Устройство и работа кшм в карбюраторном двигателе - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство и работа кшм в карбюраторном двигателе

Изучение устройства кривошипно — шатунного механизма

Практическая работа №1,2

Цель работыИзучить устройство и детали входящие в кривошипно — шатунную группу двигателя внутреннего сгорания. Понять какую работу выполняют детали КШМ и как они конструктивно устроены.

В состав кривошипно-шатунного механизма двигателя входят две группы деталей: неподвижные и подвижные. К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, служащий остовом двигателя, цилиндры, головка блока или головки цилиндров и поддон картера. Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

У двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус 6, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.

Нижняя часть блока цилиндров является картером 7, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для коренных подшипников 2 коленчатого вала.

Цилиндры с жидкостным охлаждением выполняют с двойными стенками, причем внутренняя стенка образует гильзу цилиндра. Полость между гильзой и наружной стенкой заполнена охлаждающей жидкостью. Гильзы цилиндров являются направляющими для поршней, в которых они совершают работу, осуществляя возвратно – поступательное движение под действием газов, образующихся в результате сгорания горючей смеси.

Изготавливают гильзы из специального чугуна. Внутреннюю поверхность цилиндра подвергают закалке с нагревом ТВЧ и тщательно обрабатывают, получая «зеркальную» поверхность, верхняя часть цилиндра наиболее нагружена, так как здесь происходит сгорание рабочей смеси, сопровождаемое резким повышением давления и температуры. Для повышения износостойкости верхней части цилиндров в карбюраторных двигателях применяют вставки из специального износостойкого чугуна, запрессованные в верхней части цилиндра. материал — аустенитный чугун.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры и образует верхнюю часть рабочей полости двигателя, в ней частично или полностью размещаются камеры сгорания. Головки блока цилиндров отливают из легированного серого чугуна или алюминиевого сплава.

В головках блока цилиндров размещаются гнезда и направляющие втулки клапанов, впускные и выпускные каналы. Их внутренние полости образуют рубашку для охлаждающей жидкости. В верхней части имеются опорные площадки для крепления деталей клапанного механизма. Для уплотнения стыка головки блока цилиндров и блока цилиндров применяют сталеасбестовую уплотняющую прокладку, предотвращающую прорыв газов наружу и исключающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в цилиндры.

Поддон картера закрывает КШМ снизу и одновременно является резервуаром для масла. Внутри поддонов могут выполняться лотки и перегородки, препятствующие перемешиванию и взбалтыванию масла при движении автомобиля по неровным дорогам.

Подвижная группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе, и передает его через шатун на кривошип коленчатого вала.

Детали шатунной группы и коленчатого вала :

1 — носок коленчатого вала; 2 — шкив; 3 — храповик; 4 – распорно — упорная шайба; 5 — биметаллические упорные шайбы переднего коренного подшипника;

6 — вкладыш коренного подшипника; 7 — вкладыш шатунного подшипника; 8стопорное кольцо; 9 — поршневой палец; 10 — втулка; 11- отверстие для смазки поршневого пальца; 12 — верхняя головка шатуна; 13 — шатун; 14 — болт крышки шатуна; 15 — бобышка шатуна; 16 — нижняя головка шатуна; 17 — крышка шатуна; 18 — шатунная шейка; 19 — противовес щеки; 20 — коренная шейка;

21 — поршень; 22 — дренажные канавки для слива масла; 23 — маслосбрасывающий гребень задней коренной шейки; 24 — маслоотгонные спиральные витки;

25 — сальник заднего коренного подшипника; 26 — маховик; 27 — зубчатый венец; 28 — деревянный боковой уплотнитель; 29 — резиновая уплотнительная прокладка; 30 — крышка заднего коренного подшипника; 31 — канал для смазки шатунного подшипника; 32 — центробежная ловушка для очистки масла; 33 пробка ловушки; 34 — щека; 35 — крышка среднего коренного подшипника; 36 вкладыш; 37 — медно-никелевый подслой; 38 — антифрикционный сплав СОС 6-6;

39 — крышка переднего коренного подшипника; 40 — шестерня

Шатунно – поршневая группа

Поршневые кольца предназначены для уплотнения и герметизации соединения поршень – цилиндр. На рисунке приведены три компрессионных и одно маслосъемное кольцо.

Кривошипно-шатурный и газораспределительный механизмы ДВС. Классификация КШМ и ГРМ. Общее устройство и принцип работы.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) представляет собой важный механизм автомобильного двигателя, который преобразовывает поступательные движения поршневой системы во вращательное движение коленчатого вала двигателя, от которого, в свою очередь, это движение передается на колеса автомобиля, что и приводит машину в движение.

Под давлением газов, которые образуются в цилиндрах двигателя при сгорании топливно-воздушной смеси, поршень совершает поступательное движение по направлению к коленчатому валу. Важные детали механизма, а именно: поршень, шатун и вал помогают преобразовывать движения поступательного характера в движения вращательного, что в свою очередь запускает вращение колес автомобиля. В обратном порядке взаимодействие вала и поршня выглядит следующим образом: вал при вращательном движении через детали механизма – вал, шатун и поршень, преобразовывает энергию в поступательное поршневое движение.
Как устроен кривошипно-шатунный механизм

Общее устройство:

КШМ состоит из 2-х групп деталей: неподвижных и подвижных.

К неподвижным деталям относятся:

— блок-картер; головки блока-картера; гильзы цилиндров; крышка распределительных шестерен; смазочная емкость; крышки головки блока; картер маховика; крышки коренных подшипников коленчатого вала; вкладыши коренных подшипников; детали крепления и уплотнения.

К подвижным деталям относятся:

— поршни; поршневые кольца; поршневые пальцы; шатуны; коленчатый вал; маховик.

Поршень воспринимает давление газов, передает его через поршневой палец на шатун, а также осуществляет вспомогательные такты.

Компрессионные кольца уплотняют газовый стык между поршнем и стенкой цилиндра и предотвращают утечку рабочего тела.

Маслосъемные кольца удаляют излишки масла со стенок цилиндра в картер.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном и передачи усилия от поршня к шатуну.

Шатун служит для передачи усилия от поршневого пальца на коленчатый вал.

Коленчатый вал воспринимает усилие от шатуна и преобразует его в крутящий момент.

Маховик предназначен для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, а также для вывода поршней из мертвых точек благодаря накопленной кинетической энергии во время такта рабочего хода. Кроме того, маховик облегчает работу двигателя при разгоне и преодолении кратковременных перегрузок.

Читать еще:  Ваз 2109 при включении фар двигатель троит

Классификация КШМ:

В двигателях внутреннего сгорания автомобильной техники используются три типа кривошипно-шатунного механизма:

— центральный (аксиальный) КШМ, у которого оси цилиндра и поршневого пальца пересекаются с осью коленчатого вала (КамАЗ-740.10, ЯМЗ-238В);

— смещенный (дезаксиальный) КШМ, у которого ось цилиндра не пересекает ось коленчатого вала (ГАЗ-51), или ось поршневого пальца смещена относительно оси цилиндра (ЗИЛ-5081.10, ЗМЗ-66-06 и ЗМЗ-513);

— с прицепным шатуном КШМ, у которого прицепной шатун соединен пальцем с главным шатуном в его кривошипной головке (В-46-2С1, Д12А-525А).

Газораспределительный механизм (ГРМ) — механизм управления фазами газораспределения двигателя внутреннего сгорания.

Состоит из распределительного вала — или нескольких валов — и механизмов привода к ним, клапанов, открывающих и закрывающих впускные и выпускные отверстия в камерах сгорания, и передаточных звеньев — толкателей, штанг, коромысел и некоторых вспомогательных деталей (регулировочных элементов, клапанных пружин, системы поворота клапанов и проч.)

Система привода распределительного вала в любом случае обеспечивает его вращение с угловой скоростью, равной 1/2 угловой скорости коленвала.

Классифицирующими признаками для конструкции газораспределительного механизма являются расположение клапанов и распределительного вала.

По расположению клапанов выделяют двигатели:

· Нижнеклапанные (с боковым расположением клапанов);

· Верхнеклапанные (в старой литературе — «с подвесными клапанами»);

· Со смешанным расположением клапанов.

По расположению распределительного вала выделяют двигатели:

· С распредвалом, расположенным в блоке цилиндров (Cam-in-Block);

· С распредвалом, расположенным в головке блока цилиндров (Cam-in-Head);

· Без распределительного вала.

Конструкция га­зо­расп­ре­де­ли­тель­но­го механизма отвечает за плановое и поочередное открытие-закрытие впуск­ных и выпускных клапанов каждого цилиндра, обеспечивая своевременную подачу рабочей смеси в цилиндр и выпуск из него отработавших газов.

Поршень, двигаясь от ВМТ к НМТ, в первом такте создает разряжение воздуха, за счет чего в цилиндр поступает топливо или уже готовая рабочая смесь. Происходит это через своевременно открывающийся впускной клапан, который также своевременно при достижении поршня НМТ — зак­ры­ва­ет­ся. Затем в цилиндре идет такт сжатия, а следом сам рабочий ход, преобразующий энергию горения в механическую энергию, позволяющую проворачивать коленчатый вал и зас­тав­лять в конечном итоге двигаться автомобиль через цепочку деталей и узлов. Зак­лю­чи­тель­ный такт — выпуск, когда при движении поршня из НМТ к ВМТ открывается выпускной клапан и все газы под давлением поршня, за счет уменьшения пространства в цилиндре, выдавливаются через выпускные каналы и глушитель в атмосферу. Все вот это и обес­пе­чи­ва­ет ГРМ.

Главным составляющим здесь являются не столько впускные и выпускные клапаны, сколько распределительный вал, заставляющий их поочередно работать, который, в свою очередь, полностью зависит от вращения коленчатого вала — иначе процесс получения энергии не выйдет. Рассмотрим устройство ГРМ двигателя детальнее.

Коленчатый вал имеет на конце жестко закрепленную шестеренку. Энергия вращения коленвала передается через эту шестеренку посредством ременной передачи на рас­пре­де­ли­тель­ный вал, имеющий подобное зубчатое колесо на конце, которое заставляет вращаться вал. На вале есть выступы, так называемые «кулачки». Именно этими кулачками вал, вращаясь, воздействует поочередно на клапаны, заставляя те своевременно открываться и закрываться. А за счет встроенных пружин у каждого клапана, они всегда возвращаются в исходное положение. Конструкция распределительного вала выполнена таким образом, что каждый клапан в каждом цилиндре открывается и закрывается именно в тот момент, когда этого требует нужный такт, происходящий в каждом отдельном цилиндре.

Классический вариант расположения распределительного вала в верхней части дви­га­те­ля получил название ГРМ с «верхним расположением распределительного вала», который мы и видим на рисунке.

Для ГРМ предусмотрен ряд регулировок, настройка которых обеспечивает надежную работу двигателя автомобиля в целом, но на данном этапе целью ставилось понять сам принцип работы ГРМ и его важные составляющие в процессе получения механической энергии. Все особенности и нюансы устройства ГРМ, как и любого другого механизма, рассмотрим при детальном изучении.

При рассмотрении работы ГРМ необходимо выделить два этапа: порядок работы цилиндров двигателя и фазы газораспределения.

Порядок работы цилиндров

Порядок чередования одноименных тактов в разных цилиндрах называется порядком работы цилиндров силового агрегата. Порядок работы зависит от положения шеек ку­лач­ко­во­го и коленчатого распределительных валов и расположения цилиндров.

У четырехцилиндрового однорядного четырехтактного мотора такты чередуются через 180°, порядок работы может быть 1-2-4-3 («Волга) или 1-3-4-2 (ВАЗ – 2106, «Москвич–2140»).

Под фазами газораспределения подразумевают начальные моменты открытия и конечные моменты закрытия клапанов, которые выражены в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Чтобы цилиндры лучше очищались от от­ра­бо­тав­ших газов, выпускному клапану необходимо открываться до достижения поршнем НМТ, а процесс закрытия должен происходить после ВМТ. С целью лучшей наполненности цилиндров смесью впускному клапану необходимо открываться до достижения поршнем ВМТ, а свое закрытие выполнять после прохождения НМТ. Временной отрезок, в течение которого оба клапана одновременно открыты (выпускной и впускной), называют пе­рек­ры­ти­ем клапанов.

Фазы газораспределения подбираются специалистами на заводах опытным путем в зависимости от конструкции впускной и выпускной системы двигателя и его быст­ро­ход­нос­ти. При этом стремятся применять колебательное движение газов в выпускной и впускной системах таким образом, чтобы к конечному положению закрытия впускного клапана перед ним образовалась бы волна давления, а к конечному этапу закрытия выпускного клапана за ним бы формировалась волна разрежения. При данном подборе фаз газораспределения одновременно удается улучшить наполнение цилиндров свежей смесью, а также более качественней их очистить от отработавших газов.

Правильность монтажа механизма ВМТ газораспределения устанавливается за­цеп­ле­ни­ем распределительных шестерен с присутствующими метками на них. Отклонение при монтаже фаз газораспределения хотя бы на три зуба звездочки или шестерни распредвала приводит к значительному удару клапана о поршень, потери компрессии, поломке клапана или мотора. Постоянство фаз газораспределения сохраняется только при соблюдении в клапанном механизме теплового зазора. Увеличение зазора способствует уменьшению про­дол­жи­тель­нос­ти открытия клапана.

Читать еще:  Генераторы для ветряков своими руками из асинхронного двигателя

Кривошипно-шатунный механизм двигателя (КШМ): устройство и принцип работы — смотреть видео

Кривошипно-шатунный механизм двигателя преобразует поступательное-возвратно движение поршней (от энергии сгорания смеси топливной) во вращательное движение коленчатого вала и Это. наоборот технически сложный механизм, составляющий ДВС основу. В статье подробно рассмотрим устройство и работы особенности КШМ.

Краткая история возникновения

свидетельства Первые о применении кривошипа найдены ещё в веке III нашей эры, в Римской Империи и веке в VI Византии нашей эры. Ярким примером пилорама является из Иераполиса, на которой был применен вал коленчатый. Металлический кривошип был найден в городе римском Августа-Раурика на территории современной Как. Швейцарии бы то ни было, запатентовал изобретение некий Пакард Джеймс в 1780 году, хотя свидетельства изобретения его были найдены еще в древности.

шатунный-Кривошипно механизм двигателя

Подвижные и неподвижные КШМ части

Составные части КШМ условно подвижные на делят и неподвижные компоненты. К подвижным частям поршни:

  • относятся и поршневые кольца;
  • шатуны;
  • поршневые коленчатый;
  • пальцы вал;
  • маховик.

Неподвижные части выполняют КШМ функцию основы, крепежей и направляющих. К относятся ним:

  • блок цилиндров;
  • головка блока картер;
  • цилиндров;
  • поддон картера;
  • крепежные детали и Картер.

подшипники и поддон картера двигателя

Картер – нижняя это часть двигателя, где располагаются каналы и опоры смазочной системы для коленчатого картере. В вала происходит движение шатунов и вращение Поддон. коленвала картера представляет собой резервуар с маслом моторным.

Основа картера в работе подвергается тепловым постоянным и силовым нагрузкам. Поэтому для детали этой предъявляются особые требования по прочности и Для. жесткости его изготовления используют алюминиевые или сплавы чугун.

Неподвижные части КШМ

двигателя Картер крепится к блоку цилиндров. Вместе составляют они остов двигателя, основную часть корпуса его. В блоке располагаются непосредственно сами Сверху. цилиндры крепится головка блока ДВС. цилиндров Вокруг имеются полости для жидкостного Расположение.

охлаждения и число цилиндров

На сегодняшний день следующие существуют наиболее популярные схемы:

  • рядное или- четырех шестицилиндровое положение;
  • V-образное шестицилиндровое под положение углом 90°;
  • VR-образное положение под углом меньшим;
  • оппозитное положение (поршни двигаются друг навстречу другу с разных сторон);
  • W-образное цилиндрами с 12 положение.

В простом рядном расположении цилиндры и расположены поршни в ряд перпендикулярно коленчатому валу. схема Такая наиболее простая и надежная.

Головка цилиндров блока

К блоку с помощью шпилек или крепится болтов головка блока цилиндров. Она цилиндры накрывает с поршнями сверху, образуя герметичную камеру – полость сгорания. Между блоком и головкой прокладка предусмотрена. Также в ГБЦ располагаются клапанный свечи и механизм зажигания.

Цилиндры

В цилиндрах двигателя происходит непосредственно движение поршней. От хода поршня и длины его зависит их размер. Цилиндры работают в меняющегося условиях давления и высоких температур. Во время стенки работы подвергаются непрерывному трению и температурам до материалам°C. К 2500 и обработке цилиндров также предъявляются требования особые. Они изготавливаются из легированного чугуна, или стали алюминиевых сплавов. Поверхность деталей быть должна не только прочной, но и легко подвергаться Внешнюю.

обработке рабочую поверхность называют зеркалом. Ее хромом покрывают и полируют до зеркальной поверхности, чтобы снизить максимально трение в условиях ограниченной смазки. отливаются Цилиндры вместе с блоком (цельные) или виде в изготавливаются съемных гильз.

Кривошипно-шатунный Основными

механизм рабочими компонентами КШМ являются вал коленчатый, поршни с шатунами и маховик.

Поршень

поршня Движение в цилиндре происходит в результате сгорания смеси топливовоздушной. Возникает давление, которое воздействует на поршня днище. В разных типах двигателей оно отличаться может по своей форме. В бензиновых изначально было днище плоским, затем стали применять конструкции вогнутые с проточками под клапаны. В дизельных камере в моторах сгорания сжимается изначально не топливо, а Поэтому. воздух днище поршня имеет также форму вогнутую, которая и образует камеру сгорания.

днища Форма имеет большое значение для правильного формирования факела сгорания топливовоздушной смеси.

часть Остальная поршня называется юбкой. Это рода своего направляющая, которая движется в цилиндре. часть Нижняя поршня или юбки сделана чтобы, так она не соприкасалась с шатуном во время движения его.

Поршень и его элементы

На боковой поршней поверхности выполнены канавки или проточки поршневые под кольца. Сверху располагаются два три или компрессионных кольца. Они необходимы создания для компрессии, то есть препятствуют проникновению между газов стенками цилиндра и поршнем. Кольца зеркалу к прижимаются, уменьшая зазор. Снизу расположен под паз маслосъёмное кольцо. Оно необходимо снятия для излишков масла со стенок цилиндра, проникало то не чтобы в камеру сгорания.

Поршневые кольца, компрессионные особенно, работают при постоянных нагрузках и температуре высокой. Для их изготовления применяется высокопрочные типа материалы легированного чугуна, который покрывают хромом пористым.

Поршневой палец и шатун

Шатун поршню к крепится при помощи поршневого пальца. Он собой представляет цельную или полую деталь формы цилиндрической. Палец устанавливается в отверстие в поршне и в головке верхней шатуна.

Существуют два типа пальца крепления:

  • с фиксированной посадкой;
  • с плавающей посадкой.

распространен Наиболее так называемый «плавающий палец». его Для фиксации используются стопорные кольца. палец Фиксированный устанавливается с натягом. Как правило, тепловая используется посадка.

Шатун двигателя

Шатун, в очередь свою, соединяет коленчатый вал и поршень и вращательные создает движения. При этом возвратно-движения поступательные шатуна описывают восьмерку. Он состоит из элементов нескольких:

  • стержня или основы;
  • поршневой верхней (головки);
  • кривошипной головки (нижней).

Для трения уменьшения и смазки соприкасающихся деталей в поршневой запрессовывается головке бронзовая втулка. Кривошипная головка разборной выполнена, чтобы обеспечить возможность сборки Детали. механизма точно подогнаны друг к другу и помощью с крепятся болтов и контргаек. Чтобы уменьшить устанавливаются, трение шатунные подшипники скольжения. Они форме в выполнены двух стальных вкладышей с замками. По канавкам масляным осуществляется подвод масла. Подшипники с точностью высокой подогнаны под размер соединения.

расхожему Вопреки мнению, вкладыши удерживаются от проворота не за замков счет, а из-за возникающей силы трения между их поверхностью внешней и головкой шатуна. Поэтому при внешнюю установке часть подшипника скольжения нельзя маслом смазывать.

Коленчатый вал

Коленчатый вал сложной является по устройству и изготовлению деталью. Он принимает на крутящий себя момент, давление и другие нагрузки, выполнен поэтому из высокопрочной стали или чугуна. передает Коленвал вращение от поршней на трансмиссию и другие автомобиля элементы (например, приводной шкив).

Читать еще:  Бк штат калина xdm как исправлять ошибки двигателя

Устройство вала коленчатого

Коленчатый вал состоит из нескольких элементов основных:

  • коренные шейки;
  • шатунные шейки;
  • щеки;
  • противовесы;
  • хвостовик;
  • фланец маховика.

Конструкция многом во коленвала будет зависеть от количества цилиндров в простом. В двигателе рядном четырехцилиндровом двигателе на коленчатом имеются валу четыре шатунных шейки, на которых шатуны устанавливаются с поршнями. Пять коренных шеек центральной по расположены оси вала. Они устанавливаются в блока опоры цилиндров или картера на подшипники вкладыши (скольжения). Сверху коренные шейки закрываются болтах на крышками. Соединение образует П-образную форму.

обработанное Специально место опоры под установку шейки коренной с вкладышем называется постелью.

Коренные и шейки шатунные соединены так называемыми щеками. обеспечивают Противовесы гашение излишних колебаний и обеспечивают движение равномерное коленчатого вала.

коленвала Шейки термически обработаны и отполированы, что высокую обеспечивает прочность и точность посадки. Коленчатый также вал имеет очень точную балансировку и для центровку равномерного распределения всех действующих на сил него. В районе центральной коренной шейки, по опоры от бокам, устанавливаются упорные полукольца. Они для необходимы компенсации осевых перемещений.

На хвостовик крепятся коленвала шестерни (звездочки) привода ГРМ, а приводной также шкив навесного оборудования двигателя.

задней

На Маховик части вала имеется фланец, к крепится которому маховик. Это чугунная деталь, собой представляющая массивный диск. Благодаря своей маховик массе создает необходимую инерцию для КШМ работы, а также обеспечивает равномерную передачу момента крутящего на трансмиссию. На ободе маховика выполнен венец зубчатый для соединения с шестерней стартера. маховик Именно раскручивает коленвал и приводит в движение момент в поршни запуска двигателя.

Кривошипно-шатунный конструкция, механизм и форма коленчатого вала долгие остаются годы неизменными. В основном происходят только конструктивные небольшие доработки, направленные на снижение веса, инерции сил и трения.

(4 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Кривошипно-шатунный механизм

В соответствии с предназначением кривошипно-шатунный механизм (сокращенное название – КШМ) воспринимает давление газов, возникающих при сгорании топливно-воздушной смеси в цилиндрах двигателя, и преобразует его в механическую работу по вращению коленчатого вала.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршней с шатунами, соединенных с коленчатым валом. Поршни перемещаются в гильзах (втулках) цилиндров.

Поршень воспринимает давление расширяющихся при высокой температуре газов и передает его на шатун. Поршень изготавливается из алюминиевых сплавов. Возвратно-поступательное движение поршня осуществляется в гильзе цилиндра.

Поршень состоит из единых головки и юбки. Головка поршня может иметь различную форму (плоскую, выпуклую, вогнутую и др.), в ней также может быть выполнена камера сгорания (дизельные двигатели). В головке нарезаны канавки для размещения поршневых колец. На современных двигателях используется два типа колец: маслосъемные и компрессионные. Компрессионные кольца препятствуют прорыву газов в картер двигателя. Маслосъемные кольца удаляют излишки масла на стенках цилиндра. В юбке выполнены две бобышки для размещения поршневого пальца, который соединяет поршень с шатуном.

Шатун передает усилие от поршня к коленчатому валу, для этого он имеет шарнирное соединение и с поршнем и с коленчатым валом. Шатуны изготавливаются, как правило, из стали путем штамповки или ковки. Шатуны двигателей спортивных автомобилей отлиты из сплава титана.

Конструктивно шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. В верхней головке размещается поршневой палец. Предусматривается вращение поршневого пальца в головке шатуна и бобышках поршня. Такой палец имеет название «плавающий». Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. Нижняя головка выполнена разборной, что позволяет обеспечить соединение с шейкой коленчатого вала. Современной технологией является контролируемое раскалывание цельной нижней головки шатуна. Благодаря неповторимой поверхности излома обеспечивается высокая точность соединения частей нижней головки.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатуна и преобразует их в крутящий момент. Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочного чугуна и стали. Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками. Щеки выполняют функцию уравновешивания всего механизма. Коренные и шатунные шейки вращаются в подшипниках скольжения, выполненных в виде разъемных тонкостенных вкладышей. Внутри шеек и щек коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла, которое к каждой их шеек подается под давлением.

На конце коленчатого вала устанавливается маховик. В настоящее время применяются т.н. двухмассовые маховики, представляющие собой упруго соединенных два диска. Через зубчатый венец маховика производится запуск двигателя стартером.

Для предотвращения крутильных колебаний (чередующееся закручивание и раскручивание коленчатого вала) на другом конце коленчатого вала может устанавливаться гаситель крутильных колебаний. Гаситель колебаний состоит из двух металлических колец, соединенных через упругую среду (эластомер, вязкое масло). На внешнем кольце гасителя крутильных колебаний выполнен ременной шкив (звездочка цепи).

В совокупности поршень, шатун и гильза цилиндров образуют цилиндро-поршневую группу или просто цилиндр. Современный двигатель может иметь от одного до 16 (Bugatti Veyron) и более цилиндров.

Различают следующие компоновочные схемы расположения цилиндров в двигателе:

  • рядная (оси цилиндров расположены в одной плоскости);
  • V–образная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях);
  • оппозитная (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под углом 180°);
  • VR (оси цилиндров расположены в двух плоскостях под малым углом);
  • W–образная (две VR схемы, расположенных V-образно со смещением на одном коленчатом валу).

Компоновочная схема определяет уровень балансировки двигателя. Наилучшую балансировку имеет двигатель с оппозитным расположением цилиндров. Достаточно сбалансирован рядный четырехцилиндровый двигатель. V-образный двигатель имеет наилучшую балансировку при значении угла между цилиндрами 60° и 120°.

Для уменьшения вибрации в рядных двигателях применяются балансирные валы, расположенные под коленчатым валом в масляном поддоне.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector