Шатуны и коленчатый вал.

Введение

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Кривошипно-шатунный механизм конвертирует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих силу давления газов, во вращательное движение коленчатого вала. Детали кривошипно-шатунного механизма можно поделить на две группы: подвижные и недвижные,

К первым относятся поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым - блок Шатуны и коленчатый вал. цилиндров, головка блока, прокладка головки блока и поддон (картер), В обе группы входят также и крепежные детали.


Блок и головка цилиндров

Более большими и сложными деталями кривошипно-шатунного механизма являются блок цилиндров и его головка (либо головки). Как показано на рисунке блок цилиндров 5 и головка цилиндров 1 имеют сложную форму, потому их изготовляют Шатуны и коленчатый вал. литьем. Меж ними для герметизации стыка установлена прокладка 9. Впереди (а время от времени и сзади) также через прокладку 6 к блоку крепится крышка распределительных шестерен. Все другие детали кривошипно-шатунного механизма размещены в блоке цилиндров, их обычно объединяют в несколько групп.

Головка и блок цилиндров V-образного восьмицилиндрового мотора ЗМЗ-53:
1 - головка Шатуны и коленчатый вал. правого ряда цилиндров, 2 - гильза цилиндра, 3 - прокладка гильзы,
4 - направляющий поясок для гильзы, 5 - блок цилиндров, 6 - прокладка крышки
распределительных шестерен, 7 - сальник фронтального конца коленчатого вала,
8 - крышка распределительных шестерен, 9 - прокладка головки цилиндров.

Блок цилиндров. Его отливают из чугуна (СЧ 21, СЧ 15) либо из дюралевых (к примеру, АЛ4) сплавов. Соотношение масс металлических и дюралевых Шатуны и коленчатый вал. блок-картеров составляет приблизительно 4:1. За одно целое с блоком отлита высшая часть картера.

В отливке блока цилиндров выполнены рубаха остывания, окружающая цилиндры, постели для коренных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала, также места для установки других узлов и устройств. Чугунные блок-картеры изготовляют либо вкупе с цилиндрами Шатуны и коленчатый вал. либо со вставными цилиндрами - гильзами, а дюралевые только со вставными гильзами. Уплотнение гильз в блоке осуществляется при помощи резиновых колец либо прокладок 3. Кропотливо обработанная внутренняя поверхность гильз (либо цилиндров) именуется зеркалом.

Детали кривошипно-шатунного механизма мотора ЗИЛ-130:
1 - поршень, 2 - вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, 3 - маховик,
4- коренная шея коленчатого вала, 5 - крышка заднего коренного подшипника Шатуны и коленчатый вал.,
6 - пробка, 7 - противовес, 8 - щека, 9 - крышка среднего коренного подшипника,
10 - передняя шея коленчатого вала, 11 - крышка фронтального коренного подшипника,
12 - шестерня, 13 - носок коленчатого вала, 14 - шкив, 15 - храповик, 16 - упрямая шайба,
17 - биметаллические шайбы, 18-шатунные шеи коленчатого вала, 19 - вкладыши шатунного
подшипника, 20 - стопорное кольцо, 21 - поршневой палец, 22 - втулка верхней головки шатуна,
23 - шатун, 24 - крышка шатуна, 25 - сальник, 26 - маслоотгонная канавка,
27 - маслосбрасывающий гребень Шатуны и коленчатый вал., 28 - дренажная канавка.

Головка цилиндров.

Головка закрывает цилиндры сверху; в ней расположены клапаны, камеры сгорания, свечки, форсунки. В головку цилиндров запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Плоскость разъема меж головками и блоком цилиндров уплотнена сталеасбестовыми прокладками. Меж головкой цилиндров и крышкой клапанов установлены пробковые либо резиновые прокладки.

Головки отлиты из дюралевого Шатуны и коленчатый вал. сплава либо чугуна. Движки с рядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, движки с V-образным расположением - две головки на каждый ряд (движок ЗИЛ-130), четыре - на каждые три цилиндра (движок ЯМЗ-240), восемь — на каждый цилиндр (движок КамАЗ-740).

Поршневая группа

В поршневую группу входят поршни, поршневые кольца и поршневые пальцы. Поршень Шатуны и коленчатый вал. представляет собой железный стакан, днищем обращенный ввысь. Он принимает давление газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Отлиты поршни из дюралевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня. Днище поршня совместно с головкой цилиндра Шатуны и коленчатый вал. ограничивают объем камеры сгорания. В головке поршня проточены канавки для колец. При работе мотора на поршень действуют огромные механические и термические нагрузки от давления жарких газов.

Конструкция поршня должна обеспечивать таковой зазор меж поршнем и цилиндром, который исключал бы стуки поршня после пуска мотора и заклинивание его в итоге Шатуны и коленчатый вал. термического расширения при работе мотора под нагрузкой.

На юбке поршня делают разрезы, присваивают ему округлую форму в поперечном сечении и коническую - по высоте, создают заделку в поршень особых компенсационных пластинок из металла с малым коэффициентом термического расширения. К примеру, в поршнях неких движков с зажиганием от искры юбку делают с косым Шатуны и коленчатый вал. разрезом, что делает ее более упругой и позволяет устанавливать поршень с наименьшим зазором, не боясь заклинивания.

При шлифовании поршню присваивают округлую форму (большая ось овала должна быть перпендикулярна оси поршневого пальца), чтоб под действием боковых усилий и нагрева юбка поршня в рабочем состоянии воспринимала цилиндрическую форму.

Потому Шатуны и коленчатый вал. что температура головки поршня приблизительно на 100-150°С выше, чем нижней части юбки, то внешний поперечник юбки делают больше, чем поперечник головки.

Огромную опасность представляет собой перегрев поршня из-за недостающего его остывания. При перегреве прогорает днище поршня, происходит забияк рабочей поверхности цилиндра, залегание колец и даже заклинивание поршня Шатуны и коленчатый вал.. Время от времени для улучшения остывания поршня на его внутреннюю поверхность направляют струю масла.

Детали поршневой группы:
1 - поршень, 2 - поршневой палец, 3 - стопорные кольца, 4, 5 - компрессионные кольца,
6 - маслосъемное кольцо.

Поршень дизеля КамАЗ-740 отлит из высококремнистого дюралевого сплава со вставкой из специального чугуна под верхнее компрессионное кольцо. На юбку поршня нанесено коллоидно-графитовое покрытие Шатуны и коленчатый вал. для улучшения приработки и предохранения от задиров. В головке поршня размещена тороидальная камера сгорания, а с боковой стороны от нее в днище — две; выемки для предотвращения касания его с клапанами. Под бобышками в нижней части юбки изготовлены выемки для прохода противовесов коленчатого вала в НМТ.

С шатуном поршень соединен Шатуны и коленчатый вал. пальцем 2 плавающего типа, стопорные кольца 3 вставляются в канавки, проточенные в бобышках, кольца ограничивают осевое смещение пальца в поршне. Палецимеет форму пустотелого цилиндрического стержня, он изготовлен из хромоникелевой стали, упрочнен цементацией и термообработан закалкой.

На поршне выполнены канавки для 2-ух компрессионных 4, 5 и 1-го маслосъемного 6 кольца .Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндров Шатуны и коленчатый вал. и предупреждают прорыв газов через зазор меж юбкой поршня и стеной гильзы. Маслосъемные кольца снимают избытки масла со стен гильз и не допускают попадания его в камеры сгорания.

Поршневые кольца сделаны из чугуна. Время от времени маслосъемные кольца делают из стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез, именуемый Шатуны и коленчатый вал. замком.

После установки в цилиндр зазор в замке должен быть в границах 0,3-0,5 мм, чтоб кольцо не заклинивало при нагревании. Замки на поршне должны размещаться на равных расстояниях друг от друга по окружности, что уменьшает прорыв газов из цилиндра.

Компрессионные кольца и в особенности 1-ое (верхнее) из их работают в Шатуны и коленчатый вал. томных критериях. Из-за соприкосновения с жаркими газами и большой работы трения, производимой первым кольцом, оно очень греется (до 225-275°С), что осложняет его смазку и вызывает увеличенный износ как самого кольца, так и верхнего пояса цилиндра.

Для увеличения износостойкости поверхность верхнего компрессионного кольца подвергают пористому хромированию. Другие кольца для ускорения приработки Шатуны и коленчатый вал. покрывают узким слоем олова либо молибдена (движок КамАЗ-740).

Поршневые кольца разрезные, в свободном состоянии их поперечник несколько больше поперечника цилиндра. Потому в цилиндре кольцо плотно прижимается к его стенам. В канавках поршня кольца образуют лабиринт с малыми зазорами, в каком газы, прорывающиеся из надпоршневого места, с одной стороны Шатуны и коленчатый вал., теряют давление и скорость, а с другой — придавливают кольца к стене цилиндра.

Поршневые кольца: а - внешний облик, б - размещение колец на поршне (мотора ЗИЛ-130), в - составное маслосъемное кольцо; 1 - компрессионное кольцо, 2 - маслосъемное кольцо, 3 - плоские железные диски, 4 - осевой расширитель, 5 - круговой расширитель.

Компрессионные кольца имеют разную форму поперечного сечения. Компрессионное кольцо Шатуны и коленчатый вал. 1 с прямоугольным сечением (а) прилегает к цилиндру по всей внешней поверхности. Для роста удельного давления кольца на зеркало цилиндра и поболее резвой приработки внешней поверхности кольцу придается коническая форма либо делается на верхней внутренней кромке кольца 1 особая выточка (6).

Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую, пластинчатую с осевым и Шатуны и коленчатый вал. круговым расширителями (в). При движении ввысь маслосъемное кольцо вроде бы «всплывает» в масляном слое, а при движении вниз острая кромка кольца соскабливает масло.

Маслосъемное кольцо отличается от компрессионных сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца сверлят один либо два ряда отверстий для отвода масла вовнутрь Шатуны и коленчатый вал. поршня.

Маслосъемное кольцо движков ЗМЗ и ЗИЛ состоит из 2-ух железных кольцевых дисков, осевого 4 и кругового 5 расширителей. Вследствие резвой прирабатываемости и упругости железные маслосъемные кольца отлично прилегают к гильзе цилиндра.

Шатуны и коленчатый вал.

Шатун

соединяет поршень с коленчатым валом. Он состоит из верхней головки 5, стержня 6 двутаврового сечения Шатуны и коленчатый вал. и разъемной нижней головки 3, фиксируемой на шатунной шее коленчатого вала. Шатун и его крышка 1 сделаны из легированной либо углеродистой стали. В верхнюю головку шатуна запрессованы одна либо две втулки 4 из оловянистой бронзы, а в нижнюю вставлены тонкостенные железные вкладыши 8, залитые слоем антифрикционного сплава.

Крышка 1 обрабатывается в сборе с шатуном Шатуны и коленчатый вал., их нумеруют порядковым номером цилиндра. Ширина нижней головки такая, что позволяет вынимать поршень с шатуном ввысь через цилиндр. Нижняя головка 3 шатуна и крышка 1 соединяются 2-мя болтами 7 либо шпильками. Под головки болтов кладут особые стопорные шайбы с усиками, а гайки имеют резьбу, несколько отличающуюся от резьбы на шпильках либо болтах, в итоге Шатуны и коленчатый вал. чего гайки самостопорятся, На движках старенькых конструкций они время от времени шплинтовались.

Вкладыши мотора КамАЗ-740 сделаны из металлической ленты, покрытой слоем свинцовистой бронзы и узким слоем свинцовистого сплава. Вкладыши шатунных подшипников движков. ЗМЗ-24,. ЗМЗ-53 и ЗИЛ-130 выполнены из сталеалюминиевой ленты антифрикционный слой которой представляет собой дюралевый сплав Шатуны и коленчатый вал. АМО-1-20.

От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются выступами (усиками 2), которые входят в канавки, выфрезерованные в шатуне и его крышке.

Шатун:


1 - крышка нижней головки, 2 - усики, фиксирующие вкладыши от проворачивания,
3 - нижняя головка, 4 - втулка верхней головки, 5-верхняя головка, 6- стержень шатуна,
7 - болт с гайкой для крепления крышки нижней головки, 8 - вкладыши нижней головки.

Коленчатый Шатуны и коленчатый вал. вал

принимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и конвертирует их в вращающий момент. Он имеет коренные и шатунные шеи, щеки, соединяющие коренные и шатунные шеи, фланец для крепления маховика, носок, в каком имеется отверстие для установки храповика пусковой ручки. Шатунная шея с щеками образует колено (либо кривошип) вала. Размещение колен Шатуны и коленчатый вал. на валу обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов.

Коленчатый вал штампуют из стали либо отливают из магниевого чугуна. Железные валы при схожих с литыми металлическими валами размерах шеек и щек имеют огромную крепкость, а к преимуществам литых валов следует отнести их наименьшую цена, наименьший расход металла при изготовлении Шатуны и коленчатый вал., сокращение числа операций механической обработки, также возможность придания хороших форм отдельным элементам кривошипа, к примеру внутренним полостям шатунных и коренных шеек.

Литье позволяет выполнить все шеи вала полыми. Шеи железных коленчатых валов закаливают токами высочайшей частоты. Все шеи коленчатых валов кропотливо шлифуют и полируют. Переходы (галтели) от шеек к щекам делают Шатуны и коленчатый вал. плавными.

Количество шатунных шеек в движке, имеющем однорядное размещение цилиндров, равно числу цилиндров, а в V-образном движке - их вдвое меньше числа цилиндров, потому что на каждую шатунную шею устанавливают по два шатуна.

Количество коренных шеек четырехцилиндровых движков с рядным расположением цилиндров три либо 5, в шестицилиндровых - четыре Шатуны и коленчатый вал. либо семь, а V-образных восьмицилиндровых - 5.

Если шатунная шея с 2-ух сторон имеет коренную шею, то таковой коленчатый вал именуют полноопорным. Полноопорный вал меньше прогибается и обеспечивает наилучшие условия работы подшипников и больший срок их службы.

В современных авто движках частота вращения коленчатого вала добивается 3ccc-4ccc мин -1 (грузовые Шатуны и коленчатый вал. авто) и 4500-6ccc мин -1 (легковые). Потому появляются огромные силы инерции, действующие на шатунные шеи, щеки и нижние головки шатунов. Эти силы нагружают подшипники, вызывая их ускоренное изнашивание. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, расположенные на щеках против шатунных шеек коленчатого вала.

Коренные и шатунные шеи вала соединены наклонными Шатуны и коленчатый вал. каналами, просверленными в щеках и служащими для подвода масла от коренных к шатунным подшипникам. Шатунные шеи делают полыми либо высверливают в их полости грязеуловители. В этих полостях под действием центробежных сил отлагаются томные частички и продукты изнашивания, находящиеся в масле. Грязеуловители очищают при разборке мотора, вывертывания пробки.

Коленчатый Шатуны и коленчатый вал. вал V - образного 8-цилиндрового мотора ЗИЛ-130:
1 - противовес, 2 - заглушка, 3 - полость, 4 - отверстие для крепления маховика,
5 - сверления для подачи масла к шее.

Маховик

Представляет собой мощный диск, отливаемый из чугуна. Он увеличивает равномерность вращения коленчатого вала, что в особенности принципиально при малой частоте вращения, и передает вращающий момент коробки автомобиля. Сделан маховик из Шатуны и коленчатый вал. чугуна. На обод маховика напрессован металлической зубчатый венец, созданный для вращения коленчатого вала стартером при пуске мотора.

На неких движках на маховик наносят метки либо запрессовывают в него металлической шарик, по которому устанавливают поршень первого цилиндра в ВМТ и инспектируют установку зажигания.

КАРТЕР Мотора

Картер состоит из 2-ух частей - верхней и нижней Шатуны и коленчатый вал., Высшую часть картера отливают как одно целое с блоком цилиндров. Тут устанавливают коленчатый и распределительный валы, также другие узлы и детали мотора. Нижняя половина картера защищает от загрязнения детали кривошипно-шатунного и газораспределительного устройств и, не считая того, употребляется как резервуар для масла. Потому нижнюю половину картера Шатуны и коленчатый вал. нередко именуют масляным картером, либо поддоном, Он закрывает блок цилиндров снизу.

Рис.9. Масляный картер дизеля ЯМЗ-236:

1 - поддон; 2. - фланец поддона; 3 - прокладка; 4 - перегородки; 5 - медно-асбестовая прокладка; 6 - пробка сливного отверстия

Снутри поддона 1 (рис.9) устанавливают горизонтальные либо вертикальные перегородки 4, которые задерживают движение масляных волн и защищают уплотнения картера от ударов масла. В поддоне есть Шатуны и коленчатый вал. сливное отверстие для масла, закрываемое пробкой 6.

Для плотного соединения меж блоком цилиндров и фланцем 2 поддона ставят уплотнительную прокладку 3. Плоскость разъема блока цилиндров может проходить по оси коленчатого вала, но на большинстве движков ее сдвигают вниз, чтоб повысить твердость верхней половины картера.

Крепление мотора

Движок автомобиля ГАЗ-53А прикреплен к раме в Шатуны и коленчатый вал. 4 точках: две опоры впереди и две сзади (лапы картера маховика и сцепления). Дизель автомобиля КамАЗ-5320 укрепляют в 5 точках (рис.10): две опоры впереди установлены на блоке 1 цилиндров по его сторонам; две опоры сзади укреплены с обеих сторон картера 13 маховика; одна поддерживающая опора размещена на картере 22 коробки.

Фронтальные опоры Шатуны и коленчатый вал. состоят из кронштейна 4, соединенного с блоком 1 цилиндров, а через резиновую подушку 7 и стяжку 6 - с кронштейном 5. Последний приклепан к стойке 9, а стойка - к лонжерону 10 рамы.

Задние опоры состоят из кронштейна 12 мотора, укрепленного на картере 13 маховика, и кронштейна 11 задней опоры, приклепанного к лонжерону 10 рамы. Кронштейн 11 с крышкой 20 обхватывают ботинок 16, установленных меж кронштейнами и Шатуны и коленчатый вал. соединенный болтом 15 с кронштейном 12. Ботинок сделан из дюралевого сплава и находится в резиновой подушке 14. Меж крышкой 20 и кронштейном 11 помещены регулировочные прокладки 2L Железная втулка 18, запрессованная в ботинок, защищает его от смятия.

Поддерживающая опора состоит из кронштейна 23, укрепленного на картере 22 коробки. Полку кронштейна обхватывает находящаяся в обойме 25 прямоугольная резиновая Шатуны и коленчатый вал. подушка 27, соединенная через накладку 26 с поперечиной 24. Последняя соединена с кронштейнами 28, приклепанными к лонжеронам рамы. Резиновые подушки, находящиеся под опорами, понижают ударные нагрузки на движок при движении

Рис.10. Крепление мотора автомобиля КамАЗ-5320:

а - движок; б - передняя опора; в - задняя опора; г - поддерживающая опора; 1 - блок цилиндров; 2 - штифт; 3 - шпилька; 4, 8, 23 и 28 - крепления; 5, 15 и 16 - болты; б - стяжка Шатуны и коленчатый вал.; 7, 14 и 27 - резиновые, подушки; 9 - стойка; 10 - лонжерон рамы; 11 - кронштейн задней опоры; 12 - кронштейн мотора; 13 - картер маховика; 15 - ботинок; 17 - защитный колпак; 18 - втулка; 20 - крышка; 21 - регулировочная прокладка; 22 - картер коробки; 24 - поперечина; 25 - обойма подушки; 26 - накладка подушки автомобиля и уменьшают вибрацию рамы.

Не считая того, опоры задерживают движок от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне Шатуны и коленчатый вал. либо торможении автомобиля. Для этих же целей движок автомобиля ЗИЛ-130 соединяют с фронтальной поперечиной рамы реактивной тягой.



shajtan-merdven-ili-chertova-lestnica-referat.html
shakira-podtverdila-chto-zhdet-malchika-rossijskaya-blagotvoritelnost-v-zerkale-smi.html
shalabhasana-poza-saranchi.html