Назначение кшм принцип работы и устройство: Кривошипно-шатунный механизм двигателя (КШМ): устройство и принцип работы – Кривошипно-шатунный механизм: устройство, детали, принцип работы

1.3 Условия функционирования кривошипно-шатунного механизма (назначение, устройство, принцип работы)

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали.

Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик.

Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

Принцип действия:

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала.

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

Коленчатый вал состоит из:

— шатунных шеек;

— коренных шеек;

— противовеса.

Поршень представляет собой металлический стакан, установленный в цилиндре с минимальным зазором. При рабочем ходе он своим днищем воспринимает давление газов, а при других ходах выполняет вспомогательные такты. Кроме того, поршень воспринимает нагрузки сил инерции, которые достигают наибольшей величины в мертвых точках. Средняя температура в цилиндре работающего двигателя достигает 1000°С, что вызывает нагревание центральной части днища поршня, изготовленного из алюминиевого сплава, до 250°С. Следовательно, материал, из которого изготавливают поршень, должен обладать хорошей теплопроводностью, высокой механической прочностью и износостойкостью, быть легким, иметь небольшие коэффициенты линейного расширения и трения. Всем этим требованиям удовлетворяют высококремнистые алюминиевые сплавы с содержанием кремния до 20-25 %.

Поршень состоит из головки, днища, направляющих стенок (юбки), бобышек. Днище может быть: плоским, выпуклым, вогнутым и фигурным. У большинства карбюраторных двигателей днище поршня плоское, у дизельных – фигурное, так как там находится камера сгорания. На головке поршня выполняются канавки для установки компрессионных и маслосъемных колец. Юбка поршня является направляющей частью, ее диаметр несколько больше диаметра головки и подбирается по цилиндру с минимальным зазором.

С целью предохранения поршня от заклинивания в цилиндре при его нагревании, с внутренней стороны юбки и днища поршня некоторых двигателей могут устанавливаться пластины с малым коэффициентом линейного расширения, например, из инвара (сталь с содержанием 30-40 % никеля). Кроме того, на юбке поршня карбюраторных двигателей с одной стороны выполняется П, Т-образный или косой разрез, позволяющий юбке амортизировать. На поршнях дизельных двигателей разрез юбки не делают, так как они воспринимают более высокие нагрузки.

Для получения минимального зазора между юбкой поршня и цилиндром в холодном состоянии юбка выполняется эллиптического профиля с меньшей осью эллипса в плоскости оси поршневого пальца. Поэтому поршень, нагреваясь, больше расширяется в этой плоскости и юбка из эллиптической становится цилиндрической, принимая форму цилиндра, а зазор между ними – равномерным.

Бобышки представляют собой утолщение, в котором просверлено отверстие для установки поршневого пальца. В бобышках выполнены канавки для установки стопорных колец, удерживающих палец от осевого смещения.

Для безошибочной установки поршня в цилиндр на его днище или юбке нанесены метки в виде стрелки или надписи «вперед», «назад». Поршень устанавливают в цилиндр так, чтобы метка соответствовала указанному направлению, относительно движения автомобиля.

Кривошипно-шатунный механизм используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, поршневых насосах, швейных машинах, кривошипных прессах.

1. Назначение, устройство и принцип работы кшм двигателя зил-131

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов и преобразования возвратно- поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Детали составляющие КШМ можно разделить на две группы:

— Неподвижные;

— Подвижные.

К неподвижным относятся:

— блок цилиндров;

— головка блока цилиндров;

— гильзы цилиндров;

— крышка головки блока цилиндров;

— картер маховика и сцепления;

— поддон.

К подвижным относятся:

— поршень;

— шатун;

— коленчатый вал;

— маховик.

Блок цилиндров – является основной деталью двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали.

Блок цилиндров (рис.4) представляет собой массивный литой корпус 6, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы. Нижняя часть блока является картером 7, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников 2 коленчатого вала. Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху, образует верхнюю рабочую полость двигателя и служит для крепления деталей газораспределительного механизма.

Кроме того, в головке цилиндров размещены камеры сгорания, выполнены впускные и выпускные каналы установлены вставные седла и направляющие втулки клапанов.

Также как и блок цилиндров, головка имеет полость для охлаждающей жидкости – рубашка охлаждения.

Изготавливается из алюминиевого сплава (так как более интенсивно отводит тепло), после литья для снятия остаточных напряжений головки блока подвергают искусственному старению.

Головки цилиндров ЗиЛ – 131 – две, отдельно для каждого ряда цилиндров. Отливку называют блок-картером 1.

Для создания герметичности между блоком и головкой цилиндров устанавливается прокладка, а крепление головки к блоку осуществляется шпильками с гайками. Гайки и болты крепления головки блока к блоку цилиндров затягивают равномерно в определенной последовательности при помощи динамометрического ключа, чтобы не повредить головку и прокладку. Затяжку производят на холодном двигателе в три приема.

Прокладка должна быть прочной, жаростойкой и эластичной

ЗиЛ – 131 – сталеасбестовая прокладка. Перед установкой прокладки обе её стороны натирают графитом, для предохранения её от пригорания. Усилие затяжки болтов крепления головки к блоку 9…11кГсм. Затяжка производится на холодном двигателе.

Картер сцепления и маховика является защитным кожухом сцепления и маховика. Выполнен из чугуна.

Точная фиксация картера маховика, необходимая для правильного соединения двигателя с деталями коробки передач и сцепления, производится штифтами , запрессованными в блок цилиндров.

Поршень воспринимает давление газов при сгорании рабочей смеси и передает его при помощи шатуна коленчатому валу, а также обеспечивает требуемую форму камеры сгорания, герметичность внутрицилиндрового пространства.

Изготавливается из алюминиевого сплава, так как они достаточно прочные, легкие, имеют высокую теплопроводность и хорошие антифрикционные свойства. Для повышения прочности, надежности и обеспечения постоянства размеров и формы поршни изготавливают из алюминиевого сплава подвергают термической обработке – старению.

Поршень состоит из трех основных частей (рис.7): днища 5, уплотняющей части 6 с проточенными в ней канавками для поршневых колец и юбки 7, поверхность которой соприкасается с зеркалом цилиндра. Днище поршня вместе с внутренней поверхностью головки цилиндра, образующее камеру сгорания, непосредственно воспринимает давление газов: оно может быть плоским (двигатель ЗиЛ-131), выпуклым, фасонным (дизели КамАЗ, ЯМЗ).

Поршень представляет собой перевернутый цилиндрический стакан. Верхняя часть – головка, воспринимающая давление газов, делается более толстостенной, а нижняя его часть – юбка является направляющей частью и имеет более тонкие стенки. В юбке поршня имеются приливы – бобышки с отверстиями для поршневого пальца. В головке поршня расположены канавки, в которые вставлены поршневые кольца.

Поршневые кольца. Основная функция поршневых колец – уплотнение камеры сгорания и обеспечение герметичности соединения деталей поршень – цилиндр – канавки. Кроме того, при сгорании рабочей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отводится от него поршневыми кольцами.

Компрессионные кольца обеспечивают необходимую компрессию (сжатие) благодаря уменьшению количества газов, прорывающихся в картер, и отводят от головки поршня к стенкам цилиндра.

Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенок цилиндра и отводят его в поддон картера, не допускают попадания проникновения масла в камеру сгорания. Изготавливаются из чугуна или стали.

Общее устройство поршней изучаемых двигателей принципиально одинаковое, но каждый из них отличается диаметром и рядом особенностей, присущих только данному двигателю.

ЗиЛ-131 — применяют составные маслосъемные кольца. Состоящее из двух плоских стальных дискообразных колец 4 и двух расширителей – осевого 5 и радиального 6, прижимающего дискообразные кольца к зеркалу цилиндра. Составное кольцо оказывает большое давление на стенки цилиндра и лучше очищает его от излишков масла.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передает ему усилие от давления газов на поршень к коленчатому валу, воспринимаемого поршнем при рабочем ходе, а также сообщает движение поршню при подготовительных тактах.

Изготавливается штамповкой из высококачественной (легированной или углеродистой) стали.

При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого пальца

Рис.9 Шатун: 1,4 – верхняя и нижняя головка шатуна; 2 – втулка верхней головки; 3 – стержень шатуна; 5 – вкладыши шатунного подшипника; 6 – крышка нижней головки шатуна; 7 – шплинт; 8 – корончатая гайка; 9 – фиксирующий усик вкладыша; 10 – шатунный болт; 11 – отверстие для масла.

Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или биметаллическая с бронзовым слоем втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, установлены тонкостенные вкладыши, представляющие собой стальную ленту, внутренняя поверхность которой покрыта тонким слоем антифрикционного сплава (ЗиЛ-131 – высокооловянистый алюминий, КамАЗ-740 – трехслойная с рабочим слоем из свинцовистой бронзы).

Коленчатый вал служит для восприятия усилия от поршня через поршневой палец и шатун, и преобразовывает его в крутящий момент, передаваемы затем через маховик на агрегаты трансмиссии. Кроме того, кривошипы коленчатого вала через шатуны приводят в движение поршни при подготовительных тактах.

Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию, изготавливается горячей штамповкой из среднеуглеродистой легированной стали.

Рис.10 Коленчатые валы: а – двигателя автомобиля ЗиЛ-131; б – дизеля ЯМЗ; в – дизеля КамАЗ-740. 1 – передний конец вала; 2 – грязеуловительная полость; 3 – шатунная шейка; 4 – противовесы; 5 – маслоотражатель; 6 – фланец для крепления маховика; 7 – коренная шейка; 8 – щека; 9 – гайка; 10 и 15 – съемные противовесы; 11 – распределительное зубчатое колесо; 12 – установочный штифт; 13 – зубчатое колесо привода масляного насоса; 14 – винт; 16 – шпонка; А – величина перекрытия шеек.

Коленчатый вал состоит из коренных 7 и шатунных шеек 3, противовесов 4, передний конец вала 1 на который устанавливается храповик пусковой рукоятки и задний конец (хвостовик) с маслоотражателем 5, маслосгонной резьбой и фланцем 6 для крепления маховика. Также на передний конец вала устанавливается шестерня привода газораспределительного механизма, шкив привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора. Шатунные шейки служат для соединения коленчатого вала с шатунами. Коренные шейки вала входят в подшипники, установленные в блоке цилиндров. Шатунные шейки 3 со щеками 8 образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы.

Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режимах холостого хода, облегчения пуска двигателя, снижения кратковременных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя.

В процессе эксплуатации автомобиля нормальная работа кривошипно-шатунного механизма может быть нарушена в результате появления некоторых неисправностей. Основные из них: износ коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, шеек вала, поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов, поршней и гильз цилиндров, поршневых колец, поломка поршневых колец, повреждение прокладок головок блока или ослабление крепления головок.

Признаками износа коренных и шатунных подшипников ко¬ленчатого вала, шеек вала являются стуки, которые прослушиваются при переходе на большую частоту вращения. Стук коренных подшипников глухой, низкого тона, слышен при прикладывании стетоскопа или стержня к картеру против коренных подшипников. Стук шатунных подшипников также глухой, слышен при прикладывании стержня к картеру против соответствующих цилиндров. Причинами этой неисправности могут быть: ослабление крепления крышек подшипников, применение масла несоответствующего сорта, ослабление крепления маховика на валу.

Коренные и шатунные подшипники следует подтянуть или заменить вкладыши, болты крепления маховика затянуть и зашплинтовать, заменить масло. кривошипный шатунный двигатель клапан

Признаками износа поршневых пальцев, отверстий в бобышках поршней или бронзовых втулок в верхних головках шатунов являются звонкие металлические стуки при резком изменений частоты вращения коленчатого вала. Причинами этой неисправности могут быть: применение несоответствующего сорта масла, некачественная обработка сопряженных деталей. Надо заменить масло и изношенные детали.

Признаками износа поршней, гильз цилиндров, поршневых колец, повреждения прокладок головок блока является падение компрессии, вследствие чего коленчатый вал легко проворачивается пусковой рукояткой, затруднен пуск двигателя, снижаются мощность и приемистость, увеличивается расход масла, появляется дымный выпуск.

Причинами этих неисправностей могут быть длительная работа двигателя с большими нагрузками, частый перегрев двигателя и др.

Следует заменить гильзы цилиндров в комплекте с поршнями, прокладки головок блока, подтянуть крепления головок блока.

В цилиндре начинает гореть топливо.Проукты горения начинают перемещать поршень в сторону коленчатого вала,шатун с поршнем также перемещаются.В это время нижняя головка шатуна связанная с коленчатым валом ,поворачивает коленчатый вал относительно его оси.повернув коленчатый вал на 180 градусов нижняя головка шатуна вместе с шатунной шайбой начнёт двигаться обратно в исходное положение в сторону поршня.Поэтому поршень также начнёт обратное движениеТаким образом поршень то удаляется то приближается к коленчатому валу.

Устройство КШМ

 

 

 

 

 КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

Схема измерения цилиндров ВАЗ 2110

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

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

Устройство шатуна

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

 

 Устройство шатуна

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).

Маслосъемные кольца

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

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

Устройство шатуна

Такты работы двигателяДля 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.

Устройство КШМ

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

 

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 изнашивания в верхней част

Лекция «Устройство кривошипно-шатунного механизма»

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

hello_html_579eb007.jpgИмеет 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

hello_html_mb1c2f76.jpg

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

hello_html_m534ef87f.jpg

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

hello_html_m5731e491.jpg

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

hello_html_253a05d0.jpg

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.

hello_html_74407242.jpg

hello_html_m1bd89d4e.jpg

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).

hello_html_36b62c0f.gif

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.

hello_html_m48744829.jpg

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.

hello_html_3f47fc93.gif

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.

hello_html_m30f628c4.gif

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.

hello_html_m3c55e3a6.gif

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?

Устройство и принцип действия кривошипно-шатунного механизма.

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 23Следующая ⇒

Кривошипно шатунный механизм состоит из поршневой группы ( поршней с поршневыми кольцами и поршневыми пальцами), шатунов, коленчатого вала и маховика.

Цилиндры. Цилиндр вместе с поршнем и головкой цилиндров образует замкнутый объем, в котором совершается рабочий цикл двигателя. Внутренняя поверхность стенок цилиндров служит направляющей при движении поршня. Внутренняя поверхность цилиндров называется зеркалом, и изготавливается с высокой точностью ( овальность и конусность должна быть не больше 0,02 мм). Цилиндры могут быть выполнены в расточке блока цилиндров, либо в виде отдельных вставных гильз. Гильзы бывают двух видов: сухие и мокрые. Сухие гильзы не контактируют с охлаждающей жидкостью, непосредственно запрессовываются в расточку блока цилиндров. Мокрые гильзы с наружной поверхности омываются охлаждающей жидкостью. Такие гильзы устанавливаются в блок цилиндров, опираясь на упорный буртик в верхней части гильзы, на соответствующую расточку блока цилиндров. Для обеспечения герметичности под упорный буртик укладывается медное уплотнительное кольцо. Для разделения водяной рубашки и масляной ванны, в нижней части гильзы устанавливается резиновое уплотнительное кольцо.

Поршень является одной из самых напряженных, в тепловом отношении, деталей двигателя. Поршень служит для восприятия давления газов и предачи его на поршневой палец, шатун и коленвал. Представляет собой металлический стакан в конструкции которого различают три части: верхняя часть – днище, часть поршня от верхней кромки верхнего поршневого кольца до нижней кромки нижнего поршневого кольца является уплотнительной частью и называется головкой поршня, третья часть поршня – направляющая часть, называются юбка поршня или тронк.

Поршни бывают цельной отливки и с отъемной головкой. Отъемные головки применяются на двигателях большой мощности. Для предупреждения стуков и перекосов поршней, изготовленных из алюминиевых сплавов, на поршне делаются компенсационные или вставки. Компенсационные вставки уменьшают тепловое расширение юбки поршня, что в значительной мере снижает износ непрогретых поршней.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Поршневые пальцы имеют самые разнообразные конструктивные формы. Наиболее распространенный тип поршневого пальца редставляет собой цилиндр из легированной стали, который для уменьшения массы обычно изготавливается полым. Пальцы бывают трубчатой формы, и с коническими трубчатыми поверхностями.

Поршневые кольца бывают двух видов: компрессионные, предназначенные для уплотнения подвижного соединения поршень – цилиндр. Кольца прижимаются к стенкам цилиндров под действием сил упругости и давления газов, и создают при этом лабиринт, в местах прохода газов из надпоршневого пространства в картер. Число компрессионных колец зависит от быстроходности и мощности двигателя. Для различных двигателей число колец может изменяться от 2 до 7.

Маслосъемные кольца предназначены для снятия излишков масла со стенок цилиндра. Количество маслосъемных колец может изменяться от 1 до 3.

Шатуны: служат для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Соединяя поршень с коленчатым валом, шатун передает на него усилие, при этом подвергается действию переменной нагрузки, от действия давления и сил инерции. Шатуны изготавливают из углеродистой, или легированной стали, с последующей термической и механической обработкой. Шатун однорядного двигателя состоит из верхней головки, стержня, нижней головки, шатунных болтов и вкладышей.

Разъёмные подшипники скольжения. Предназначены для снижения износа шеек коленчатого вала. Различают коренные и шатунные разъёмные подшипники скольжения.

Коленчатый вал служит для восприятия усилия передаваемого от поршней и преобразования его в крутящий момент.

В конструкции коленчатого вала различают коренные и шатунные шейки. Шейки соединяются между собой щеками. На переднем конце коленчатого вала закрепляются распределительные шестерни, маслоотражательные кольца и храповик. Задний конец коленчатого вала несет на себе фланец для крепления маховика.

Маховик служит для вывода поршней из мертвых точек, а также для выравнивания скорости вращения коленчатого вала. Представляет собой массивный цилиндр изготавливаемый из чугуна или стали, на наружной поверхности которого напрессовывается зубчатый венец, служащий для привода маховика в движение от электростартера или пускового двигателя. Основную массу металла маховика располагают ближе к его ободу, для увеличения момента инерции маховика. Маховик закрепляется на фланце коленчатого вала при помощи болтов. Для предотвращения смещения маховика, относительно центра вращения используют центровочные пальцы. Коленчатый вал с маховиком в сборе подвергают статической и динамической балансировке.

Принцип действия кривошипно-шатунного механизма.

Газы, образовавшиеся при сгорании топлива в цилиндре, воздействуют на днище поршня. Под действием этого давления на поршне возникает усилие, которое перемещает поршень в цилиндре к нижней мертвой точке. Движение поршня через поршневой палец передается на шатун. Шатун при этом совершает сложное движение: верхняя головка шатуна перемещается возвратно поступательно вместе с поршнем, нижняя головка шатуна совершает вращательное движение. Усилие, передаваемое на шатун от поршня, передается на шатунную шейку коленчатого вала. Благодаря этому на коленчатом валу развивается крутящий момент пропорциональный усилию, действующему на поршень и радиусу кривошипа. Под действием этого крутящего момента коленчатый вал и маховик приходят во вращение. Движение деталей кривошипно-шатунного механизма в такте впуск, сжатие и выпуск происходит благодаря инерции, накопленной на маховике.

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма.

ЕО — постоянный контроль за работой двигателя. При появлении посторонних шумов и стуков двигатель должен быть остановлен для выявления причин появления посторонних шумов.

ТО-1.

1 проверка компрессии. Проводится на холодном двигателе. Производится при помощи компрессиметра. Коленчатый вал прокручивают при помощи электростартера, при нулевой подаче топлива. Наконечник компрессиметра, поочередно прикладывают к отверстиям каждого из цилиндров. Компрессия считается нормальной, если на различных цилиндрах нет разницы в показаниях компрессиметра более чем 0,1 МПа.

2 прослушивание двигателя при помощи стетоскопа.

Прослушивание проводят при прогретом двигателе, путем прикладывания наконечника стетоскопа к различным частям блока-картера и головки цилиндров. Стук поршневого пальца, прослушивают путем прикладывания наконечника стетоскопа к верхней половине цилиндра, и через головку блока цилиндров. Стук пальца отчетливый, резкий, металлический, усиливающийся с повышением частоты вращения и пропадающий при выключении цилиндра из работы.

Стук поршневых колец звонкий, но слабый. Прослушивается в средней части цилиндра. При изменении частоты вращения, звук практически не меняется, при выключении цилиндра из работы не пропадает.

При увеличении зазора в подшипниках коленчатого вала возникает глухой звук низкого тона, звук хорошо слышен при резком изменении частоты вращения, прослушивается в нижней половине блока.

Стук поршня слабый металлический. Хорошо прослушивается на блоке цилиндров в зонах соответствующих верхней и нижней мертвым точкам.

Если стуки двигателя слышны без стетоскопа, то двигатель следует немедленно остановить для ремонта.

ТО-2 операций не добавляется.

СО очистка деталей цилиндропоршневой группы от нагара.

Основные неисправности.

неисправность причина Способ устранения
1) Падение компрессии. 1) закоксовывание или поломка компрессионных колец. Слить масло, в цилиндр залить раскоксовывающую жидкость, выдержать 2-3 часа, произвести повторное измерение компрессии если компрессия не возросла, произвести разборку двигателя, заменить компрессионные кольца.
2) чрезмерный износ деталей цилиндропоршневой группы. Цилиндры расточить под следующий ремонтный размер, поршни и кольца заменить.
2) Увеличение компрессии. Чрезмерный износ или поломка маслосъемных колец. Замена изношенных деталей.  
3) Детонационное сгорание или преждевременные вспышки топлива. 1) Повышенное нагароотложение на стенках цилиндра и поршнях. Очистить детали цилиндропоршневой группы от нагара.
2) кавитационный износ поршней и цилиндров. Замена поврежденных деталей.
4) Падение мощности двигателя или двигатель не развивает обороты. Чрезмерный износ деталей цилиндропоршневой группы Замена изношенных деталей. Или применить метод ремонтных размеров.
5) Падение давления масла. Износ разъёмных подшипников скольжения (вкладышей) Если шейки коленчатого вала достигли предельного состояния -применить метод ремонтных размеров: шейки коленчатого вала расточить, вкладыши заменить. Если нет то только заменить вкладыши.
6) Утечка охлаждающей жидкости в картер. Разрушение резиновых уплотнений на гильзах. Замена изношенных деталей.
Разрушение прокладки головки блока цилиндров. Замена поврежденных деталей.
7) Прорыв газов между блоком и головкой цилиндров. 1) Разрушение прокладки головки блока цилиндров. Замена изношенных деталей. При повреждении шлифованных поверхностей блока или головки восстановить плоскость разъёма шлифовкой.
2) Деформация головки цилиндров.  
8) Прорыв газов в картер. Чрезмерный износ поршневых колец. Замена изношенных деталей.
9) Повышенный расход масла. Разбиты канавки поршневых колец. Подобрать кольца соответствующего размера, либо заменить поршни с кольцами.

Контрольные вопросы:

1 для чего предназначен кривошипно-шатунный механизм?

2 перечислите детали кшм.

3 каково назначение цилиндров.

4 чем отличается мокрая гильза от сухой.

5 перечислите составные части поршня.

6 какими способами поршневой палец может соединяться с поршнем и шатуном.

7 каково назначение разъёмных подшипников скольжения.

8 из каких частей состоит коленчатый вал.

9 каково назначение маховика.

10 как часто следует проверять компрессию в цилиндрах.

11 каким образом проводится прослушивание двигателя.

§16 Механизм газораспределения.

Предназначен: для открытия и закрытия впускных и выпускных отверстий в головке цилиндров, благодаря чему осуществляется заполнение цилиндров свежим зарядом воздуха, или горючей смеси и отведение отработавших газов.

Существуют клапанные, золотниковые и комбинированные механизмы газораспределения. Механизм клапанного распределения может быть с верхним или нижним расположением распределительного вала. По расположению клапанов различают механизмы с подвесными клапанами и с боковыми клапанами. По количеству клапанов в одном цилиндре различают 2, 3, 4 клапанные механизмы.

Устройство.

Механизм газораспределения состоит из:

1 распределительный вал.

Представляет собой металлический стальной стержень с кулачками и опорными шейками. Служит для управления движением клапанов.

2 толкатели. Предназначены для передачи движения от кулачка распределительного вала на штангу, коромысло, клапанный рычаг или клапан, в зависимости от конструкции механизма газораспределения. Толкатели бывают трех типов: цилиндрические, грибовидные и роликовые.

Толкатели могут изготавливаться с гидрокомпенсаторами или без них.

3 штанги. Предназначены для передачи движения от толкателя к коромыслу. Представляет собой стальной стержень с термообработанными наконечниками.

4 коромысло. Предназначено для передачи движения от штанги к клапану. Представляет собой двуплечий рычаг установленный на оси. Длинное плечо коромысла подвергается термической обработке, и называется боек. Короткое плечо коромысла изготавливается с резьбовым отверстием, в которое устанавливается регулировочный винт.

 

5 клапан служит для открытия и закрытия отверстия в цилиндре.

6 седло клапана служит для обеспечения герметичности внутренней полости камеры сгорания при закрытом клапане.

7 направляющая втулка служит для обеспечения правильной посадки клапана в седле.

8 клапанная пружина служит для обеспечения возврата деталей МГР в исходное положение по окончании действия кулачков распределительного вала.

9 тарелка клапанной пружины служит для удержания клапанной пружины в сжатом состоянии.

10 траверса обеспечивает синхронное открытие клапанов одного цилиндра.

Принцип действия.

При вращении коленчатого вала, движение через распределительные шестерни передается на распределительный вал. Передаточное отношение шестерён 1/2 . вместо распределительных шестерен могут использоваться цепные или ременные передачи. При вращении, рапределительный вал своими кулачками воздействует на толкатели. Через толкатели это воздействие передается на штанги и далее на коромысла. Коромысло поворачиваясь на своей оси передает движение на клапан. Клапан утапливается внутрь цилиндра и открывает отверстие в головке цилиндров. По окончании воздействия кулачков распределительного вала на толкатель клапан под действием клапанной пружины прижимается к своему седлу и закрывает отверстие в головке цилиндров.

Техническое обслуживание.

ЕО – постоянный контроль за работой двигателя. При появлении посторонних стуков и шумов, либо выстрелов в глушитель или впускной коллектор двигатель должен быть остановлен для диагностики и устранения неисправностей.

ТО-1

1 проверить и при необходимости отрегулировать осевое биение распределительного вала.

2 проверить и при необходимости отрегулировать тепловой зазор между бойком коромысла и клапаном. (Не выполняется в двигателях с гидрокомпенсаторами). Проверка осуществляется на холодном двигателе. Величина теплового зазора определяется в руководстве по эксплуатации. Поршень первого цилиндра устанавливается в верхнюю мертвую точку в конце такта «сжатие». Это определяется по моменту впрыска топлива на дизелях или по искре на двигателях с принудительным воспламенением. При помощи плоского щупа необходимой толщины, проверяется величина зазора. Щуп должен проходить между бойком коромысла и клапаном с небольшим усилием. Регулировка зазора производится при помощи винта. При выворачивании винта зазор увеличивается, при завинчивании – уменьшается. Следует помнить, что при затягивании контргайки, зазор несколько увеличивается, поэтому при регулировке, следует добиться небольшого закусывания щупа. После регулировки зазора на клапанах первого цилиндра, проворачивают коленчатый вал на необходимый угол, и переходят к регулировке зазора на следующем цилиндре по порядку работы.

2.1 по показаниям измерения компрессии произвести притирку клапанов. Приготавливается притирочный состав 1 часть порошка М14 или М16, 1,5 части дизельного топлива, 2 части моторного масла. Притирочный состав наносится на седло клапана, сам клапан при помощи коловорота с присосом, прижатый к седлу с усилием 20 кг проворачивается на 2/3 оборота, после чего клапан возвращается на 1/3 оборота без усилия, и далее вновь с усилием проворачивается на 2/3 оборота. Такими последовательными движениями клапан притирается до появления сплошной матовой полоски на тарелке клапана толщиной 1,5-2 мм. По окончании притирки всех клапанов производится проверка их герметичности.

ТО-2 проверка упругости клапанных пружин.

СО

1 после очистки деталей цилиндропоршневой группы от нагара притереть клапана.

2 проверить состояние направляющих втулок клапанов.

Основные неисправности механизма газораспределения.

неисправность причина Способ устранения
Двигатель не развивает полной мощности. Клапаны неплотно прилегают к седлам Проверить упругость клапанных пружин; при несоответствии заменить; если пружины в порядке провести притирку клапанов.
Уменьшенный тепловой зазор между бойком коромысла и клапаном. Отрегулировать тепловой зазор.
Стук при работе двигателя. Увеличенный зазор между бойком коромысла и клапаном. Отрегулировать тепловой зазор.
Выстрелы в карбюратор или глушитель. Уменьшенный тепловой зазор между бойком коромысла и клапаном. Отрегулировать тепловой зазор.
Невозможность установки теплового зазора. Погнуты штанги или клапаны Заменить поврежденные детали.
Увеличенное осевое перемещение распределительного вала Отрегулировать осевое перемещение.
Повышенный расход масла. Износ направляющих втулок или маслосъемных колпаков Заменить изношенные детали.
Перегрев двигателя, двигатель не развивает мощности. Сбиты фазы газораспределения. Отрегулировать положение распределительного вала.

 

§17 Система питания. Карбюратортый двигатель.

Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, приготовления топливо-воздушной смеси требуемого состава, и отведения отработавших газов.

Из топливного бака 1 через систему фильтрации 4 топливо попадает в подкачивающий насос 5. Насос перекачивает топливо в поплавковую камеру карбюратора 7. В карбюраторе топливо смешивается с воздухом, образуя смесь требуемого состава. Топливовоздушная смесь попадает в цилиндр, где сгорая превращается в отработавшие газы. Отведение газов осуществляется через глушитель 13 и искрогаситель. Иногда система выпуска дополняется нейтрализатором отработавших газов.

Топливный бак. Служит для хранения запаса топлива. Представляет собой емкость произвольной формы, изготавливаемую из штампованных стальных листов. В верхней части топливного бака устраивается отверстие, закрываемое пробкой – заправочная горловина. Для первичной очистки топлива к заправочной горловине припаивается металлическая сетка. В пробке заливной горловины устраивается отверстие, через которое топливный бак сообщается с атмосферой. Для предотвращения попадания пыли из окружающей среды в топливо в отверстие устанавливается войлочный фильтр. В нижней части топливного бака монтируется топливопровод, соединяющий бак с фильтром грубой очистки. Для возможности удаления отстоя в нижней части топливного бака устраивается резьбовое отверстие, закрываемое пробкой, или краном. Внутри топливного бака располагается датчик уровня топлива.

Фильтр грубой очистки. Служит для очистки топлива от воды и механических примесей. Представляет собой фильтр-отстойник. Топливо попадающее внутрь фильтра, задерживается в нем на некоторое время, вода и механические примеси тонут и оседают на дне фильтра, а топливо очищенное таким образом отправляется дальше по системе. В нижней части фильтра устраивается резьбовое отверстие, закрываемое пробкой или краном. Через это отверстие сливается отстой.

Фильтр тонкой очистки. Служит для окончательной очистки топлива от механических примесей. Представляет собой фильтр с фильтрующим элементом. В фильтрах такого типа используются бумажно картонные, сетчатые фильтрующие элементы, также встречаются элементы из прессованной керамики.

Топливный насос. На карбюраторных двигателях преимущественно применяются диафрагменные насосы. В некоторых случаях используются насосы центробежного типа.

Рабочим элементом диафрагменного насоса является упруго-демпфирующий элемент – диафрагма, которая разделяет внутреннюю полость насоса на две части. В верхнюю часть насоса подводится топливо. Там врезаются всасывающий и нагнетательный патрубки, снабженные обратными клапанами. В нижней части насоса располагается его привод. Насос приводится в движение кулачковым механизмом, чаще всего эксцентрик привода насоса располагается на распределительном валу. При вращении эксцентрика, движение через толкатель и пружину передаётся на диафрагму. Двигаясь в насосе вверх мембрана выжимает топливо в нагнетательный топливопровод. Совершая обратное движение мембрана создает в топливной полости разрежение, под действием которого нагнетательный клапан насоса закрывается, а всасывающий клапан открывается, и топливо заполняет внутреннюю полость насоса. При заполнении поплавковой камеры карбюратора, отток топлива из насоса прекращается, и насос переходит в режим холостого хода. Толкатель при своем движении сжимает пружину, мембрана при этом не перемещается.

Карбюратор.

Карбюратор предназначен для приготовления топливовоздушной смеси, требуемого состава, на всех режимах работы двигателя.

1 – поплавковая камера, 2 – поплавок, 3 – отверстие поплавковой камеры, 4 – игольчатый клапан, 5 – топливопровод, 6 – топливный бак, 7 – впускной коллектор, 8 – впускной клапан, 9 – цилиндр, 10 – дроссельная заслонка, 11 – смесительная камера, 12 – диффузор, 13 – воздушный фильтр, 14 – воздушная заслонка, 15 – впускной трубопровод, 16 – распылитель, 17 – топливный жиклер

Топливо от насоса попадает в попадает в поплавковую камеру 1 и заполняет её. Поплавок 2 в камере поднимается вверх и воздействует на игольчатый клапан 4. При достижении заданного уровня топлива, игольчатый клапан прижимается к своему седлу, и подача топлива прекращается. По мере расхода топлива поплавок 2 опускается вниз, игольчатый клапан 4 отходит от седла и подача топлива возобновляется. Таким образом поддерживаеся постоянный уровень топлива в поплавковой камере 1. Уровень устанавливается таким, что-бы при неработающем двигателе топливо не вытекало из распылителя 16, а находилось на 1,5-2 мм ниже его среза. При работе двигателя в смесительной камере 11 создается разрежение, которое вызывает подъём уровня топлива в распылителе. Топливо фонтаном выбрасывается в смесительную камеру, где подхватывается потоком воздуха. Воздух, двигающийся со скоростью 20-25 м/с, разбивает топливо на мельчайшие капли, превращая смесь в туманообразное состояние. Это состояние называется карбюрация. Количество топливовоздушной смеси подаваемой в цилиндры регулируется дроссельной заслонкой 10. Качественный состав смеси регулируется воздушной заслонкой 14. Для обеспечения работы двигателя в различных режимах, карбюратор снабжается следующими системами:

система пуска обеспечивает обогащение топливовоздушной смеси в режиме пуска;

система холостого хода – обеспечивает образование топливовоздушной смеси при закрытой дроссельной заслонке;

главная дозирующая система – обеспечивает обеднение рабочей смеси в режиме средних нагрузок;

экономайзер – обеспечивает обогащение рабочей смеси в режиме максимальных нагрузок;

ускорительный насос – улучшает приемистость двигателя.

 

Воздушный фильтр.

Очистка воздуха в этих фильтрах осуществляется в три ступени: первая ступень центробежная очистка. Воздух попадая в фильтр направляется на лопатки завихрителя. Двигаясь в верхней части фильтра по спирали, воздух освобождается от большей части механических примесей. Частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются к периферии фильтра и оседают в отстойнике. Очищенный таким образом воздух засасывается в нижнюю часть фильтра, где соприкасается с маслом. Оставшиеся частицы пыли улавливаются маслом, а воздух пройдя через фильтрующие элементы попадает в воздуховод, а далее в карбюратор.

Глушитель служит для снижения уровня шума двигателя.

Искрогаситель служит для улавливания частиц сажи, вылетающих из цилиндра.

Техническое обслуживание системы питания.

ЕО

1 перед началом работы проверить систему на отсутствие утечек топлива.

2 закачать поплавковую камеру карбюратора насосом ручной подкачки.

Во время работы, при появлении запаха топлива, двигатель остановить, найти причину появления запаха и устранить.

По окончании работы слить отстой из фильтра отстойника. Топливные баки полностью заправить.

ТО-1 проверить состояние и крепление всех элементов системы питания; отрегулировать длину тяг дроссельной заслонки; оценить состояние, при необходимости заменить фильтр тонкой очистки.

ТО-2 проверить давление развиваемое насосом (0,01-0,015 МПа).

Карбюратор снять, разобрать, каналы карбюратора продуть сжатым воздухом, поплавок проверить на герметичность (проверка осуществляется путем погружения поплавка в нагретую воду), проверить пропускную способность жиклеров на стенде, жиклеры с несоответствующей пропускной способностью заменить, проверить герметичность клапанов (игольчатого и экономайзера), клапан не должен пропускать более четырех капель воды в минуту. Карбюратор собрать. Проверить уровень топлива в поплавковой камере, при необходимости отрегулировать. Отрегулировать карбюратор на малую частоту вращения холостого хода. Такой регулировкой карбюратора стараются достичь минимального расхода топлива на холостом ходу. Регулировку осуществляют винтом состава смеси и винтом ограничивающим закрытие дроссельной заслонки. Перед началом регулировки необходимо убедиться в исправности системы зажигания. Двигатель должен быть прогрет до температуры 75-80 С. В результате регулировки двигатель должен устойчиво работать при скорости вращения коленчатого вала400-450 об/мин, а при резком открытии и закрытии дроссельной заслонки не должен глохнуть. Последовательность регулировки: заворачивают винт холостого хода до упора, а затем отворачивают его на 2-3 оборота. Устанавливают упорный винт дроссельной заслонки в положение, в котором достигается минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала. Далее не меняя положения винта заслонки, вращают винт регулировки состава смеси, добиваясь при этом наибольшей частоты вращения коленчатого вала. Затем вновь уменьшают частоту вращения до минимально устойчивой, вращением упорного винта дроссельной заслонки. Эти операции повторяются до тех пор, пока винт регулировки состава смеси не приведет к увеличению оборотов коленчатого вала.

СО — промыть топливный бак. Отрегулировать датчик уровня топлива.

Основные неисправности.

неисправность причина Способ устранения
Двигатель не запускается Отсутствует топливо дозаправить
Засорено отверстие пробки топливного бака прочистить
Загрязнение фильтра тонкой очистки замена
Повреждение топливного насоса замена
Залегание иглы в положении заперто замена
Неустойчивая работа двигателя, из выхлопной трубы идет дым черного цвета Карбюратор приготавливает обогащенную или богатую смесь: поврежден поплавок, засорен воздушный жиклер, поврежден клапан экономайзера, повреждение вакуумного клапана, залегание иглы в положении открыто, чрезмерное засорение воздушного фильтра.  
Неустойчивая работа двигателя, сопровождаемая вспышками в карбюратор Система приготавливает обедненную или бедную смесь.  

 

§18 Система питания дизелей.

Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, раздельной подачи их в цилиндры в требуемом соотношении и отведения отработавших газов.

Топливный тракт. Из топливного бака по топливопроводу низкого давления топливо попадает в фильтр грубой очистки, пройдя первичную очистку в ФГО, топливо попадает в топливный насос низкого давления (ТННД). ТННД перекачивает топливо через фильтр тонкой очистки в топливный насос высокого давления (ТНВД). ТНВД отправляет топливо к форсункам под высоким давлением. Форсунки распыляют топливо в цилиндрах.

Воздушный тракт. В цилиндр воздух попадает пройдя через воздушный фильтр и компрессор. Компрессор может приводиться в действие турбиной (турбокомпрессор) или отдельным гидро- или электродвигателем.

Выпускной тракт. Отработавшие газы из цилиндра выходят в атмосферу, пройдя через турбину, глушитель и искрогаситель. Нередко выпускной тракт дополнительно оснащается нейтрализатором отработавших газов.

Современные двигатели оснащаются перепускными клапанами, которые соединяют впускной и выпускной коллекторы в случае превышения температуры горения в цилиндре. При этом во впускной коллектор подмешиваются отработавшие газы, и температура горения в цилиндре снижается. Это позволяет снизить токсичность выхлопных газов.

Топливный бак. Предназначен для хранения запаса топлива. Представляет собой емкость изготавливаемую из штампованных стальных листов. В верхней части бака находится горловина с сетчатым фильтром.В нижней части топливного бака монтируется сливной кран, Внутри топливного бака устанавливается датчик уровня топлива.

Фильтр грубой очистки. Предназначен для очистки топлива от воды и механических примесей. Представляет собой фильтр отстойник. Топливо попадая внутрь этого фильтра, некоторое время в нем находится. Поскольку вода и механические примеси тяжелее топлива, они оседают на дно этого фильтра. В нижней части фильтра отстойника имеется резьбовое отверстие, закрываемое пробкой. Через это отверстие сливается отстой.

Топливопрокачивающий насос (ТННД). Предназначен для прокачивания топлива через фильтр тонкой очистки, и подачи его во впускной коллектор ТНВД. На дизелях применяются топливопрокачивающие насосы плунжерного типа.

Плунжер насоса приводится в движение от эксцентрика кулачкового вала ТНВД, и совершает внутри гильзы возвратно поступательные движения. Двигаясь внутрь гильзы, плунжер создает избыточное давление, при этом всасывающий клапан прижимается к своему седлу, а нагнетательный клапан открывается, и топливо отправляется, в подплунжерную полость насоса. Обратное движение плунжера, осуществляемое за счет возвратной пружины, вызывает появление разрежения внутри гильзы. При этом нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается, и топливо заполняет внутреннюю полость насоса. Топливо из подплунжерной полости выжимается через фильтр тонкой очистки во впускной коллектор ТНВД

Топливопрокачивающий насос включает в себя насос ручной подкачки топлива. Ручной насос это насос поршневого типа, принцип действия которого аналогичен вышерассмотренному.

Фильтр тонкой очистки предназначен для окончательной очистки топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления. Представляет собой фильтр с фильтрующим элементом. Фильтрующие элементы изготавливаются бумажно-картонные, пластинчато-щелевые, прессованные керамические. Фильтрующий элемент этого фильтра улавливает механические примеси размером 1 мкм и более.

Топливный насос высокого давления предназначен для подачи топлива к форсункам под высоким давлением. ТНВД обеспечивает подачу равных, дозированных порций топлива в строго определенные моменты времени, к каждому цилиндру, в соответствии с диаграммой работы двигателя.

 

Принцип действия ТНВД.

От коленчатого вала двигателя, через распределительные шестерни и муфту опережения впрыска приводится во вращение кулачковый вал ТНВД. Вал своими кулачками воздействует на толкатели и приводит в движение плунжеры. Плунжеры совершают возвратно – поступательное движение внутри гильз. При движении плунжера 2 вниз, в надплунжерной полости создается разрежение. Как только верхняя кромка плунжера 2 откроет впускное отверстие 11, топливо заполнит внутреннюю полость гильзы. При движении плунжера 2 вверх, на начальном этапе, топливо выдавливается во впускное отверстие 11. Когда верхняя кромка плунжера 2 закроет верхний край впускного отверстия 11, в надплунжерной полости резко возрастет давление. Открывается нагнетательный клапан 6, и топливо под высоким давлением поступит к форсунке. Как только винтовая отсечная кромка пересечет нижний край перепускного отверстия 4, давление в надплунжерной полости резко упадет. Топливо будет перепускаться по образовавшемуся каналу в перепускное отверстие. Подача топлива к форсунке прекратится, так как закроется нагнетательный клапан. Этот момент времени называется моментом отсечки подачи топлива. В этот момент заканчивается активный ход плунжера, и дальнейшее его движение вверх осуществляется вхолостую, без подачи топлива. Количество подаваемого топлива регулируется изменением положения плунжера в гильзе. При повороте плунжера вокруг своей оси изменяется момент прохождения винтовой отсечной кромкой плунжера нижнего края перепускного отверстия. Топливные насосы высокого давления снабжаются регулятором оборотов дизеля. Это устройство поддерживает постоянные обороты двигателя при изменении нагрузки.

Назначение и принцип действия форсунки.

Форсунка предназначена для мелкого распыливания топлива подаваемого в цилиндр. Из топливопровода высокого давления топливо попадает в канал корпуса форсунки и далее в канал распылителя. Во время активного хода плунжера ТНВД давление в подъигольной полости распылителя становится достаточным для преодоления сопротивления пружины, которая прижимает иглу к своему седлу. Игла поднимается вверх и отверстия распылителя открываются. Через эти отверстия топливо под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Высокая скорость движения впрыскиваемого топлива, разбивает струю на мельчайшие капли. В цилиндре образуется топливовоздушная смесь в туманообразном состоянии. Капли топлива очень быстро испаряются, образуя рабочую смесь, которая воспламеняется и сгорает. По окончании активного хода плунжера давление в топливопроводе высокого давления падает, игла вновь прижимается к своему седлу, и происходит отсечка подачи топлива.

Турбонаддув.

Служит для подачи воздуха в цилиндр под избыточным давлением. Это позволяет увеличить мощность двигателя, при тех же массогабаритных показателях на 30-40%. Улучшаются условия сгорания топлива, увеличивается коэффициент полезного действия двигателя.

Турбонаддув приводится в движение отработавшими газами двигателя, которые попадают на крыльчатку турбины и приводят её во вращение, вместе с турбиной начинает вращаться крыльчатка компрессора, которая засасывает воздух от воздушного фильтра, и нагнетает воздух во впускной коллектор.

Техническое обслуживание системы питания.

ЕО

1 перед началом работы проверить систему на отсутствие утечек топлива.

2 прокачать систему питания насосом ручной подкачки.




Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о