Неподвижные и подвижные детали кшм – Кривошипно-шатунный Механизм Двигателя, Назначение, Принцип Действия и Характеристика КШМ, Диагностика и Ремонт Неисправностей, Конструкция с Чертежами и Схемами
- 24.08.2020
Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер.
- Размер: 4.3 Mегабайта
- Количество слайдов: 49
Описание презентации Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер. по слайдам
Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма 1. Блок-картер. 2. Цилиндры. 3. Головки цилиндров. 4. Поддон картера. 5. Прокладки газового стыка. 6. Крышка распределительных шестерен. 7. Картер маховика.
1. Продольная и поперечная жесткости. 2. Сопротивление усталости. 3. Коррозионная стойкость. 4. Высокая теплопроводность. 5. Износостойкость его трущихся поверхностей. Требования. Блок-картер
Блок-картер Материалы Преимущества алюминиевых сплавов: 1. Низкий объём механической обработки. 2. Высокая производительность. 3. На 50 -60 % легче чугунов. 4. Алюминий имеет хорошую теплопроводность. Недостатки алюминиевых сплавов: 1. Высокая стоимость. 2. Небольшая жёсткость деталей. 3. Высокий коэффициент линейного расширения. 4. Низкая износостойкость.
Преимущества чугуна: 1. Дешевле в 5 раз, чем алюминиевые сплавы. 2. Большая жёсткость деталей. 3. Низкий коэффициент линейного расширения. 4. Высокая износостойкость. Недостатки чугуна: 1. Низкая производительность. 2. Тяжелее алюминиевых сплавов. 3. Чугун имеет низкую теплопроводность. Блок-картер Материалы
Гильзы цилиндров Рис. 3. Гильзы цилиндров а, б) «мокрые» ; в) «сухая» 1, 2 – резиновые уплотнительные кольца; 3 – направляющие пояски гильз;
1. Повышение износостойкости. 2. Ремонтопригодность. Гильзы цилиндров Назначение
1. Рабочая поверхность цилиндра подвергается абразивному и коррозионному воздействию. 2. Подвергается ударным нагрузкам от газовых сил. 3. Нагрузки от нормальной силы, передаются через поршень. 4. Силы инерции самого поршня при его «перекладках» вызывают высокочастотные колебания стенок цилиндра. Гильзы цилиндров Условия работы
1. Износостойкость. 2. Коррозионная стойкость. 3. Высокая твёрдость. Гильзы цилиндров Требования
Гильзы цилиндров
Гильзы цилиндров 1. Ухудшают теплоотвод. 2. Удорожают производство. 2. «Сухие» гильзы. Преимущества : 1. Не ослабляют общую жесткость цилиндра. Недостатки :
Гильзы цилиндров 3. Безгильзовые конструкции Преимущества : 1. Меньше масса двигателя. 2. Высокая чистотаповерхности Недостатки : 1. Необходимость применения сложных химических и физических обработок поверхности.
Головки блока цилиндров.
1. Закрывают цилиндры. 2. Образуют верхнюю часть камеры сгорания. 3. Служат основой для крепления клапанного механизма. 4. Служат для размещения свечи зажигания или форсунки. Назначение. Головки блока цилиндров.
1. Высокая прочность. 2. Жесткость при термических нагрузках. 3. Исключение местных перегревов и коробления при рабочих температурах. 4. Рациональное размещение по размерам и форме клапанов. 5. Удобство регулировки клапанного механизма. Головки блока цилиндров. Требования
Головки блока цилиндров.
1. Чугуны типа СЧ 18 и СЧ 21, легированного хромом, никелем, молибденом, титаном (высокая прочность, обеспечивается повышенная жесткость двигателя). 2. Алюминиевые сплавы типа АК 9 и АК 12 ММг. Н (обладают большей теплопроводностью, имеют хорошие литейные свойства) 1. Головки двигателей получают путём литья в земляные формы. Головки блока цилиндров. Материал Технология изготовления
1. Индивидуальные головки Головки блока цилиндров. Типы головок блока цилиндра Преимущества : 1. Меньшая масса облегчает изготовление и ремонт двигателя. 2. Являются унифицированными для двигателей с разным числом цилиндров. 3. Лучше герметизация камеры сгорания.
Головки блока цилиндров.
Головки блока цилиндров. 1. Индивидуальные головки Недостатки : 1. Жесткость корпуса двигателя с индивидуальными головками меньше, чем с моноголовкой.
1. Увеличение массы создаёт трудности при ремонте двигателя. Головки блока цилиндров. 2. Общие головки Преимущества : 1. Жесткость корпуса двигателя с моноголовками значительно больше, чем с индивидуальными головками. Недостатки :
Прокладки газового стыка. Обеспечение уплотнения газового стыка. Назначение
1. Прокладки должны выдерживать значительные силы давления газов. 2. Не разрушаться под действием высоких температур. 3. Надёжность уплотнения. 4. Безвредность. Прокладки газового стыка. Требования
1. Сталеасбестовые прокладки (повышение местной плотности стыка вокруг камеры сгорания, асбест является токсичным материалом). 2. Алюминиевые прокладки. 3. Стальные прокладки. 4. Медные проклатки. Прокладки газового стыка. Материалы
Масляные поддоны Рис. 4. Масляные поддоны: а) литой; б) штампованный.
1. Поддон картера служит резервуаром масла системы смазывания дизеля. Назначение. Масляные поддоны 1. Надёжность. 2. Ремонтопригодность. 3. Хорошая теплопроводность и теплоотвод. Условия работы
1. Листовая малоуглеродистая сталь (штампованные). 2. Алюминиевый сплав (литые). Материал. Масляные поддоны 1. Литые поддоны. 2. Штампованные поддоны. Типы масляных поддонов
Преимущества литых поддонов: 1. Меньше (5÷ 6 д. Б) уровень шума двигателя. 2. На поддоне могут быть выполнены ребра, охлаждаемые потоком встречного воздуха – температура масла в поддоне снижается. 3. Некоторое повышение жесткости картера. Недостатки литых поддонов: 1. Удорожание поддона, увеличение его массы. 2. При наезде на препятствие поддон разрушается. Масляные поддоны
Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма Однорядная
Достоинства: 1. Простота конструкции. 2. Простая технология изготовления. 3. Простота в обслуживании двигателя Недостатки: 1. Значительные габаритные размеры двигателя (особенно по длине). 2. Пониженная жесткость блока цилиндров и коленчатого вала. 3. Повышенная масса двигателя. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
V-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
Достоинства: 1. Снижение массы двигателя. 2. Уменьшение габаритов блока цилиндров. 3. Увеличение жесткости коленчатого вала. 4. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Усложнение технологии изготовления. 2. Повышение стоимости двигателя. 3. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
Оппозитная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
Достоинства: 1. Уменьшение габаритов блока цилиндров в вертикальном направлении. 2. Снижение массы двигателя. 3. Увеличение жесткости коленчатого вала. 4. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Повышение стоимости двигателя из-за усложнения технологии изготовления. 2. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
W-образная. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
Достоинства: 1. Уменьшение массы двигателя и габаритов блока цилиндров. 2. Увеличение жесткости коленчатого вала. 3. Повышение надежности двигателя. Недостатки: 1. Увеличение стоимости двигателя вследствие повышенной сложности технологии изготовления. 2. Усложнение тех. обслуживания и ремонта. Компоновочные схемы кривошипно-шатунного механизма
Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме 1. Сила инерции Рj , действующая по оси цилиндра. 2. Сила давления газов Рг в надпоршневой полости. 3. Сила Рш , действующую по оси шатуна. 4. Сила N давления на стенку цилиндра. 5. Тангенциальная сила Т.
Моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме 1. Реактивный момент Мр = N Х . 2. Активный момент Ма = –Мр. 3. Крутящий момент Мкр = Т·r . Силы и моменты, действующие в кривошипно-шатунном механизме
Характерные значения отношения S / D для современных двигателей легковых автомобилей. Тип двигателя Значения S / D Бензиновые Рядные 0, 85 -1, 25 Бензиновые V- образные 0, 75 -1, 1 Бензиновые Оппозитные 0, 7 -0, 9 Дизели Рядные 0, 95 -1, 2 Дизели V- образные 0, 92 -1,
Рабочим объемом цилиндра (Vр) является объем, описываемый поршнем при его перемещении от ВМТ до НМТ. Объемом камеры сгорания ( Vc ) называют объем надпоршневой полости при положении поршня в ВМТ. Полным объемом цилиндра называют сумму рабочего объема цилиндра и объема камеры сгорания ( V а = V р + Vc ). Степенью сжатия называют отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания.
Тест №1 «Кривошипно-шатунный механизм»
Бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Омской области
«Седельниковский агропромышленный техникум»
ТЕСТ
«Кривошипно-шатунный механизм»
МДК.01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей»
ПМ. 01 Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта
по профессии 23.01.03 Автомеханик
Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения
Седельниково, Омская область, 2017
Целью настоящих тестов является закрепление студентами знаний, полученных при изучении теоретического материала по теме «Кривошипно-шатунный механизм», входящей в состав МДК 01.02 «Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» профессии 23.01.03 «Автомеханик».
Тесты составлены в соответствии с требованиями программы профессионального модуля ПМ.01 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта», по профессии 23.01.03 «Автомеханик», 1 курс.
ТЕСТ
«Кривошипно-шатунный механизм»
1. Какие детали КШМ относятся к неподвижной группе?
а) блок цилиндров, картер, крышка блок-картера, маховик
б) блок цилиндров, картер, крышка блок-картера, коленчатый вал, гильза цилиндров
в) блок цилиндров, картер, крышка блок картера, гильза цилиндров, прокладка блок-картера
2. Из каких материалов изготавливают блок-картер современного двигателя?
а) из легированной стали
б) из бронзы или латуни
в) из чугуна или алюминиевых сплавов
3. Чем закрывается блок-картер двигателя сверху и снизу?
а) сверху и снизу специальными кожухами
б) сверху крышкой цилиндров, снизу кожухом маховика
в) сверху крышкой цилиндров, снизу поддоном картера
4. Как закрывается блок цилиндров на двигателе КамАЗ-740 сверху?
а) двумя головками из чугуна
б) каждый цилиндр отдельной головкой из алюминиевого сплава
в) двумя головками из алюминиевого сплава
г) одной головкой из алюминиевого сплава
5. Какие детали КШМ относятся к подвижной группе?
а) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, коренные подшипники
б) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, шатунные подшипники
в) коленчатый вал, маховик, поршень, поршневые кольца, шатун, поддон картера.
6. Что является направляющей для поршня при его перемещениях в двигателе?
а) блок-картер
б) гильза цилиндра
в) коленчатый вал
7. Что называют зеркалом цилиндра?
а) установочные пояски гильзы
б) внутреннюю поверхность гильзы цилиндров
в) наружную поверхность гильзы цилиндров.
г) специальное устройство на торце гильзы
8. Что означает выражение: «На двигателе установлены мокрые гильзы?»
а) гильза, внутренняя поверхность которой смазывается маслом б) гильза, наружная поверхность которой омывается охлаждающей жидкостью
в) гильза, которая охлаждается воздухом
9. Что такое камера сгорания?
а) объем между днищем поршня и головкой цилиндра, когда поршень находится в ВМТ
б) весь объем расположенный под поршнем
в) объем, в котором происходят рабочие процессы двигателя.
10. Сколько головок цилиндров имеет двигатель ЗиЛ-508?
а) 8головок
б) 4головки
в) 2головки
г) 1головку.
11. Как затягивают болты или шпильки крепления головок цилиндров?
а) в такой последовательности как работает двигатель с применением удлинителя ключа
б) затяжку проводят, прилагая к ключу как можно большее усилие
в) затяжку проводят равномерно в определенной последовательности в 2-3 приема, с определенным усилием
12. Почему головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку?
а) для удобства установки компрессионных и маслосъемных колец б) для равномерного распределения давления газов на поршень
в) для предотвращения заклинивания поршня при нагреве его во время работы
13. Из какого материала изготавливают поршни?
а) из бронзового сплава
б) из алюминиевого сплава
в) из стали
г) из титана
14. Каким способом фиксируется поршневой палец в поршне?
а) стопорными кольцами
б) стопорными штифтами
в) установочными болтами
15. По назначению поршневые кольца делятся на:
а) уплотнительные и маслосъемные
б) компрессионные и уплотнительные
в) компрессионные и маслосъемные.
г) уплотнительные и стопорные
16. Какое компрессионное кольцо работает в самых тяжелых условиях?
а) верхнее
б) нижнее
в) среднее.
17. Какая деталь соединяет коленчатый вал двигателя с поршнем?
А поршневой палец
б) шатун
в) шатунный подшипник.
18. Сколько шатунов крепится на 1 шатунной шейке коленчатого вала 8-ми цилиндрового V-образного двигателя?
а) один
б) два
в) четыре.
г) восемь
19. Рядный четырехцилиндровый двигатель имеет коленчатый вал на котором
а) 4коренных и 4шатунных шеек
б) 5коренных и 4шатунных шеек
в) 4коренных и 5шатунных шеек
г) 5коренных и 5шатунных шеек.
20. Для чего предназначена нижняя головка шатуна с крышкой?
а) для соединения шатуна с поршнем
б) для соединения шатуна с коленчатым валом
в) для соединения шатуна с поршневым пальцем.
Эталон ответов:
Вопрос | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Ответ | в | в | в | б | б | б | б |
Вопрос | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
Ответ | б | а | в | в | в | б | а |
Вопрос | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
ответ | в | а | б | б | б | б |
Критерии оценок тестирования:
Оценка «отлично» 18-20 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;
Оценка «хорошо» 14-17 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;
Оценка «удовлетворительно» 10-13 правильных ответов из 20 предложенных вопросов;
Оценка неудовлетворительно» 0-9 правильных ответов из 20 предложенных вопросов.
Список литературы
Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. — М.: Издательский центр «Академия», 2012.
Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб. пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.
Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.
Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.
Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
Коробейчик А.В. к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.
Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.
Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.
Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.
Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.
Вопрос №1. Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Назначение и устройство неподвижных и подвижных частей.
КШМ предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала.
КШМ состоит из:
— картер;
— блок цилиндров;
— коленчатый вал;
— маховика и шатунно-поршневой группы.
Кривошипно-шатунный механизм можно разделить на две группы деталей: подвижные и неподвижные.
Неподвижные детали образуют основу несущей конструкции, своеобразным скелетом которой являются силовые шпильки цилиндров и перегородки картера.
К неподвижным деталямотносятся: картер, два блока цилиндров, головки блоков, коренные подшипники, детали крепления и уплотнения, гильзы цилиндров.
К подвижным деталям относятся коленчатый вал, маховик и шатунно-поршневая группа.
Картерслужит основанием для монтажа всех деталей и агрегатов двигателя, а так же самого двигателя в машине. Он состоит из двух половин: верхней и нижней. Обе половины соединяются шпильками.
Верхняя половина предназначена для восприятия усилий возникающих от давления газов в блоках цилиндров, и сил инерции от КШМ.
Верхняя половина картера отлита из алюминиевого сплава и имеет три обработанные плоскости.
На средней плоскости крепятся топливный насос НК-10 и воздухопуск, Другие две плоскости расположены под углом 120 град. одна по отношению к другой и служат для установки блоков цилиндров. В каждой наклонной плоскости расточено по 6 отверстий, в которые входят выступающие из нижней части гильз. Между 1-2-5-6 отверстиями для гильз попарно запрессованы цилиндрические штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера.
Внизу верхней половины картера имеется 7 поперечных перегородок, которые увеличивают жесткость картера и служат опорами для коренных подшипников колен вала. В поперечные перегородки сверху ввертывают силовые шпильки, которые крепят блоки цилиндров к картеру. Снизу силовые шпильки крепят подвеску коренных подшипников.
Верхняя половина картера имеет:
— штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера,
— гнездо для установки стакана верхнего вертикального валика,
— гнезда для установки стаканов наклонных валиков, передающих вращение к распределительным валам,
— гнезда для установки валика привод генератора, кронштейны для установки масляного фильтра.
— лапы для установки генератора,
— лапы для крепления двигателя к раме.
Нижняя половина картера закрывает КШМ снизу и служит маслосборником. Впереди снаружи нижней половины картера расположены приводы к водяному насосу и топливоподкачивающей помпе.
Внутри на дне картера имеется продольная впадина, куда стекается масло. Впадина с обеих сторон заканчивается углублениями, называемыми задними и передними маслоотстойниками. Из маслоотстойника масло насосами откачивается в масляный бак.
Внутри картера вмонтированы маслоуспокоитель, щиток и трубки для отсасывания масла из заднего и переднего маслоотстойников.
Блок цилиндров состоит из рубашки цилиндров и гильз. Рубашка отливается из алюминиевого сплава. Внутри рубашки имеется 6 гнезд для установки гильз. В каждом гнезде имеется кольцевая выточка, которая служит для установки фланца гильзы. В перегородках рубашки расположены каналы для сообщения водяных рубашек гильз, 14 отверстий под силовые шпильки и 24 отверстия для прохода воды из рубашки цилиндров в головку блоков.
В каждое отверстие для прохода воды устанавливается перепускная трубка с уплотняющим кольцом из маслостойкой резины. Для обеспечения герметичности вокруг каждого отверстия выполнено по 2 концентрические канавки.
На наружной боковой стенке рубашки цилиндров расположены площадки для крепления фланцев водопроводящей трубы.
В нижней части боковой поверхности рубашки против каждой полости силовых шпилек выполнены контрольные отверстия, соединяющие полость с атмосферой. Просачивание воды между отверстиями сигнализирует о неисправности уплотнения рубашки с головкой блоков.
В нижней полости рубашки цилиндров просверлены 4 глубоких отверстия для установки штифтов, фиксирующих рубашки относительно верхней половины картера. На верхней плоскости рубашки установлены 4 штифта для фиксирования алюминиевой прокладки и головки блока цилиндров.
Головка блока цилиндров служит крышкой цилиндров. Она отлита из алюминиевого сплава. В нижней плоскости головки расточено 6 углублений с плоским дном. Углубления образуют с входящими в них поршнями камеры сгорания.
Дно камеры сгорания соединено 4 отв. С выпускными и впускными каналами: 2 впускных и 2 выпускных расположенные на разных сторонах
В отв. соединяющих камеру с впускным и выпускными каналами расточены конусные гнезда, в которые запрессованы стальные седла клапанов : 2 седла большего диаметра для впускных и 2 меньшего диаметра для выпускных клапанов.
Прокладка головки блока служит для предотвращения прорыва газов из камеры сгорания. Изготавливается из сплошного сплава.
Коленчатый вал формирует крутящий момент, преобразуя сложное движение шатунов во вращательное и суммируя крутящие моменты отдельных цилиндров. Вал — полноопорный штампованный из низкоуглеродистой высококачественной легированной стали 18ХНВА. Основными элементами коленчатого вала являются коренные и шатунные шейки, щеки, носок и хвостовик. Кривошипы вала расположены под углом 120° попарно. Шатунные и коренные шейки полые. В щеках, соединяющих шатунные и коренные шейки, выполнены радиальные отверстия, через которые сообщаются внутренние полосы шеек. В шейках просверлены отверстия, через которые масло подается к шатунным и коренным подшипникам.
Внутренняя полость вала используется для подачи масла к шатунным и коренным подшипникам, в вал масло подается через полый хвостовик. Наиболее неблагоприятны условия для смазки подшипников, расположенных со стороны маховика. Внутренние полости шатунных шеек используются для дополнительной центробежной очистки масла. Отложения со стенок шеек снимаются при ремонте, для чего снимаются торцевые заглушки. На шлицах хвостовика коленчатого вала установлена коническая шестерня привода механизма передач. Между седьмой и восьмой коренными шейками устанавливается шариковый упорный подшипник, который воспринимает осевые нагрузки, возникающие на хвостовике от конической шестерни. Носок коленчатого вала уплотняется посредством установки маслосбрасывающих кольца и лабиринтного уплотнения.
Маховик улучшает равномерность хода двигателя. Он крепится на шлицах носка коленчатого вала. Точное положение маховика на носке обеспечивается совмещением радиальных отверстий на ступице и носке. На ободе маховика нанесены градуировка и метки положения поршней в верхней мертвой точке. На ободе маховика имеется зубчатый венец для привода стартером при пуске.
В щатунно-поршневую группу входят шатуны, поршни, поршневые пальцы, поршневые кольца и заглушки.
Поршень обеспечивает процессы газообмена и воспринимает силу давления газов, передавая ее на палец и шатун во время рабочего хода. Он изготовлен методом горячей штамповки из дюралюминиевого сплава основными элементами поршня являются днище, головка (уплотняющая часть) и юбка (направляющая часть).
На наружной стороне днища поршня выполнен выступ тороидальной формы. Это способствует образованию воздушного вихря при сжатии воздуха в целях улучшения смесеобразования. На головке проточены четыре канавки для поршневых колец. На направляющей части выполнены бобышки, в которые устанавливается поршневой палец, ниже бобышек, проточена канавка для нижнего маслосъемного кольца.
Поршневой палец передает усилия от поршня на шатун. Палец — стальной, пустотелый, устанавливается в бобышках на плавающей посадке (при работающем двигателе) и с натягом (при холодном двигателе). Это позволяет избежать стуков вследствие большой разницы расширения бобышек и пальца, кроме того, плавающее положение способствует равномерному износу в сопряжении палец — бобышки. От осевых смещений палец удерживается заглушками, запрессованными в бобышки.
Поршневые кольца по назначению делятся на компрессионные (два верхних) и маслосъемные (остальные). Два верхних кольца — цилиндрические (прямоугольного сечения), по наружной поверхности покрыты пористым хромом, что улучшает приработку к зеркалу цилиндра. Верхнее кольцо испытывает наибольшую механическую и термическую нагрузки, поэтому оно изготовляется из стали, а остальные кольца — из легированного чугуна. Маслосъемные кольца снимают излишки масла с зеркала цилиндра при ходе поршня от ВМТ к НМТ и регулируют толщину масляного слоя при обратном ходе. Они имеют форму усеченного конуса. Необходимо помнить, что цилиндрические кольца склонны к. залеганию при длительной работе на малых нагрузках. Залегание колец может привести к поломке дизеля, в том числе к заклиниванию поршня в цилиндре.
В шатунную группу входят главный и прицепной шатуны, шатунные подшипники и детали крепления.
Шатуны осуществляют кинематическую и динамическую связь между поршнем и коленчатым валом. Они делятся на главные и прицепные. Главный шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. Верхняя головка имеет отверстие, в которое запрессована бронзовая втулка, являющаяся подшипником для поршневого пальца. В головке имеется пять отверстий для смазки и одно для стопорения бронзовой втулки. Стержень шатуна — двутаврового сечения, такой профиль наиболее успешно работает на растяжение, сжатие и изгиб. Нижняя головка главного шатуна — разъемная, соединение крышки с верхней частью головки осуществляется посредством гребенки и двух самотормозящихся штифтов. Такое соединение сложно по исполнению, но имеет высокую надежность. Нижняя головка главного шатуна имеет две проушины, к которым посредством пальца крепится неразъемная нижняя головка прицепного шатуна. Верхняя головка прицепного шатуна аналогично верхней головке главного шатуна.
| 1 Главный шатун 2 Прицепной шатун 3. Втулка 6. Палец 7. Ступенчатая трубка 8. Штифт вкладыша 11. Стопорный штифт 12. Вкладыш нижний 13. Соединительный штифт 14. Вкладыш верхний 15. Стопор |
Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310
Категория:
Устройство эксплуатация камаз 4310
Публикация:
Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310
Читать далее:
Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310
Поршень совместно с гильзой и головкой цилнндра образует полость, в которой протекают рабочие процессы. Его днище (рис. 14) воспринимает давление расширяющихся газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал.
Следовательно, поршни работают в чрезвычайно тяжелых условиях, характеризующихся непосредственным контактом с горячим рабочим телом, воздействием высокого давления газов, а также движением с переменной по величине и направлению скоростью.
Соприкосновение с газами, имеющими температуру 1800… 2000°С при повышенном до 6…8 МПа (60…80 кгс/см2) давлении, вызывает усиленную теплоотдачу в поршень. Вследствие этого днище поршня воспринимает 10…30% теплоты, отводимой от рабочего тела в систему охлаждения, и нагревается в центральной части до 300…320°С. Значительный нагрев поршня является причиной многих характерных отказов цилиндропорш-невсй группы. Так, локальный перегрев повышает вероятность оплавления кромок на днище поршня. Опасным следствием перегрева поршня является потеря его подвижности — заклинивание, которое обусловлено тепловым расширением юбки и может явиться причиной аварийных задиров поршня и гильзы цилиндра. Кроме этого, при нагреве зоны поршневых колец выше 200… 230 °С окисляется масло, в результате чего в канавках поршня и стенках гильзы цилиндра образуются вязкие смолистые отложения, превращающиеся со временем в твердый кокс. Эти отложения снижают подвижность колец и могут привести к их «залеганию» и заклиниванию, при которых действие уплотнения полностью нарушается.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Поршень представляет собой металлический стакан сложной геометрической формы, изготовленный из алюминиевого сплава. В поршне, кроме днища, имеется уплотняющая часть (головка) и направляющая часть (юбка). На боковых стенках внутри масла к поверхности поршневого пальца. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение.
Рис. 14. Поршень и шатун в сборе:
1 — поршень; 2 — втулка верхней головки; 3 — стопорное кольцо пальца; 4 — поршневой палец: 5, 6 — канавки для компрессионных колец; 7 —канавка для маслосьемного кольца; S — шатунный болт; 9 — шатун; 10 — нижняя крышка шатуна; 11 — нижний вкладыш; 12 — верхний вкладыш; 13 — маслосъемное кольцо; 14 — компрессионные кольца
Нижняя головка шатуна выполнена разъемной. Плоскость разъема перпендикулярна оси шатуна. Съемная часть нижней головки шатуна называется крышкой. Крышка крепится к шатуну двумя болтами с гайками. От проворачивания болты удерживаются лысками, имеющимися на головках болтов. Расточка под вкладыши в нижней головке шатуна выполнена в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов невзаимозаменяемые. Для обеспечения комплектности на стыке выбиты числовые метки, одинаковые для шатуна и крышки, и условный порядковый номер шатуна. Для снятия крышки шатуна выполнены специальные выступы. В крышке и теле шатуна имеются специальные пазы, в которые входят выступы на вкладышах.
Шатунные и коренные подшипники представляют собой сменные тонкостенные трехслойные вкладыши с рабочим слоем из свинцовистой бронзы. Шатунный подшипник состоит из двух взаимозаменяемых вкладышей. Вкладыши изготавливают из стальной ленты, внутренняя поверхность которой для уменьшения трения и износа шеек коленчатого вала покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы, содержащей до 30% свинца. Для улучшения антикоррозионных и противозадирных свойств на рабочие поверхности вкладышей наносится тонкий (15…30 мкм) слой сплава свинца с оловом или свинца с индием. Это покрытие не только улучшает приработку рабочих поверхностей, но и почти в два раза увеличивает усталостную прочность антифрикционного слоя.
В верхнем вкладыше имеются отверстия для подвода масла и канавка для его распределения. Верхний и нижний вкладыши коренного подшипника невзаимозаменяемы.
Предотвращение осевых смещений и проворачиваний вкладышей обеспечивают выступы-усики. Для ремонта коленчатого вала, блока и шатунов предусмотрены ремонтные размеры вкладышей. Обозначение вкладышей соответствующей шейки, диаметр вала и диаметр постели в блоке или шатуне нанесены на тыльной стороне вкладыша.
Коленчатый вал воспринимает усилия со стороны шатунов и преобразует их в крутящий момент, а также обеспечивает перемещение поршней во время вспомогательных тактов и пуска двигателя.
Он изготовлен методом горячей штамповки из высокоуглеродистой легированной стали. Шейки закаливаются с нагревом токами высокой частоты на глубину 2…6 мм или упрочняются азотированием.
Коленчатый вал неразъемный полноопорный крестообразной формы (шатунные шейки расположены под углом 90°) с двумя съемными противовесами. Радиус кривошипа 60 мм.
Коленчатый вал (рис. 15) состоит из следующих основных элементов: коренных шеек, которыми вал опирается на коренные подшипники, расположенные в расточках картера, шатунных шеек, щек, связывающих коренные и шатунные шейки, носка (переднего конца), хвостовика (заднего конца).
Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил за одно целое со щеками выполнены противовесы, кроме того, имеется два съемных противовеса.
На каждой шатунной шейке крепят по два шатуна: один — правого ряда цилиндров, второй — левого. Для обеспечения необходимой жесткости число коренных шеек на одну больше, чем шатунных, поэтому такие валы называют полноопорными. С целью повышения прочности вала на изгиб переход от рабочей поверхности шейки к щеке (галтель) должен быть плавным.
На переднем конце вала напрессованы шестерня привода масляного насоса и передний противовес. Их положение фиксируется шпонкой. С торца коленчатого вала установлена шлицевая полумуфта отбора мощности, предназначенная для привода гидромуфты.
На заднем конце вала напрессованы распределительная шестерня и задний противовес. В торцевой части имеются два отверстия для запрессовки штифтов, фиксирующих маховик, и осевое отверстие для опорного подшипника первичного вала коробки передач, а также резьбовые отверстия болтов крепления маховика.
Рис. 15. Коленчатый вал:
1 — полумуфта отбора мощности; 2 — стопорная шайба носка коленчатого вала; 3 — передний противовес; 4 — ведущая шестерня привода масляного насоса; 5 — заглушка полости шатунной шейки; 6 — задний маслоотражатель; 7 — распределительная шестерня; S — задний противовес; 9 — полукольца упорного подшипника коленчатого вала; 10 — крышка коренного подшипника коленчатого вала; 11 — вкладыш коренного подшипника коленчатого вала
В щеках вала просверлены каналы для подвода смазки от коренных подшипников к масляным полостям в шатунных шейках. Масляные полости являются дополнительными грязеуловителями. Грязевые частицы отбрасываются центробежной силой к верхней части полостей, а масло через диаметральные каналы подается к шатунным вкладышам. Так как шатуны цилиндров 1 и 5, 2 и 6, 7 и 3, 8 и 4 расположены попарно на одной шейке коленчатого вала, то масло к ним подается соответственно от коренных подшипников 1, 2, 4, 5. При этом, если от коренных подшипников 2, 4, 5 масло подается непрерывно к шатунным подшипникам, то от первого коренного подшипника к шатунным подшипникам 1 и 5 подача масла пульсирующая. Кроме того, от первого коренного подшипника масло отводится также к гидравлической муфте привода вентилятора и к топливному насосу высокого давления.
Коленчатый вал фиксируется в осевом направлении четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в проточке задней коренной опоры. От проворачивания кольца удерживаются выступами нижних полуколец. Выступы входят в пазы крышки подшипника. По торцам полуколец профрезерова-ны смазочные канавки.
Уплотнение коленчатого вала осуществляется самоподжимным сальником, запрессованным в картер маховика.
Маховик предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, а также для вывода поршней из мертвых точек благодаря накопленной кинетической энергии во время такта рабочего хода. Кроме того, маховик облегчает работу двигателя при разгоне и преодолении кратковременных перегрузок.
Маховик (рис. 16) отлит из серого специального чугуна, закреплен болтами на заднем торце коленчатого вала и зафиксирован двумя штифтами и установочной втулкой. Для пуска двигателя стартером на маховике напрессован зубчатый венец. На наружной поверхности маховика имеется паз под фиксатор, который используется при выполнении регулировок двигателя. Для проворачивания коленчатого вала по окружности маховика предусмотрено двенадцать отверстий.
Рекламные предложения:
Читать далее: Неисправности и техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма Камаз 4310
Категория: — Устройство эксплуатация камаз 4310
Главная → Справочник → Статьи → Форум
Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма
Категория:
Автомобили и трактора
Публикация:
Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма
Читать далее:
Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма
Картер (рис. 15) служит остовом, на котором крепятся и в котором устанавливаются отдельные детали и механизмы двигателя. Группа цилиндров, выполненная в общей отливке, называется блоком цилиндров. В блоке цилиндров V-образного двигателя имеются гнезда, в которые запрессовываются сменные гильзы.
Уплотнение гильз достигается резиновыми или медными кольцами. Картер может быть выполнен за одно целое с блоком цилиндров (ЗИЛ-130, СМД-14 и др.) или иметь обработанную верхнюю плоскость, на которой устанавливаются цилиндры, отлитые отдельно (обычно у двигателей с воздушным охлаждением Д-21, Д-37Е и др.).
Общая отливка блока цилиндров с картером называется блок-картером. К нижней части блок-картера крепится болтами штампованный из стали или реже литой поддон картера, который является резервуаром для масла. Для уплотнения между ними устанавливается картонная или пробковая прокладка. В нижней части поддона имеется отверстие с пробкой для слива масла. Пробка современных двигателей снабжается магнитом для улавливания металлических частиц, попавших в масло в результате износа деталей. В поддоне картера имеются перегородки, предотвращающие быстрое стекание масла в одну сторону при движении по пересеченной местности.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
В передней, задней и в средней стенках нижней части блок-картера размещаются коренные подшипники коленчатого вала. Крышки коренных подшипников съемные и крепятся к картеру двумя или четырьмя болтами. Правильная установка крышки подшипника на место при сборке осуществляется установочными штифтами или направляющим пазом. Число коренных подшипников зависит от количества цилиндров, типа двигателя, частоты вращения коленчатого вала и ряда других причин. Для уменьшения трения и износа рабочих поверхностей вала и самого подшипника последние снабжены вкладышами, залитыми антифрикционным сплавом. Параллельно оси коренных подшипников коленчатого вала в отверстиях блок-картера расположены подшипники распределительного вала. В картере сделаны каналы, через которые осуществляется подвод смазки. Плоскость разъема картера у некоторых карбюраторных двигателей (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А) и, как правило, в дизельных двигателях располагают ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен. К задней части блока присоединен картер маховика.
На верхней фрезерованной части блока б или отдельно изоготовленных цилиндров шпильками и гайками или болтами укрепляют головку цилиндров. С целью уплотнения от прорыва газов между головкой и блоком ставится ста-леасбестовая прокладка.
Блок-картеры V-образных восьмицилиндровых двигателей в изготовлении более сложны, однако обладают рядом преимуществ по сравнению с блок-картерами рядных двигателей. Такие блоки более жестки, меньше подвергаются деформациям, влияющим на износ деталей. Двигатели с V-образным расположением цилиндров короче и легче рядных двигателей (при одинаковой мощности), что дает возможность уменьшить базу автомобиля или трактора и общую массу.
В цилиндре совершаются все процессы двигателя. Внутренняя поверхность цилиндра служит направляющей для поршня, а в двухтактных двигателях цилиндр одновременно является частью золотникового механизма газораспределения. Внутренняя поверхность цилиндра, вдоль которой движется поршень, называется рабочей поверхностью, или зеркалом цилиндра. Цилиндр соединяется с головкой, в которой размещается камера сгорания. Вокруг цилиндра имеется охлаждающее устройство (рубашка охлаждения или охлаждающие ребра).
Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Размер ребер и межреберных промежутков выбирают из условий, чтобы оребрение оказывало меньшее сопротивление потоку воздуха и обеспечивало нужную интенсивность теплоотвода.
Рис. 15. Неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма V-образного двигателя
Цилиндры современных двигателей с жидкостным охлаждением обычно отливаются в общем блоке вместе с верхней частью картера из легированного чугуна (ЗИЛ-130, СМД-14 и др.) или из алюминиевого сплава (ГАЗ-24, ГАЗ-53А и др.). Внутренняя рабочая поверхность цилиндров тщательно обрабатывается. Цилиндры двигателей имеют двойные стенки для создания пространства, образующего рубашку охлаждения.
Рис. 16. Гильзы цилиндров
Рис. 17. Цилиндр и головка цилиндра двигателя с воздушным охлаждением:
Рис. 18. Формы камер сгорания
Для повышения изностойкости стенок цилиндров и упрощения отливки, а также ремонта и сборки двигателя в цилиндры (рис. 16) запрессовывают вставные сменные гильзы из легированного чугуна. Гильзы разделяются на мокрые и сухие. Мокрыми называются такие гильзы, которые с наружной стороны омываются охлаждающей жидкостью. Сухие гильзы непосредственно с охлаждающей жидкостью не соприкасаются. Они могут быть запрессованы в верхнюю наиболее изнашиваемую часть цилиндра (рис. 16, а) или на полную длину цилиндра (рис. 16, б).
Мокрая гильза (рис. 16, в) выполняется в виде цилиндра с небольшим буртиком и верхним и нижним центрирующим поясками. Буртиком гильза опирается на соответствующую выточку в блоке цилиндров. Буртик гильзы прижимается прокладкой к блоку цилиндров при затяжке головки цилиндров, чем обеспечивается хорошая герметичность соединения. Иногда для лучшего уплотнения между фланцем цилиндровой гильзы и выемкой в блоке устанавливается медное кольцо (прокладка). На поверхности нижнего пояска гильзы имеются несколько кольцевых канавок, куда устанавливаются резиновые уплотняющие кольца 6. Кольца предотвращают проникновение охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения в картер.
Для повышения износостойкости мокрые гильзы двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-БЗА и других снабжены короткими вставками — сухими гильзами 4, изготовленными из нирезиста (кислотоустойчивого и жаростойкого чугуна, хорошо сопротивляющегося коррозии и обладающего высокой износоустойчивостью).
Мокрые гильзы обеспечивают лучшее охлаждение стенок цилиндра, но уменьшают жесткость блока цилиндров.
Головка цилиндров изготавливается в большинстве случаев из алюминиевого сплава или легированного чугуна высокой прочности. Головка из алюминиевого сплава улучшает отвод тепла и позволяет повысить степень сжатия на 0,2— 0.3 ед. Она имеет рубашку охлаждения у двигателей с жидкостным охлаждением и оребренную поверхность у двигателей воздушного охлаждения. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. При верхнем расположении клапанов в головке расположены гнезда клапанов и отлиты впускные и выпускные каналы. В головке имеется отверстие для ввертывания свечи зажигания или форсунки.
Устройство цилиндра и головки цилиндра с воздушным охлаждением показано на рис. 17.
Конструкция головки блока цилиндров зависит от формы камеры сгорания и расположения клапанов. Форма камеры сгорания оказывает большое влияние на характер протекания рабочего процесса в цилиндре и особенно на процесс сгорания. Основные формы камер сгорания показаны на рис. 18.
Наиболее рациональными камерами сгорания карбюраторного двигателя при верхнем расположении клапанов являются полусферическая (ГАЗ-24) и клиновая (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и др.), обладающие высокими антидетанационны-ми качествами вследствие малой поверхности и хорошего завихрения смеси.
На некоторых устаревших моделях двигателей (ГАЗ-51А. П-46 и др.) применяется смещенная (Г-образная) камера сгорания с нижним односторонним расположением клапанов.
Форму камеры сгорания дизельного двигателя в основном определяет примененный способ смесеобразования. Камеры сгорания дизельных двигателей подразделяются на разделенные и неразделенные.
Рекламные предложения:
Читать далее: Шатунно-поршневая группа
Категория: — Автомобили и трактора
