Главная Двигатели Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм двигателя

 

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования воз­вратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала и передачи крутящего момента на трансмиссию.

Детали кривошипно-шатунного механизма >>

Krivoshipno-shatunnyj-mekhanizmОн состоит из двух групп деталей: неподвижных и подвижных. К неподвижным деталям относятся: блок цилиндров с гиль­зами, головка цилиндров с прокладкой, картер.

Основной базисной деталью является блок цилиндров. На всех изучаемых отечественных двигателях автобусов блок представляет собой V - образную отливку, выполненную вместе с верхней частью картера.

Блоки цилиндров двигателей ЗИЛ-375 и ЗИЛ-130 отлиты из чугуна, а двигателя ЗМЗ-672 из алюминиевого сплава. В отливке блока цилиндров выполнены рубашка охлаждения, окружающая цилиндры, а также постели коренных подшипников коленчатого вала и подшипников распределительного вала. Картерное пространство блока цилиндров разделено поперечными перегородками на отсеки, в каждом из которых расположено по одному цилиндру левого и правого ряда. Для повышения жесткости конструкции боковые стенки картера опускаются ниже оси разъема коренных подшипников коленчатого вала. Снизу картер закрыт поддоном.

В верхней и нижней частях блока выполнены концентричные гнезда для установки гильз цилиндров, отлитых из чугуна. Для повышения износостойкости стенок цилиндров и упрощения ремонта в верхнюю часть гильзы установлена кислотоупорная вставка. Гильзы плотно устанавливают в блок. Уплотнение верхней части гильзы осуществляется зажимом бурта гильзы между блоком и головкой цилиндров, а нижней части - двумя резиновыми кольцами у двигателей ЗИЛ или медным уплотнительным кольцом у двигателя ЗМЗ-672. Тщательно обработанная поверхность гильзы называется зеркалом.

Каждый ряд цилиндров сверху закрыт головкой цилиндров, которая выполнена из алюминиевого сплава. В головках цилиндров имеются клиновидные камеры сгорания с односторонним расположением клапанов, что обеспечивает хорошие условия газо­обмена в малом пространстве камеры и повышает скорость сгорания смеси.

Кроме того, в головках выполнены отверстия для свечей, уста­новлены впускные и выпускные клапаны, вставные седла клапанов и направляющие втулки клапанов. В отливке головок цилиндров име­ется рубашка охлаждения, сообщающаяся отверстиями с рубашкой охлаждения блока цилиндров.

Герметичность соединения головок с блоком цилиндров обеспечи­вается металлоасбестовой прокладкой. Головки к блоку цилиндров крепятся шпильками и гайками. Сверху головки цилиндров закры­вают штампованными крышками. Между крышками и головками ци­линдров устанавливают прокладки из маслостойкой резины.

К подвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относят­ся: поршни с поршневыми кольцами, поршневые пальцы, шатуны, коленчатый вал с маховиком.

Поршни служат для восприятия при рабочем ходе силы давления газов и передачи этой силы через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, а также для совершения вспомогательных тактов. Поршень имеет головку, две бобышки и направляющую часть (юбку). Верхняя часть головки поршня называется днищем. Вследствие неодинакового расширения головки и юбки поршня (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки вы­полняют меньше диаметра юбки.

С внешней стороны головки поршня делают кольцевые выточки (канавки) для установки поршневых колец.

Поршни отливают из алюминиевого сплава. Направляющая часть поршней (юбка) разрезная, имеет овальную форму с увеличенным диаметром в плоскости, перпендикулярной к оси поршневого пальца. При сборке двигателя поршень разрезом юбки устанавливают в ле­вую (по ходу автомобиля) сторону.

В головку поршня двигателя ЗИЛ-130 залита чугунная вставка, в которой проточена канавка для установки верхнего компрессион­ного кольца.

Поршневые кольца служат для уменьшения утечки газов из цилиндра в картер (компрессионные), а также для удаления излишнего масла со стенок цилиндра (маслосъемные). Кольца изго­товляют из серого чугуна (для маслосъемных колец применяется сталь). Верхние компрессионные кольца хромированы, а нижнее - луженое. На поршне двигателя ЗМЗ-672 - два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Маслосъемное кольцо двигателей со­стоит из двух стальных дисков и двух расширителей - осевого и радиального.

Поршневой палец служит для подвижного соединения поршня с шатуном. Поршневой палец изготовляют пустотелым из стали с поверхностной закалкой токами высокой частоты. Для предупреждения продольного перемещения пальца его закрепляют в бобышках поршня при помощи двух стопорных колец, вставляемых в кольцевые выточки бобышек. Этот способ крепления позволяет поршневому пальцу поворачиваться в головке шатуна и в бобышках поршня; такой палец называется плавающим.

Шатун служит для передачи силы давления газов от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при вспомогательных тактах от коленчатого вала к поршню. Шатун состоит из стержня двутаврового сечения, верхней головки, в которую запрессовывается бронзовая втулка, и нижней разъемной головки, которая вместе со вкладышами образует шатунный подшипник. Вкладыш нижней головки стальные, залитые тонким слоем антифрикционного(уменьшающего трение) алюминиевого сплава и др.

У V-образных двигателей на одной шатунной шейке устанавливают два шатуна так, чтобы у правого ряда цилиндров номер на шатуне был обращен назад, а у левого ряда - вперед, т. е. должен совпадать с надписью на поршне «вперед».

Коленчатый вал воспринимает силу давления газов от поршней через шатуны и передает крутящий момент на трансмиссию автомобиля. Он состоит из коренных и шатунных шеек, щек, противовесов, фланца для крепления маховика и носка с внутрен­ней резьбой для ввертывания храповика.

Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от вредного действия центробежных сил. Для подвода смазки от коренных шеек к шатунным просверлены каналы.

У изучаемых двигателей четыре кривошипа расположены попарно под углом 90° по отношению друг к другу, что обеспечивает равномер­ное чередование рабочих ходов.

Коренные подшипники представляют собой стальные вкладыши, залитые антифрикционным алюминиевым сплавом. У V-образных дви­гателей коленчатые валы полноопорные, имеют по пять опорных шеек, куда установлены разъемные вкладыши. Верхний вкладыш подшип­ника устанавливают в постель картера, а нижний - в крышку под­шипника, которую при помощи болтов прикрепляют к картеру.

Маховик отливают из чугуна; он служит для вывода порш­ней из мертвых точек, равномерного вращения коленчатого вала при вспомогательных тактах, облегчения пуска двигатели я плавного трогания автомобиля с места. На обод маховика напрессовывают сталь­ной зубчатый венец для пуска двигателя стартером.

Двигатели автобусов ЛиАЗ-677 крепят к основанию кузова автобуса спереди, на автобусах ЛАЗ-695М расположение двигателя заднее в специальном отсеке. Крепление двигателей ЗИЛ осуществляется в трех точках: впереди – на кронштейне, установленном на крышке распределительных шестерен, сзади двух лапах картера сцепления.

На автобусе ПАЗ-672 двигатель установлен в передней части на съемном подрамнике, который состоит из двух штампованных поперечных балок, соединенных продольными направляющими.Подрамник закреплен болтами к основанию кузова.

К подрамнику двигатель крепится в четырех точках. Две точки спереди представляют собой крон­штейны, прикрепленные болтами к бобышкам блока, две точки сза­ди—лапы картера сцепления.

Все двигатели крепят через резиновые армированные подушечки обеспечивающий полужесткое соединение.

Особенности устройства кривошипно-шатунного механизма двигателя РАБА-МАН.

 

Блок цилиндров выполнен из специального серого чугуна в общей отливке с картером двигателя.

С одной стороны блок цилиндров закрыт двумя чугунными головками, с другой - масляными штампованным поддоном картерa c двумя маслосборниками. Цилиндры имеют вставные сухие гильзы. По обе стороны цилиндров в блоке выполнены две полости: одна - для жидкостной рубашки охлаждения, другая - для доступа к штангам и толкателям. Обе полости закрыты крышками 1 с уплотнительными прокладками.

В картере блока цилиндров на семи опорах крепится коленчатый вал на четырех опорах — распределительный вал.

В головках цилиндров имеются гнезда для впускных и выпускных клапанов с впрессованными седлами из жароупорного чугуна и отверстия под форсунки. На головке цилиндров смонтированы клапаны и коромысла с ося­ми. Каждая головка цилиндров закрывает три цилиндра и крепится к блоку цилиндров бол­тами через уплотнительную прокладку.

Коленчатый вал вра­щается в триметаллических подшипниках (свинцовистая бронза с оловянным покрытием и стальной основой), расположенных в семи опо­рах вала.

 

Средний подшипник, являясь упорным, вос­принимает осевые нагрузки. Он имеет два ис­полнения: с буртиком или с упорными кольцами. Крышки коренных подшипников крепятся к постелям картера двумя болтами. Момент затяжки болтов равен 22 кгс • м.

Коленчатый вал выполнен из высокоуглеро­дистой стали и имеет шесть шатунных шеек, напротив которых установлены прицепные про­тивовесы. На одном конце коленчатого вала имеется фланец, к которому болтами крепится маховик. На другом конце установлена шестерня распределительно­го вала и гаситель крутильных колебаний.

Шатун стальной, двутаврового сечения. Нижняя головка шатуна имеет разъем под углом 45° для удобства снятия шату­на через цилиндр. Подшипники нижней головки шатуна по устройству аналогичны коренным подшипникам коленчатого вала. Вкладыши подшипников удерживаются от проворачивания усиками, входящими в углубления в стыках половин головки шатуна. Нижняя половина головки шатуна крепится к верхней двумя болтами (момент затяжки 22 кгс • м). Верхний вкладыш имеет отверстие для выбрасывания мас­ла на стенки цилиндров. В верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая втулка с прорезью для подвода смазки. Шатун соединяет­ся с поршнем через поршневой палец плавающего типа.

Поршень выполнен из высокопрочного алюминиевого сплава. В поршне имеется шаровая сферическая камера сгорания. На пор­шень установлены кольца (три компрессионных и одно маслосъемное), которые сделаны из специального серого чугуна.

Верхнее компрессионное кольцо хромировано, оно должно быть установлено замком против выемки под форсунку в сферической камере сгорания, а остальные кольца развернуты замками через 90°. Зазор в замке должен быть 0,4 - 0,6 мм. Максимально допустимый зазор равен 1,5 мм. При сборке поршня с шатуном необходимо, чтобы было совпадение по одной линии более длинной части головки шатуна с выемкой под форсунку в сферической камере поршня. При установке поршня эта выемка должна быть обращена в сторону крышки рубашки охлаждения блока цилиндров.

Маховик - чугунный диск, который крепится к коленчатому валу болтами(момент затяжки 14 кгс • м).

К маховику болтами крепится зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Такое крепление позволяет переставить зубчатый венец другой стороной при износе зубьев.

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма >>