Устройство и назначение основных частей КШМ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите назначение и устройство коленчатых валов. Из каких металлов и как они изготовляются? Каковы достоинства и недостатки используемых материалов?

2. Каково назначение и устройство шатунов и их подшипников?

3. Опишите назначение и устройство поршней.

4. Каково назначение, устройство и работа поршневых колец?

5. Каково назначение, устройство и работа поршневых пальцев?

6. Опишите назначение маховика. Как осуществляется правильное соединение маховика с коленчатым валом?

7. Каким образом коленчатые валы различных моделей двигателей сдерживают от осевого смещения?

8. Каково назначение и устройство коренных подшипников коленчатого вала?

 

 

Карточка-задание №1

по теме«Назначение, устройство и работа КШМ (кривошипно-шатунного механизма)».

Напишите названия деталей КШМ

Детали головки и блока цилиндров V образного восьмицилиндрового двигателя ЗМЗ-53

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

 

 

Карточка-задание №2

по теме«Назначение, устройство и работа КШМ (кривошипно-шатунного механизма)».

Напишите названия деталей КШМ

Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.    23.

 24.

 25.

ТЕСТ «Кривошипно-шатунный механизм»

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

Из каких материалов изготавливают блок-картер современного двигателя?

а) из легированной стали       

б) из бронзы или латуни       

в) из чугуна или алюминиевых сплавов

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

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

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.

Что является направляющей для поршня при его перемещениях в двигателе?

а) блок-картер                                    

б) гильза цилиндра                                 

 в) коленчатый вал

Что называют зеркалом цилиндра?

а) установочные пояски гильзы                                

б) внутреннюю поверхность гильзы цилиндров        

в) наружную поверхность гильзы цилиндров.        

г) специальное устройство на торце гильзы

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

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.

Сколько головок цилиндров имеет двигатель ЗиЛ-508?

а) 8головок                    

б) 4головки                    

в) 2головки                         

г) 1головку.

Какое компрессионное кольцо работает в самых тяжелых условиях?

а) верхнее                                        

б) нижнее                                                     

в) среднее.               

Устройство и назначение основных частей КШМ

Коленчатый вал двигателя служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала.

Коленчатые валы изготовляют из высокопрочного чугуна (двигатели Kia Rio, Hyundai Accent, Ford Focus, Chevrolet Niva, Lada Priora, семейства «ГАЗель», «Волга» ГАЗ-31029, -3110, семейство ВАЗ) или из высокоуглеродистой стали (двигатели ЯМЗ-740, -741, ЗИЛ-433100, -5301, ИЖ-2126 и др.). Чугунные коленчатые валы изготовляют литьем, а стальные — ковкой. Основными частями коленчатого вала являются коренные ишатунные шейки, которые соединяются щеками и сопрягаются сними переходными галтелями. Коленчатый и распределительный валы соединяются с помощью косозубых зубчатых колес, при их взаимодействии возникаютсилы, стремящиеся сдвинуть коленчатый вал в осевом направлении. Кроме того, при работе сцепления, установленного на маховике, возникают силы того же направления. Особенно большое осевое смещение вала имеет место при выключении или включении сцепления. Для предотвращения нежелательного смещенияодин из коренных подшипников делают упорным. Коленчатые

валы двигателей автомобилей «ГАЗель», ГАЗ-31029, -3307 «Волга» удерживаются от осевого смещения биметаллическими упорными шайбами переднего коренного подшипника. В автомобилях «ГАЗель» устанавливают сталеалюминиевые шайбы, в ГАЗ-31029 «Волга» — сталебаббитовые. В автомобилях ЗИЛ-433100, 5301 коленчатые валы удерживаются от осевого перемещения сталеалюминиевыми полукольцами, которые установлены в гнездагорца опоры пятой коренной шейки и зафиксированы от проворачивания выступами, входящими в пазы крышки опоры. Осевые перемещения коленчатых валов двигателей автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112 сдерживаются упорными полукольцами, установленными по обе стороны среднего коренного подшипника: с одной стороны металлокерамическим полукольцом, с другой —

сталеалюминиевым.

Коренные и шатунные подшипники валов представляют собой тонкостенные вкладыши, которые уменьшают износ коренных шеек и опор.

Маховик обеспечивает выход поршней из мертвых точек (ИМТ и НМТ), накапливая энергию во время рабочего хода. Маховик большой массы способствует более плавному переходу с одного режима на другой, улучшает пуск двигателя, особенно припуске рукояткой. На маховике напрессовано зубчатое колесо для пуска двигателя с помощью стартера. Маховики отливают из серого чугуна. Для увеличения момента инерции основная масса металла находится на ободе. Маховик в сборе с коленчатым валом и сцеплением проходит динамическую и статическую балансировку, которую в дальнейшем необходимо соблюдать, для этого все узлы следует соединять в порядке, установленном при балансировке.

 

Поршень воспринимает усилия газов при рабочем ходе и участвует во вспомогательных тактах — впуск, сжатие и выпуск отработавших газов. Основными частями поршня являются головка с днищем и направляющая часть поршня, так называемая юбка.

На внутренней части головки поршня имеются ребра жесткости. Соединение поршня с шатуном осуществляется с помощью бобышки, в которой выполнены кольцевые канавки для установки стопорных колец поршневого пальца. В головке поршня выполнены

кольцевые канавки для установки маслосъемного и компрессионных колец. Для верхнего компрессионного кольца в головку поршня заливается чугунное кольцо, в котором также прорезана канавка. В канавке маслосъемного кольца имеются сквозные отверстия,

идущие внутрь поршня, — это дренажные каналы. Как правило, в двигателях устанавливают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Поршни двигателя автомобиля ЗИЛ-5301 имеют по три компрессионных и одному маслосъемному кольцу.

Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в цилиндре при его возвратно-поступательном движении и для отвода теплоты от головки поршня к цилиндрам. Они сдерживают прорыв газов из камеры сгорания в картер двигателя. Маслосъемные кольца предназначены для снятия излишков масла со стенок цилиндров, уменьшая проникновение масла в камеру сгорания. Чугунные маслосъемные кольца имеют по наружной окружности кольцевую проточку, уменьшающую опорную поверхность

кольца. Также применяются кольца с витым цилиндрическим пружинным расширителем браслетного типа, характеризующиеся высокой гибкостью. Стальные маслосъемные кольца могут быть четырех- или трехэлементными.

Четырехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков, а также осевого и радиального расширителей.

Трехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного стального двух функционального расширителя.

Стальные кольцевые диски покрывают хромом на толщину 0, 08...0,13 мм. При установке колец необходимо обращать внимание на метку для правильного расположения их в канавках поршня. Кроме того, при установке поршня в блок цилиндров двигателя плоские кольцевые диски нужно устанавливать так, чтобы их замки располагались под углом 180° друг к другу и под углом 90° к замкам компрессионных колец. Замки осевого и радиальногорасширителей должны быть расположены под углом 90°. На поршнях двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 устанавливаютпо два компрессионных и одному маслосъемному кольцу: верхнее компрессионное кольцо изготовляется из высокопрочного чугуна трапецеидального симметричного сечения с бочкообразной рабочей поверхностью, нижнее компрессионное кольцо- из серого легированного чугуна, его рабочая поверхность имеет конусность. Маслосъемное кольцо изготовляется из серого легированного чугуна коробчатого симметричного сечения с витым пружинным

расширителем. Рабочая поверхность всех колец покрыта хромом. Маслосъемные кольца двигателей автомобилей Hyundai SantaFe, UAZ Hunter, «ГАЗель-33021» состоят из трех элементов без радиального расширителя, а на автомобилях ВАЗ-21213 и Lada Priora маслосъемные кольца чугунные коробчатого сечения с витым пружинным расширителем.

Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соединения поршня с шатуном. На палец действуют большие нагрузки,изменяющиеся как по величине, так и по направлению. Изготовляютпоршневые пальцы из мало- или среднеуглеродистой стали. На некоторых двигателях автомобилей марки ВАЗ, Kia Rio, Renault Ioqan, Ford Focus и некоторых других установлены поршневые пальцы неплавающего типа. В этом случае палец, поршень и шатун подбирают по размерам, верхнюю головку шатуна в электропечи при температуре 240 °С выдерживают в течение 15 мин,затем шатун закрепляют в тисках, надевают на него поршень изапрессовывают палец. После охлаждения изменить положение

пальца невозможно. Поршень с шатуном должен быть собран так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в сторону отверстия для выхода масла на нижней головке шатуна.

Шатун передает усилия через палец на поршень, а при рабочем ходе — с поршня через палец на коленчатый вал двигателя, преобразуя возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Основными частями шатуна являются стержень, верхняя головка и нижняя головка с крышкой. Так как шатун испытывает большие нагрузки, изменяющиеся по величине и направлению, он, как правило, имеет двутавровое сечение.

Роль подшипников в нижней головке шатуна выполняют вкладыши, которые изготовляют из низкоуглеродистой стальной ленты с тонким слоем антифрикционного сплава. В двигателях автомобилей «ГАЗель» антифрикционный слой представляет собой

высокооловянистый алюминиевый сплав. В двигателях автомобилей ЗИЛ-5301, устанавливают сталеалюминиевые вкладыши. В дизеле ЗИЛ-433100 используют трехслойные вкладыши с антифрикционным слоем из свинцовой бронзы. Для предотвращения проворачивания внутри головок шатунов на вкладышах выштампованы усики, а на арке и крышке головки шатуна имеются пазы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Опишите назначение и устройство коленчатых валов. Из каких металлов и как они изготовляются? Каковы достоинства и недостатки используемых материалов?

2. Каково назначение и устройство шатунов и их подшипников?

3. Опишите назначение и устройство поршней.

4. Каково назначение, устройство и работа поршневых колец?

5. Каково назначение, устройство и работа поршневых пальцев?

6. Опишите назначение маховика. Как осуществляется правильное соединение маховика с коленчатым валом?

7. Каким образом коленчатые валы различных моделей двигателей сдерживают от осевого смещения?

8. Каково назначение и устройство коренных подшипников коленчатого вала?

 

 

Карточка-задание №1

по теме«Назначение, устройство и работа КШМ (кривошипно-шатунного механизма)».