шатуна; 10 — коленчатый вал; 11 — противовес; 12 — болт

	Рис.2.1.31. Измерение диаметра гильзы цилиндра: 1 — штангенциркуль; 2 — гильза цилиндра; 3 — блок цилиндров
	Рис. 2.1.32. Размер диаметра юбки поршня: 1 — микрометр; 2 — поршневой
	Рис. 2.1.33. Измерить зазор между канавкой поршня и поршневым кольцом: 1 — кольцо; 2 — поршень; 3-х пластинчатый зонд

Основные показатели цилиндро-поршневой группы

Зазор между юбкой поршня и гильзой цилиндра, мм:
номинальная
разрешено
Зазор в замке поршневого кольца, мм:
номинальная
разрешено
Зазор между канавкой поршня и поршневым кольцом, мм: номинальный
для компрессионных колец
для маслосъемных колец
разрешено

Узел поршень-поршень заменяется с зазором (разницей в диаметре) между юбкой поршня и втулкой, превышающим допустимое значение.

Гильзы из блока выдавливаются специальным съемником (рис. 2.1.34).

Рис. 2.1.34. Выдавливание гильзы из блока цилиндров:
1 — гильза цилиндра; 2 — съемник; 3 — блок цилиндров

Если диаметры гильзы и поршня находятся в пределах нормы, рекомендуется выдавить гильзу из блока, повернуть ее вокруг оси на 90 °, так как гильза и поршень больше всего изнашиваются в плоскости поворота шатун, и вдавите вкладыш обратно в блок.

Поршневые кольца заменяют, если зазор в замке кольца превышает допустимое значение при установке кольца в неизношенной верхней части гильзы.

Перед накачкой цилиндро-поршневой группы проверьте параметры поршневого пальца, шатуна и состояние втулки верхней головки шатуна. Замена втулки производится увеличением диаметра расточки под поршневой палец или ослаблением посадки в верхней головке шатуна. Поршневой палец и втулка верхней головки шатуна заменяются, когда зазор между пальцем и втулкой больше 0.06 мм. Палец заменен на овальность и конусность более 0,02 мм.

Изгиб и перекручивание шатуна проверяют на приборе КИ-724 (рис. 2.1.35).

При сборке шатуна в его верхнюю головку сначала запрессовывается втулка (рис. 2.1.36).

	Рис. 2.1.35. Измерение шатуна на изгиб и закручивание: 1 — прибор КИ-724; 2 — шатун
	Рис.2.1.36. Запрессовка втулки в верхнюю головку шатуна: 1-втулка; 2 — пресс; 3 — шатун

Для регулировки расточки верхней головки шатуна под поршневой палец ее обрабатывают регулируемой стреловидностью или качением. Зазор между расточкой верхней головки шатуна и поршневым пальцем должен быть не более 0,03 мм.

Тонкостенные сменные вкладыши шатунных подшипников коленчатого вала изготовлены с высокой точностью.Необходимый диаметральный зазор при постоянной опорной стойке обеспечивается соответствующими диаметрами шейки коленчатого вала. Поэтому гильзы при ремонте дизеля меняют без каких-либо регулировочных операций и только попарно. Не допускается: замена одной вставки из пары; опиливание или зачистка стыков вкладышей подшипников или крышек подшипников; установка прокладок между вкладышами и станиной, между крышкой и шатуном. При замене размерная группа вкладышей должна соответствовать размерной группе шейки коленчатого вала.

Перед установкой новых деталей цилиндро-поршневой группы их подбирают по размерным группам. Гильзы цилиндров отсортированы по размерным группам по внутреннему диаметру, а поршни — по наружному диаметру юбки внизу. Поршни и гильзы цилиндров, устанавливаемые на один дизельный двигатель, должны быть одной размерной группы.

Размерные группы цилиндров и поршней дизеля Д-240

Обозначение группы размеров	Диаметр гильзы цилиндра, мм	Диаметр юбки поршня в нижней части наибольшего габарита, мм

Обозначение размерных групп нанесено на нерабочем верхнем конце гильзы и на днище поршня.Перед установкой втулки в блок производится замена резиновых уплотнителей. Втулка устанавливается путем нанесения легких ударов молотком по ступенчатой ​​оправке (рис. 2.1.37). Если втулка входит в блок плотно, то ее запрессовывают с помощью специального винтового устройства (рис. 2.1.38). По окончании запрессовки манжета втулки должна выступать над поверхностью блока с индикатором (рис. 2.1.39). Выступ плеча должен составлять от 0,065 до 0,165 мм.

	Рис.2.1.37. Гильза цилиндра
	Рис. 2.1.38. Запрессовка гильзы цилиндра шнековым приспособлением: 1 — приспособление; 2 — блок цилиндров; 3 — гильза цилиндра
	Рис. 2.1.39. Проверка выступа буртика гильзы цилиндра: 1 — индикатор; 2 — гильза цилиндра; 3 — блок цилиндров

При опускании гильз допускается установка медных прокладок под манжету гильзы.При выборе поршней обращайте внимание на размерные группы поршневых пальцев; их внутренняя поверхность и бобышка поршня промаркированы краской. Поршни и поршневые пальцы подобраны в одну размерную группу, что подтверждается одинаковой маркировкой. Поршневой палец вдавливается в поршень, предварительно нагревая поршень в масле до температуры 70-80 ° С. Разница масс шатунов в сборе с поршнями, установленными на одном дизеле Д-240, не должна превышать 15 г.

Эластичность поршневых колец проверяют на приборе МИП-100 (рис.2.1.40). При зазоре в замках, равном 0,3-6,6 мм (рис. 2.1.41), эластичность колец не должна превышать: первого (верхнего) — 60-82 Н, второго и третьего — 58-78 Н.

Поршневые кольца устанавливаются на поршень в определенном порядке с помощью устройства, предохраняющего кольца от случайных поломок (рис. 2.1.42). Кольца, установленные в канавках поршня, должны свободно перемещаться при вращении поршня и погружении в канавки под действием собственной массы.

	Рис.2.1.40. Проверка эластичности поршневых колец: 1 — поршневое кольцо; 2 — прибор МИП-100
	Рис. 2.1.41. Измерение зазора в замке поршневого кольца: 1 — пластинчатый щуп; 2 — кольцо поршневое
	Рис. 2.1.42. Установка поршневого кольца: 1 — поршень; 2 — приспособление; 3 — кольцо поршневое
	Рис.2.1.43. Коническая оправка для установки поршня: 1 — поршень; 2 — оправка
	Рис. 2.1.44. Установка поршня с шатуном в блок цилиндров: 1 — блок цилиндров; 2 — поршень; 3 — оправка

Замки первого и третьего поршневых колец расположены в пазах поршня под углом 180 ° относительно замков второго и четвертого колец.Поршневой узел с кольцами и шатуном обильно смазывается дизельным маслом и с помощью конической оправки (рис. 2.1.43) устанавливается в гильзу цилиндра, осторожно постукивая рукояткой молотка по головке поршня (рис. 2.1.44). ).

Болты шатунного подшипника затягиваются динамометрическим ключом в два-три приема.

Наладочные данные для сборки дизеля Д-240

Момент окончательной затяжки гаек ГБЦ, Нм
Момент затяжки шатунных подшипников, Нм
Зазор между штоком клапана и коромыслом (тепловой зазор) на холодном дизельном двигателе, мм

Поршень в ВМТ не должен выступать над поверхностью блока более чем на 0.5 мм.

После установки цилиндро-поршневой группы и крышек шатунных подшипников устанавливается масляный насос, его нагнетательный и всасывающий трубопроводы и поддон закрываются. Прокладка картера смазывается с двух сторон графитовой пастой (40% графитового порошка и 60% дизельного топлива) или герметиком Эластосил 137-83; В цилиндры заливается 30-50 г дизельного топлива. Прокладки ГБЦ с обеих сторон также смазываются графитовой пастой. Болты крепления головки затягиваются динамометрическим ключом (рис.2.1.45) в определенной последовательности (рис. 2.1.46) в два или три шага. Затем установите стержни и ось коромысла в сборе с коромыслами.

Момент затяжки гаек крепления ГБЦ и тепловые зазоры в клапанном механизме должны соответствовать данным регулировки для дизельного двигателя Д-240.

Рис. 2.1.45. Затяжка болтов крепления головки блока цилиндров: 1 — динамометрический ключ; 1

Шатун МТЗ является одним из узлов кривошипно-шатунного механизма двигателя.

Изготовлен из высокоуглеродистой или легированной стали методом штамповки.

Для повышения прочности материал подвергают закалке.

Шатун поворачивает поршни к коленчатому валу.

Результирующая переменная нагрузка заставляет шток сжиматься, растягиваться или изгибаться.

Шатун передает силы от коленчатого вала к поршню и наоборот, в зависимости от соотношения действующих сил.

Характеристики устройства шатуна двигателя

Шатун двигателя состоит из следующих элементов:

• Головки верхние и нижние;
• Ядро;
• Колпачок;
• Шайба;
• Болт.

Основная часть шатуна — нижняя головка. В деталь вставлены тонкостенные гильзы из стали или с наполнителем из свинцовой бронзы. Нижняя головка съемная.

Для улучшения окраски приработочной поверхности.

Специальные усики фиксируют смещение вкладышей. Верхняя головка пальцем соединяет шатун с поршнем. Осуществляется возвратно-поступательное движение.

Нижняя головка предназначена непосредственно для связи с коленчатым валом.

Шток шатуна двигателя совершает сложное колебательное движение. обтекаемая форма выполнена с двутавровым сечением.

При необходимости подачи масла на валу может быть канавка. Шатун штампованный МТЗ растягивался и гнулся под действием инерции и давления газа.

Следовательно, конструкция механизма должна обеспечивать его жесткость и прочность. Шатун двигателя имеет масляную канавку и отливы. Крышка имеет паз и отверстия для смазки.

Болты шатуна предназначены для крепления съемной части.

Они работают при постоянной нагрузке. Изготавливается из хромоникелевой или хромистой стали, подвергается термообработке. Болты плотно установлены в развернутом корпусе и крышке шатуна двигателя.

Могут накручиваться гайками. Затяжка крепежа выполняется с определенным усилием (не более 60 кг). У деталей с косой нижней головкой соединителя болт вкручивается в корпус.

Такое соединение усложняет ремонт шатуна. Болты фиксируются стопорными шайбами ​​и проволокой.

Ремонт шатуна

Шатун двигателя подвержен износу.

Для проверки изгиба и скручивания детали используйте прибор КИ-274.

Палец в шатуне должен легко поворачиваться рукой и выпадать под действием веса человека. Шатуны и пальцы устанавливают вместе с крышками, соблюдая их точное положение перед разборкой.

Растачивание станины проводится только после завершения сборки. Гайки затягиваются с усилием не более 240 Н.

Замена застежек и чехлов местами запрещена. Поршни с шатунами двигателя собраны так, чтобы выемка внизу первой детали не выступала со стороны распредвала.

При ремонте шатуна и последующей сборке втулка запрессовывается в верхнюю головку.

Дефекты шатуна

Возможны следующие неисправности комплекта шатуна:

1. Отложения дегтя и сажи;
2. Износ канавок, отверстий под палец;
3. Отказ резьбы болтов шатуна;
4. Амортизация подкладки, горловины, пальца, рукава;
5. Сминаем усики фиксации вкладыша.

Если поверхность под втулкой изношена, шатун двигателя расточить с интервалом 0,5 мм.

Для исправления дефекта применяется алмазно-расточной станок. После ремонта шатуна проверяется правильность установки отверстия по вертикали по фрезу.

Наладки выполняет служба поддержки. При износе головок шатунов необходимо гальваническое утюжение.

Отклонение осей верхней головки относительно нижней должно быть 0.05 мм на 100 мм длины.

Для определения параметра используют специальные устройства.

При ремонте шатуна допускается нагрев штанги пламенем газовой горелки для устранения недопустимых отклонений.

Повышенная вибрация двигателя на холостом ходу. Вибрация дизельного двигателя на холостом ходу

В процессе работы двигатель работает в разных режимах. Один из них простаивает. Это двигатель в нейтральном положении, когда сцепление выключено. В этот момент маховик отсоединяется от трансмиссии.Передача крутящего момента не осуществляется, то есть мотор работает на холостом ходу (отсюда и название). Если возникают вибрации двигателя на холостом ходу, это серьезный повод для диагностики. Ведь исправный мотор не должен передавать телу вибрацию. В сегодняшней статье мы рассмотрим, почему возникает эта проблема и как ее исправить.

Какова текучесть кадров?

Если сбросить коробку на «нейтраль», стрелка тахометра опускается до 800-1000 оборотов в минуту. Этот параметр может незначительно отличаться на разных двигателях, но не выходит за эти пределы.Если скорость будет меньше, двигатель просто глохнет.

Но повышенный «холостой ход» вреден для двигателя. Так что не только расходуется много топлива, но и элементы двигателя больше изнашиваются. Далее рассмотрим причины, по которым возникает повышенная вибрация двигателя на холостом ходу.

Моторостроение

Это общее название, если в двигателе не работает один (а возможно, несколько) цилиндров. В большинстве легковых автомобилей используются рядные 4-цилиндровые двигатели. Поэтому, если один из них не работает, эта проблема называется «разделением».При нажатии на акселератор скорость будет увеличиваться, а вибрация частично исчезнет. Но это не выход, так как мощность двигателя снижается на 20-40 процентов. Также увеличивается расход топлива (примерно столько же). Вибрация двигателя на холостом ходу будет передаваться не только на кузов, но и на руль. Особенно это заметно при движении с грузом (например, с прицепом).

Стоит отметить, что проблема опасна не только неудобным вождением и большим расходом топлива.С таким мотором элементы КШМ сильно изнашиваются. В один из цилиндров поступает топливо, которое не горит, а только смывает смазку. В результате образуются сильные задиры, кольца изнашиваются. Если такой мотор эксплуатировать длительное время, можно получить эллипс цилиндров.

Как решить проблему? Свечи

Прежде всего, посмотрим на их состояние. Детали откручиваются специализированным ключом и проходят испытания.

Для этого используется небольшой прибор в виде пистолета.Как это использовать? Колпачок следует надеть на верх свечи (куда подключается высоковольтный провод), а металлический наконечник, находящийся на выходе из пистолета, подсоединить к той стороне, где находится резьба. Далее нажмите на курок и посмотрите на свечу. Если она дает искру, значит, с ней все хорошо. Если нет, то именно он вызывает вибрацию двигателя на холостом ходу. Свеча не производит искры, поэтому смесь расходуется без возгорания. При диагностике стоит осмотреть все свечи.Проблема может быть обнаружена в любом из цилиндров (визуально идентифицировать «тройку» не представляется возможным).

Таймер, катушка, провода

Следующая проблема — неправильное зажигание. Так что даже при исправной свече могут быть зазоры. Причина тому — изношенная катушка зажигания или сами высоковольтные провода. Последняя проверка очень проста — в темноте откройте капоты и осмотрите их состояние при работающем двигателе. Если из проводов выходят искры, значит, они «пробиты» и их необходимо заменить.Что касается катушки, то определить ее неисправность можно только при заведомо исправной установке. Следует отметить, что количество витков может меняться в зависимости от конструктивных особенностей двигателя (от 1 до 4 и более).

Другой причиной может быть неправильная установка угла опережения зажигания. Это происходит на машинах, оборудованных таймером. Отрегулируйте параметр, поворачивая его корпус относительно распределительного вала. Вы можете установить CPP на глаз. После регулировки автомобиль разгоняется до 60 километров в час и включает 4-ю передачу.Машина не должна взорваться. Если это так, то угол следует отрегулировать в обратном направлении.

Также тропоний возникает из-за неправильного положения ремня или цепи ГРМ. Последний имеет свойство растягиваться. В результате фазы сдвигаются даже в том случае, когда цепь не прыгнула даже на зуб. Проверьте соответствие этикеток и при необходимости замените привод. Цепь меняется каждые 100-150 тысяч, ремень — 60.

Вибрация дизельного двигателя на холостом ходу

Как известно, на таких двигателях смесь воспламеняется независимо от силы сжатия.Катушек и свечей нет. Но что делать, если были колебания двигателя автомобиля на холостом ходу? Причина кроется в запасе топлива. За этот процесс отвечают форсунки и топливные насосы. Последний имеет специальный регулировочный винт. В них задается количество подаваемого дизельного топлива для поддержания заданной скорости.

Также вибрация двигателя на холостом ходу возникает из-за забитых форсунок. Они могут неправильно распылять топливо или подавать его ограниченными порциями. Проверить их можно через адаптер K-Line (компьютерная диагностика).

Программа покажет, какое давление в форсунках, в реальном времени. Параметр не должен уходить в минус и сильно отличаться от соседних форсунок. Оптимальные данные — ноль или один.

Элементы

Это, пожалуй, самая серьезная проблема, которая может вызвать вибрацию.

Итак, эта проблема возникает из-за треснувшего коленвала или стертого маховика. Это происходит, если двигатель регулярно подвергается нагрузкам. Иногда стоимость ремонта кривошипно-шатунного механизма сравнима с ценой контрактного мотора.

Подушки

Вибрация двигателя на холостом ходу может возникнуть из-за неправильно установленного силового агрегата. В результате возникает сильный дисбаланс. Двигатель крепится к раме или кузову (если он несущий) с помощью резиновых прокладок. Со временем они расшатываются, трескаются и деформируются. Проблема опасна не только вибрациями двигателя на холостом ходу, но и перекосом коробки. Если это «автомат», он может пнуть. А на «механике» с трудом переключаешь передачи.

Обычно в машине используются три подушки.Двое идут к двигателю и один на КПП. Вибрация двигателя на холостом ходу может возникнуть даже после выхода из строя одного из них. Элемент начинает рыхлить до 250 тысяч километров. По сравнению с деформированным маховиком или коленчатым валом эта проблема не так страшна. Стоимость новой подушки не более тысячи рублей, и вы можете заменить ее самостоятельно.

Заключение

Итак, мы выяснили, из-за чего в двигателе автомобиля возникает повышенная вибрация на холостом ходу.Как видите, причины могут быть самые разные — от маленьких со свечами и подушкой до серьезных, связанных с коленвалом и маховиком. В любом случае проблему нужно решать срочно. В противном случае серьезно выйдут из строя и другие элементы мотора.

особенности, устройство, преимущества и недостатки

Одним из основных элементов двигателя является маховик. Передается на него от крутящего момента вала. Элемент соединен с коробкой через диск сцепления.Это одна из самых дорогих частей кривошипно-шатунного механизма. Что это за элемент и что дает облегченный маховик? Давай выясним.

Функция

Как мы уже говорили ранее, маховик является неотъемлемой частью кривошипно-шатунного механизма.



Изделие предназначено:
• Для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала.
• Передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии (маховик — диск сцепления).

Сглаживание пульсаций момента достигается за счет периодического возврата и накопления кинетической энергии маховиком.Он сохраняется во время хода поршня. Энергия расходуется во время хода мертвой точки поршня. Ход поршней увеличивается с увеличением количества цилиндров в блоке. А для обеспечения равномерной передачи крутящего момента в конструкции предусмотрен маховик. Легкий элемент отличается от заводского в первую очередь массой (о ней — позже). Но, независимо от типа, этот механизм закреплен в передней части коленчатого вала, на заднем коренном подшипнике. Последний отличается высокой устойчивостью к стрессам.Именно на коренной подшипник возлагается вес маховика и все нагрузки от него.





О массе

Если рассматривать элементы обычных легковых автомобилей, то их масса будет от 7 до 9 килограммов.



Легкий маховик весит около 5. Но есть модели, масса которых составляет 4 и менее килограмма. Как правило, это тонкие элементы из алюминиевого сплава.

Почему уместен тяжелый заводской маховик?

Этот элемент обеспечивает устойчивость на низких оборотах двигателя.Это очень помогает новичкам при трогании с места — машина трогается с места максимально плавно. Если рассматривать легкий маховик, машина будет очень резко двигаться вместе с ним.

Заводской элемент также позволяет трогаться с места на более высоких передачах. В городе нередки случаи, когда нужно сразу начать движение. Автомобиль набрал 5-10 километров в час «накатом», и нужно ехать дальше. На первой скорости включить будет сложно — либо синхронизаторы сломаете, либо совсем не заедете (все это сопровождается характерным хрустом).Поэтому наиболее оптимальный вариант — использование второй передачи. Заводской маховик из-за большого веса может обеспечить хороший крутящий момент снизу. Это большой плюс.

Зачем ставить облегченные?

Казалось бы, зачем лезть в конструкцию двигателя и что-то менять, если штатный маховик нормально делает свое дело. Но стоит отметить главный недостаток заводского элемента. Благодаря огромной массе он сильно замедляет разгон автомобиля. Мотору нужно приложить больше усилий, чтобы раскрутить такой элемент до нужных параметров.Аналогичная картина наблюдается при установке дисков большого диаметра. Как это ни странно, показатели динамики на таких колесах уступают тем, которые измерялись на обычном литье (меньший диаметр — меньший вес).



Таким образом, легкий маховик раскроет весь потенциал двигателя. Коленчатый вал будет легче вращать. Соответственно увеличится динамика разгона. Для этого на ВАЗ-2101 и другие автомобили устанавливают облегченный маховик.Но почему такой элемент не ставят сразу с завода? У этого маховика есть ряд недостатков. О них мы поговорим ниже.



Минусы Легкий маховик

Почему сами производители не используют такой маховик при сборке двигателей? Да, с ним очень легко набрать скорость. Но так же легко он теряется из-за малой массы. Значительно увеличивает расход топлива автомобиля. Перед включением повышающей передачи наблюдается падение оборотов двигателя.Если вы не включите скорость быстро, вам придется снова ехать на пониженной скорости. Из-за этого ящик постоянно загружается. Для сохранения его ресурса рекомендуется делать паузы между переключениями передач (не менее двух секунд). С легким маховиком за это время скорость упадет почти до холостого хода. Коробку придется постоянно «заставлять», чтобы нормально передвигаться по городу.

Какие плюсы и минусы у облегченного маховика? Этот элемент не позволит вам плавно начать с места.Как бы вы ни пытались медленно отпустить сцепление, будет наблюдаться характерный толчок. На дальних дистанциях водитель постоянно вынужден давать газ.



Результаты испытаний показали, что такой маховик позволяет быстрее набирать обороты. Но при этом падает сам крутящий момент, значение которого так важно при подборе скорости. Ввиду этого водителю придется постоянно держать двигатель на высоких оборотах. Это может спровоцировать повышенный износ деталей КШМ, не говоря уже о расходе масла.Сам мотор должен работать в пределах зеленой шкалы. Если установить легкий маховик, стрелка будет близко к отсечке. Причем произойдет это так быстро, что вы этого не заметите.

Стоимость

Обычно установкой этих элементов занимаются владельцы отечественных авто. Сейчас много магазинов, продающих готовые облегченные маховики. Их масса составляет около 3,9 килограмма для двигателя объемом 1,5 литра.



Сколько стоит облегченный маховик ВАЗ? Стоимость спортивных элементов от 2.2 тысячи рублей (для ВАЗов «десятого» семейства). Также есть готовые комплекты для моделей Lada classic. Например, легкий маховик стоит 2,65 тысячи рублей за советскую «копейку». Самый дорогой маховик — у тросовой коробки ВАЗ-2181. Его цена 2,9 тысячи рублей. Также в продаже есть облегченные маховики для Нивы (в том числе и для Шевроле). Но опытные автомобилисты утверждают, что на внедорожнике эта деталь совершенно бесполезна. Такие автомобили наоборот должны иметь хороший крутящий момент. Особенно, если эта машина подготовлена ​​для бездорожья.

Можно ли облегчить завод?

Также есть вариант облегчить заводской маховик (правда, стоимость почти такая же, как у нового спортивного элемента). Делается это путем удаления лишнего металлического слоя с поверхности диска. При шлифовке масса маховика ВАЗ уменьшается с 7,5 до 4 и менее килограммов. Но стоит ли предпринимать такие действия, остается большим вопросом. Если вы не участвуете в автомобильных соревнованиях, скорее всего, вам это не нужно. Устанавливать облегченный маховик на гражданскую машину нет смысла.Вы мгновенно увеличите расход топлива.



Придется постоянно держать газ в полу. При этом переключения передач будут резкими.