Устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя

Он имеет плоское днище, головку и юбку. Снизу днище поршня усилено ребрами.

В головке поршня изготовлены канавки для поршневых колец.

В юбке поршня находятся приливы (бобышки) с отверстиями для поршневого пальца.

В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя.

Юбка сдел

ана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части.

Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы – касание поршня с противовесами коленчатого вала.

Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня.

Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность юбки поршня покрыта тонким слоем олова.

Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительно диаметральной плоскости поршня 2мм.

Поршневые кольца уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные) и попадания масла в камеру сгорания (маслосъемное ).

Кроме того, они отводят тепло от головки поршня к стенкам цилиндра.

Компрессионные и маслосъемные кольца – разрезные.

Они изготовлены из специального чугуна.

При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор (0,2-0,35мм).

Вернее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки.

Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на наружной его поверхности выполнена) и фосфатировано .

Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину (расширитель).

Маслосъемные кольца служат для удаления излишка масла с рабочей поверхности гильзы и предупреждения возможности попадания его в камеру сгорания, особенно в двигателях с тронковым кривошипно-шатунным механизмом, вследствие разбрызгивания масла. Часть попавшего на стенку цилиндра масла в результате так называемого насосного действия компрессионных колец выжимается в камеру сгорания и вызывает не только излишний расход смазочного материала, но и повышенное нагарообразование, а также закоксовывание, особенно верхних колец.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна.

Поршневой палец — стальной, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках поршня.

В современных двигателях широкое применение имеет так называемый плавающий палец, который может свободно поворачиваться как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня. От осевого перемещения палец фиксируется пружинными стопорными кольцами. Вследствие наличия некоторой свободы перемещения и возможности поворачиваться вокруг своей оси во время работы плавающий палец изнашивается меньше, и износ получается более равномерным по его поверхности.

При работе на поршневой палец действуют большие силы, переменные по величине и направлению, поэтому для его изготовления используют высококачественную углеродистую или легированную сталь. Рабочую поверхность пальца обычно цементируют с последующей термической обработкой для придания ей большей твердости.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними.

Шатун — стальной, кованый, с разъемной нижней головкой, в которой устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Шатун обрабатывается вместе с крышкой, поэтому при сборке цифры на шатуне и крышке должны быть одинаковы.

Рис. 2 Кривошипно-шатунный механизм

1— гайка крепления крышки шатуна

2— крышка шатуна

3— шатун

4— шатунный болт

5— терморегулирующая пластина поршня

6 — поршень

7— верхнее компрессионное поршневое кольцо

8— нижнее компрессионное поршневое кольцо

9— пружина маслосъемного кольца

10— маслосъемное поршневое кольцо

11— поршневой палец

12— гильза цилиндра

13— цилиндр двигателя

14— пятиопорный коленчатый вал

15— заглушка масляных каналов

16— упорные шайбы заднего коренного подшипника

17— зубчатый обод маховика (шестерня с прямым зубом— 129 зубьев)

18— маховик коленчатого вала

19— болт крепления маховика

20— передний подшипник ведущего вала коробки передач

21— шайба маховика

22—центровочный штифт установки механизма сцепления

23— канал подачи смазки от коренного подшипника коленчатого вала к шатунному

24— вкладыши третьего центрального (среднего) коренного подшипника

25— вкладыши шатунного подшипника

26— вкладыши коренного подшипника

27— антифрикционный слой (сплав 20% олова и 80%

алюминия)

28—стальная лента Пр — прессовая посадка С — скользящая посадка

Шатун связывает колено вала с поршнем. При работе шатун совершает сложное качательное движение и подвергается переменной по величине и направлению нагрузке от давления газов и сил инерции. Действующие на шатун силы вызывают в нем сложные деформации: сжатие, растяжение, продольный и поперечный изгибы. Поэтому шатун должен быть прочным и жестким при возможно малой массе. Материалом для шатунов обычно служит углеродистая или легированная сталь, реже — алюминиевый сплав. Шатуны изготовляют большей частью ковкой в штампах с последующей механической и термической обработкой.

Верхняя головка шатуна, которая охватывает поршневой палец, обычно делается неразъемной цилиндрической формы. В нее запрессовывается бронзовая втулка или вставляются стальные вкладыши с тонким слоем антифрикционного сплава, которые являются подшипником поршневого пальца. Иногда втулку в верхней головке шатуна стопорят болтом, чтобы предотвратить ее проворачивание и перемещение в осевом направлении.

Нижняя головка шатуна по условиям ее монтажа, как правило, делается разъемной и имеет размеры, позволяющие вынимать поршень с шатуном через цилиндр. Разъем головки обычно располагают в плоскости оси шатунной шейки. При значительном диаметре шатунных шеек нижнюю головку шатуна иногда изготовляют с косым разъемом для облегчения демонтажа шатуна через цилиндр.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передаёт создаваемый на нём крутящий момент трансмиссии автомобиля.

От него также приводятся в действие различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм, масляный насос, распределитель зажигания, насос охлаждающей жидкости и др.).

Коленчатый вал – пятиопорный, отлит из специального высокопрочного чугуна. Он состоит из коренных и шатунных шеек, щёк, противовесов, переднего и заднего концов.

Коренными шейками коленчатый вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя, вкладыши которых тонкостенные, биметаллические, сталеалюминевые.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Шатунные подшипники смазываются по каналам, соединяющим коренные шейки с шатунными.

Щёки соединяют коренные и шатунные шейки коленчатого вала, а противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил неуравновешенных масс.

 Скачать реферат