Основные части шатуна

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Основной задачей двигателей внутреннего сгорания, использующиеся на всевозможной технике, является преобразование энергии, которая выделяется при сжигании определенных веществ, в случае с ДВС – это топливо на основе нефтепродуктов или спиртов и воздуха, необходимого для горения.

Преобразование энергии производится в механическое действие – вращение вала. Далее уже это вращение передается дальше, для выполнения полезного действия.

Однако реализация всего этого процесса не такая уж и простая. Нужно организовать правильно преобразование выделяемой энергии, обеспечить подачу топлива в камеры, где производиться сжигание топливной смеси для выделения энергии, отвод продуктов горения. И это не считая того, что тепло, выделяемое при сгорании нужно куда-то отводить, нужно убрать трение между подвижными элементами. В общем, процесс преобразования энергии сложен.

Поэтому ДВС – устройство довольно сложное, состоящее из значительного количества механизмов, выполняющих определенные функции. Что же касается преобразования энергии, то выполняет его механизм, называющийся кривошипно-шатунным. В целом, все остальные составные части силовой установки лишь обеспечивают условия для преобразования и обеспечивают максимально возможный выход КПД.

Принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Основная же задача лежит на этом механизме, ведь он преобразовывает возвратно-поступательное перемещение поршня во вращение коленчатого вала, того вала, от движения которого и производится полезное действие.

Устройство КШМ

Чтобы было более понятно, в двигателе есть цилиндро-поршневая группа, состоящая из гильз и поршней. Сверху гильза закрыта головкой, а внутри ее помещен поршень. Закрытая полость гильзы и является пространством, где производится сгорание топливной смеси.

При сгорании объем горючей смеси значительно возрастает, а поскольку стенки гильзы и головка являются неподвижными, то увеличение объема воздействует на единственный подвижный элемент этой схемы – поршень. То есть поршень воспринимает на себя давление газов, выделенных при сгорании, и от этого смещается вниз. Это и является первой ступенью преобразования – сгорание привело к движению поршня, то есть химический процесс перешел в механический.

И вот далее уже в действие вступает кривошипно-шатунный механизм. Поршень связан с кривошипом вала посредством шатуна. Данное соединение является жестким, но подвижным. Сам поршень закреплен на шатуне посредством пальца, что позволяет легко шатуну менять положение относительно поршня.

Шатун же своей нижней частью охватывает шейку кривошипа, которая имеет цилиндрическую форму. Это позволяет менять угол между поршнем и шатуном, а также шатуном и кривошипом вала, но при этом смещаться шатун вбок не может. Относительно поршня он только меняет угол, а на шейке кривошипа он вращается.

Поскольку соединение жесткое, то расстояние между шейкой кривошипа и самим поршнем не изменяется. Но кривошип имеет П-образную форму, поэтому относительно оси коленвала, на которой размещен этот кривошип, расстояние между поршнем и самим валом меняется.

За счет применения кривошипов и удалось организовать преобразование перемещения поршня во вращение вала.

Но это схема взаимодействия только цилиндро-поршневой группы с кривошипно-шатунным механизмом.

На деле же все значительно сложнее, ведь имеются взаимодействия между элементами этих составляющих, причем механические, а это значит, что в местах контакта этих элементов будет возникать трение, которое нужно по максимуму снизить. Также следует учитывать, что один кривошип неспособен взаимодействовать с большим количеством шатунов, а ведь двигатели создаются и с большим количеством цилиндров – до 16. При этом нужно же и обеспечить передачу вращательного движения дальше. Поэтому рассмотрим, из чего состоит цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Начнем с ЦПГ. Основными в ней являются гильзы и поршни. Сюда же входят и кольца с пальцами.

Гильза

Съёмная гильза

Гильзы существуют двух типов – сделанные непосредственно в блоке и являющиеся их частью, и съемные. Что касается выполненных в блоке, то представляют они собой цилиндрические углубления в нем нужной высоты и диаметра.

Съемные же имеют тоже цилиндрическую форму, но с торцов они открыты. Зачастую для надежной посадки в свое посадочное место в блоке, в верхней части ее имеется небольшой отлив, обеспечивающий это. В нижней же части для плотности используются резиновые кольца, установленные в проточные канавки на гильзе.

Внутренняя поверхность гильзы называется зеркалом, потому что она имеет высокую степень обработки, чтобы обеспечить минимально возможное трение между поршнем и зеркалом.

В двухтактных двигателях в гильзе проделываются на определенном уровне несколько отверстий, которые называются окнами. В классической схеме ДВС используется три окна – для впуска, выпуска и перепуска топливной смеси и отработанных продуктов. В оппозитных же установках типа ОРОС, которые тоже являются двухтактными, надобности в перепускном окне нет.

Поршень

Поршень принимает на себя энергию, выделяемую при сгорании, и за счет своего перемещения преобразовывает ее в механическое действие. Состоит он из днища, юбки и бобышек для установки пальца.

Устройство поршня

Именно днищем поршень и воспринимает энергию. Поверхность днища в бензиновых моторах изначально была ровной, позже на ней стали делать углубления для клапанов, предотвращающих столкновение последних с поршнями.

В дизельных же моторах, где смесеобразование происходит непосредственно в цилиндре, и составляющие смеси туда подаются по отдельности, в днищах поршня выполнена камера сгорания – углубления особой формы, обеспечивающие более лучшее смешивание компонентов смеси.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

В инжекторных бензиновых двигателях тоже стали применять камеры сгорания, поскольку в них тоже составные части смеси подаются по отдельности.

Юбка является лишь его направляющей в гильзе. При этом нижняя часть ее имеет особую форму, чтобы исключить возможность соприкосновения юбки с шатуном.

Чтобы исключить просачивание продуктов горения в подпоршневое пространство используются поршневые кольца. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

В задачу компрессионных входит исключение появления зазора между поршнем и зеркалом, тем самым сохраняется давление в надпоршневом пространстве, которое тоже участвует в процессе.

Если бы компрессионных колец не было, трение между разными металлами, из которых изготавливаются поршень и гильза было бы очень высоким, при этом износ поршня происходил бы очень быстро.

В двухтактных двигателях маслосъемные кольца не применяются, поскольку смазка зеркала производиться маслом, которое добавляется в топливо.

В четырехтактных смазка производится отдельной системой, поэтому чтобы исключить перерасход масла используются маслосъемные кольца, снимающие излишки его с зеркала, и сбрасывая в поддон. Все кольца размещаются в канавках, проделанных в поршне.

Бобышки – отверстия в поршне, куда вставляется палец. Имеют отливы с внутренней части поршня для увеличения жесткости конструкции.

Палец представляет собой трубку значительной толщины с высокоточной обработкой внешней поверхности. Часто, чтобы палец не вышел за пределы поршня во время работы и не повредил зеркало гильзы, он стопориться кольцами, размещающимися в канавках, проделанных в бобышках.

Это конструкция ЦПГ. Теперь рассмотрим устройство кривошипно-шатунного механизма.

Шатун

Итак, состоит он из шатуна, коленчатого вала, посадочных мест этого вала в блоке и крышек крепления, вкладышей, втулки, полуколец.

Шатун – это стержень с отверстием в верхней части под поршневой палец. Нижняя часть его сделана в виде полукольца, которым он садится на шейку кривошипа, вокруг шейки он фиксируется крышкой, внутренняя поверхность ее тоже выполнена в виде полукольца, вместе с шатуном они и формируют жесткое, но подвижное соединение с шейкой – шатун может вращаться вокруг ее. Соединяется шатун со своей крышкой посредством болтовых соединений.

Чтобы снизить трение между пальцем и отверстием шатуна применяется медная или латунная втулка.

По всей длине внутри шатун имеет отверстие, через которое масло подается для смазки соединения шатуна и пальца.

Коленчатый вал

Перейдем к коленчатому валу. Он имеет достаточно сложную форму. Осью его выступают коренные шейки, посредством которых он соединен с блоком цилиндров. Для обеспечения жесткого соединения, но опять же подвижного, в блоке посадочные места вала выполнены в виде полуколец, второй частью этих полуколец выступают крышки, которыми вал поджимается к блоку. Крышки к с блоком соединены болтами.

Коленвал 4-х цилиндрового двигателя

Коренные шейки вала соединены с щеками, которые являются одной из составных частей кривошипа. В верхней части этих щек располагается шатунная шейка.

Количество коренных и шатунных шеек зависит от количества цилиндров, а также их компоновки. В рядных и V-образных двигателях на вал передаются очень большие нагрузки, поэтому должно быть обеспечено крепление вала к блоку, способное правильно распределять эту нагрузку.

Для этого на один кривошип вала должно приходиться две коренные шейки. Но поскольку кривошип размещен между двух шеек, то одна из них будет играть роль опорной и для другого кривошипа. Из этого следует, что у рядного 4-цилиндрового двигателя на валу имеется 4 кривошипа и 5 коренных шеек.

У V-образных двигателей ситуация несколько иная. В них цилиндры расположены в два ряда под определенным углом. Поэтому один кривошип взаимодействует с двумя шатунами. Поэтому у 8-цилиндрового двигателя используется только 4 кривошипа, и опять же 5 коренных шеек.

Уменьшение трения между шатунами и шейками, а также блоком с коренными шейками достигается благодаря использованию вкладышей – подшипников трения, которые помещаются между шейкой и шатуном или блоком с крышкой.

Смазка шеек вала производится под давлением. Для подачи масла применяются каналы, проделанные в шатунных и коренных шейках, их крышках, а также вкладышах.

В процессе работы возникают силы, которые пытаются сместить коленчатый вал в продольном направлении. Чтобы исключить это используются опорные полукольца.

В дизельных двигателях для компенсации нагрузок используются противовесы, которые прикрепляются к щекам кривошипов.

Маховик

С одной из сторон вала сделан фланец, к которому прикрепляется маховик, выполняющий несколько функций одновременно. Именно от маховика передается вращение. Он имеет значительный вес и габариты, что облегчает вращение коленчатому валу после того, как маховик раскрутится. Чтобы запустить двигатель нужно создать значительное усилие, поэтому по окружности на маховик нанесены зубья, которые называются венцом маховика. Посредством этого венца стартер раскручивает коленчатый вал при запуске силовой установки. Именно к маховику присоединяются механизмы, которые и используют вращение вала на выполнение полезного действия. У автомобиля это трансмиссия, обеспечивающая передачу вращения на колёса.

Чтобы исключить осевые биения, коленчатый вал и маховик должны быть хорошо отбалансированы.

Другой конец коленчатого вала, противоположный фланцу маховика используется зачастую для привода остальных механизмом и систем мотора: к примеру, там может размещаться шестерня привода масляного насоса, посадочное место для приводного шкива.

Это основная схема коленчатого вала. Особо нового пока ничего не придумано. Все новые разработки направлены пока только на снижение потерь мощности в результате трения между элементами ЦПГ и КШМ.

Также стараются снизить нагрузку на коленчатый вал путем изменения углов положения кривошипов относительно друг друга, но особо значительных результатов пока нет.

Дефектовка шатунов

При разборке и ремонте двигателя механики редко обращают внимание на шатуны, полагая, что с ними ничего случиться не может. Однако это не так: выход из строя шатунов может привести к тяжёлым последствиям, вплоть до разрушения мотора. Итак, на что надо обратить внимание...

Дефект 1. Износ и задиры на рабочей поверхности нижней головки шатуна.

Причины:

• Длительная работа двигателя.
• Работа двигателя с недостаточным уровнем масла в картере или малым давлением.
• Работа двигателя на некачественном и грязном масле.
• Разжижение масла в результате сильного перегрева или попадания в масло топлива (бензина или дизтоплива).
• Работа двигателя с засорённым масляным фильтром.

Примечание.
Указанные причины непосредственно на шатуны не влияют. Но они приводят к износу шатунных шеек коленвала и шатунных вкладышей, а это, в свою очередь, вызывает повышенные нагрузки на нижнюю головку шатуна. В критических случаях шатунные вкладыши могут провернуться в нижней головке шатуна. Всё вышесказанное ведёт к нарушению геометрии нижней головки шатуна. Проверку размеров шатуна следует выполнятьтак: ставим на место нижнюю крышку шатуна и затягиваем крепёжные болты предписанным моментом. С помощью индикаторного нутромера промеряем нижнюю головку в разных плоскостях и сравниваем полученные данные с размерами, предписанными производителем. Если полученный размер выходит за пределы указанных допусков, то нижнюю головку шатуна необходимо отремонтировать.
N.B. Крышки шатунов не взаимозаменяемы.

Действия:

• Ремонт нижней головки шатуна. В некоторых случаях - замена шатунов. Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленчатого вала. Следует применять моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, менять моторное масло и фильтр. Проверка и при необходимости ремонт системы охлаждения. Проверка и при необходимости ремонт системы питания.

Дефект 2. Износ и задиры рабочей поверхности верхней головки шатуна.

Причины:

• Длительная работа двигателя.
• Работа двигателя с недостаточным уровнем масла в картере или малым давлением.
• Работа двигателя на некачественном и грязном масле.
• Разжижение масла в результате сильного перегрева или попадания в масло топлива (бензина или дизтоплива).
• Работа двигателя с засорённым масляным фильтром.
• Засорение масляных каналов в теле шатуна.
• Неправильная установка втулки верхней головки шатуна.
• Несоблюдение натяга при установке поршневого пальца в верхнюю головку шатуна (только для шатунов с прессовой посадкой поршневого пальца).

Примечание.
Вышеперечисленные причины актуальны для шатунов с плавающей посадкой поршневого пальца, то есть на те, где в верхнюю головку установлена втулка под поршневой палец.
N.B. При ремонте нижней головки шатуна и замене втулки верхней головки шатуна обязательно обеспечение одинакового межосевого расстояния между верхней и нижней головкой на всех шатунах.

Действия:

• Ремонт верхней головки шатуна путем установки новой втулки. В некоторых случаях - замена шатунов. Для шатунов с прессовой посадкой пальца - замена шатунов! Проверка системы смазки, масляного насоса и при необходимости ремонт или замена масляного насоса. Чистка, промывка и продувка масляных каналов блока цилиндров и коленчатого вала. Следует применять моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, менять моторное масло и фильтр. Проверка системы охлаждения и при необходимости её ремонт. Проверка и при необходимости ремонт системы питания.

Дефект 3. Изгиб и скручивание стержня шатуна.

Причины:

• Большой пробег двигателя.
• Гидроудар или попадание каких-либо предметов в цилиндры двигателя.

Действия:

• Замена шатунов. При наличии подобных повреждений шатуны, как правило, не ремонтируются.

Примечание.
Для проверки деформации шатунов существуют специальные приспособления. Проверить геометрию шатунов можно на станке для расточки шатунов, а так же воспользовавшись лекальной линейкой или поверочной плитой.

Дефект 4. Износ или разрушение резьбы на болтах крепления нижних крышек шатунов.

Причины:

• Неправильная затяжка крепёжных болтов.
• Перегрев двигателя.
• "Стук" шатунных подшипников.

Действия:

• Замена шатунных болтов и гаек. Строгое соблюдение предписанного момента затяжки.

Дефект 5. Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях.

Причины:

• Неправильная затяжка крепёжных болтов.
• Перегрев двигателя.
• "Стук" шатунных подшипников.

Действия:

• Изношенная или разрушенная резьба ремонту не подлежит. Замена шатуна.

Дефект 6. Трещины в шатуне.

Причины:

• Часть причин, приводящих к появлению трещин, перечислена выше, в пункте 1.
• Гидроудар или попадание в цилиндр посторонних предметов.

Действия:

• При наличии трещин шатуны ремонту не подлежат.

Примечание:
Определить наличие трещин можно визуально. Но в большинстве случаев трещины в шатуне приводят к его разрушению во время работы, что ведёт к тяжелым последствиям для мотора, вплоть до его разрушения.

Дополнения.

1. После ремонта шатуны должны быть тщательно промыты и продуты сжатым воздухом для удаления загрязнений.
2. При замене хотя бы одного шатуна необходимо взвесить его и путем снятия металла с приливов на нижней крышке и самом шатуне подогнать массу так, что бы разница в комплекте для одного мотора не превышала указаний завода-изготовителя. Как правило, данные показатели не должны превышать: для легковых двигателей - 4 г; для грузовых двигателей - 15 г.

Кривошипно-шатунный механизм | Конструкции судовых двигателей внутреннего сгорания

Основные подвижные детали ДВС входят в состав кривошипно-шатунного механизма, назначением которого является преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. В зависимости от конструкции кривошипно-шатунного механизма двигатели, как и их поршни, бывают тронковые и крейцкопфные, простого и двойного действия. В отличие от тронковых крейцкопфные двигатели имеют наряду с поршнем, шатуном и коленчатым валом поршневой шток и ползун (крейцкопф), перемещающийся вдоль поперечины.

Тронковый поршень одновременно является как бы ползуном, поэтому он имеет длинную направляющую часть, называемую юбкой или тронком. Примером такого поршня может служить поршень четырехтактного дизеля, изображенный на рис. 43. Поршень состоит из головки 1 и тронка 7, имеющего внутри камеру. Головка поршня включает в себя донышко и боковую поверхность, на которой расположены канавки для поршневых уплотнительных 2 и маслосъемных 3 колец. Такая же. канавка для маслосъемных колец расположена на нижней части тронка.

Направляющая часть поршня имеет устройство для соединения его с шатуном, состоящее из поршневого пальца 5, втулок 6 и заглушек 4. В практике распространены два способа установки поршневого пальца в бобышках направляющей части поршня: палец закрепляется в бобышках жестко, шатун посажен на него неподвижно; палец не закрепляется в бобышках, шатун также имеет возможность поворота вокруг него (так называемый плавающий палец). В последнем случае конструкция пальца (рис. 43, поз. 5) имеет несомненные преимущества, так как износ пальца уменьшается и происходит более равномерно, улучшаются условия работы пальца.

Рис. 43. Тронковый поршень четырехтактного двигателя.

При диаметре цилиндра более 400 мм поршни тронковых двигателей изготовляют разъемными.

Поршни крейцкопфных двигателей отличаются от тронковых тем, что имеют жесткое соединение поршня со штоком. Поршневой шток обычно заканчивается фланцем, который соединяется с поршнем посредством шпилек.

Во избежание перегрева донышка поршня у двигателей с ползунами, как и у тронковых двигателей с цилиндрами больших диаметров, применяют искусственное охлаждение донышек. Для этой цели используют пресную или забортную воду и масло.

На рис. 44 показан укороченный поршень современного двухтактного дизеля с наддувом. В таких дизелях нижняя полость цилиндра используется в качестве продувочного насоса, поэтому направляющая часть поршня значительно сокращается (короткий или укороченный поршень). Кованая стальная головка поршня 4 имеет снаружи канавки для уплотнительных колец 3, а внутри головки поршня расположен вытеснитель 5, предназначенный для ускорения движения охлаждающего масла. В направляющей части поршня 1, изготовленной из чугуна, предусмотрены канавки для направляющих колец 2. Внутри направляющей части находятся шпильки 7 для крепления штока поршня 8 с головкой поршня через отверстия в направляющей части. Донышко поршня охлаждается маслом, которое подводится по каналу 9 в штоке поршня, а отводится из верхней полости по трубе 6. Наиболее нагруженная часть поршней всех видов — головка поршня. На донышко головки в процессе работы двигателя давят горячие газы, которые нагревают его и, кроме того, стремятся прорваться внутрь двигателя. Вследствие этого донышко головки поршня имеет особую конфигурацию, обусловленную требуемой формой камеры сгорания, и охлаждаемую внутреннюю поверхность.

Рис. 44. Укороченный поршень двухтактного дизеля с наддувом.

Высота боковой поверхности головки поршня зависит от размеров и числа поршневых уплотнительных колец. Поршневые кольца обеспечивают не только уплотнения цилиндра от прорыва газов, но и передачу тепла от головки поршня к стенкам рабочей втулки цилиндра. Эти функции обычно выполняют два-три верхних кольца, а остальные являются как бы вспомогательными, повышая надежность их работы. В тихоходных двигателях обычно ставят пять — семь поршневых колец, а в быстроходных, благодаря уменьшению времени протекания газа через неплотности между поршнем и стенками цилиндра, достаточно трех— пяти.

Поршневые кольца изготовляют прямоугольного или реже трапециевидного сечения из более мягкого металла, чем втулка цилиндра. Для возможности установки колец в пазы поршня их делают разрезными, а место стыка, называемое замком, выполняют с косым, ступенчатым (внахлестку) или прямым срезом. Благодаря разрезной конструкции и пружинящим свойствам материала поршневые кольца плотно прижимаются к стенкам втулки цилиндра, предотвращая трение о них поршня. Тем самым улучшаются условия работы поршня и уменьшается износ втулки.

В отличие от уплотнительных маслосъемные кольца служат для предотвращения попадания масла в камеру сгорания и снятие его излишка со стенок цилиндровой втулки.

Шатун двигателя предназначен для передачи усилия от поршня коленчатому валу. Он состоит из трех основных частей (рис. 45): нижней головки I, стержня II и верхней головки III. Шатуны, как и поршни, бывают тронковые и крейцкопфные. Их различие определяется в основном конструкцией верхней головки и расположением шатуна по отношению к поршню.

Рис. 45. Шатун тронкового двигателя.

Верхняя головка шатуна тронковых двигателей (двигатели малой и средней мощности) выполняется неразъемной. В отверстие головки 1 (рис. 45) запрессовывают бронзовую втулку 2, которая выполняет роль головного подшипника и служит для соединения шатуна с поршнем при помощи поршневого пальца. Втулка 2 имеет по внутренней поверхности кольцевую канавку 3 и отверстия 4 для подвода смазки из центрального канала 5, просверленного в стержне.

Шатуны крейцкопфных двигателей, к которым относятся в основном двигатели большой мощности (как правило, двухтактные дизели с цилиндровой мощностью более 300 э.л.с.), изготовляют с разъемной верхней головкой. Такая головка крепится болтами к верхней части шатуна, имеющей форму развилки или прямоугольного фланца. Стержень 6 шатуна выполняют круглого сечения с центральным каналом 5, что характерно для тихоходных двигателей.

Стержни шатунов быстроходных двигателей имеют обычно кольцевую или двутавровую форму сечений, часто изготовляются заодно с верхней половиной нижней головки, что способствует уменьшению веса шатуна. Нижняя головка шатуна служит для расположения в ней мотылевого подшипника, посредством которого шатун соединяется с мотылевой шейкой коленчатого вала. Головка состоит из двух половин, снабженных бронзовыми или стальными взаимозаменяемыми вкладышами, внутренняя поверхность которых заливается слоем баббита.

В тихоходных двигателях шатун выполняют с отъемной нижней головкой 9, состоящей из двух стальных половин — отливок без вкладышей. В этом случае слоем баббита заливают рабочую поверхность каждой половины головки. Такая конструкция нижней головки позволяет быстро ее заменять в случае выхода из строя и дает возможность регулировать высоту камеры сжатия цилиндра двигателя путем изменения толщины компрессионной прокладки 7 между пяткой шатуна и верхней частью головки. Для центровки нижней головки со стержнем шатуна на верхней ее части предусмотрен выступ 11.

Обе половины мотылевого подшипника стягиваются двумя шатунными болтами 8, которые имеют по два посадочных пояска, крепятся с помощью корончатых гаек и шплинтуются. Набор прокладок 10 в разъеме подшипника необходим для регулирования масляного зазора между мотылевой шейкой коленчатого вала и антифрикционной заливкой. Прокладки фиксируются в разъеме шпильками и винтами.

Коленчатый вал — одна из наиболее ответственных, сложных в изготовлении и дорогостоящих деталей двигателя. Коленчатый вал при работе испытывает значительные нагрузки, поэтому для его изготовления применяют качественные углеродистые и легированные стали, а также модифицированный и легированный чугуны. Ввиду сложности конструкции изготовление коленчатого вала связано с выполнением трудоемких и сложных процессов, а его стоимость, включая материал, ковку и механическую обработку, составляет иногда более 10% стоимости всего двигателя.

Коленчатые валы быстроходных двигателей малой и средней мощности изготовляют цельноковаными или цельноштампованными, валы двигателей средней и большой мощности — составными из двух и более частей, соединенных фланцами. При большом диаметре шеек валы изготовляют с составными кривошипами.

В зависимости от конструкции и числа цилиндров двигателя коленчатый вал может иметь разное число колен (кривошипов): в однорядных двигателях — равное числу цилиндров, а в двухрядных (V-образных)— равное половине числа цилиндров. Колена вала развертывают по отношению друг к другу на определенный угол, величина которого зависит от числа цилиндров и порядка их работы (порядка вспышки у двигателей с числом цилиндров четыре, шесть и более).

Основными элементами коленчатого вала (рис. 46, а) являются: мотылевые (или шатунные) шейки 2, рамовые (или коренные) шейки I и щеки 3, соединяющие шейки между собой.

Иногда для уравновешивания центробежных сил колена к щекам 1 крепят противовес 2 (рис. 46,6). Мотылевые шейки охватываются подшипником нижней головки шатуна, а рамовые шейки лежат в рамовых подшипниках, размещенных в фундаментной раме или картере двигателя и являющихся опорами коленчатого вала. Смазка шеек осуществляется следующим образом. К рамовым шейкам масло подается под давлением через сверления в крышке и в верхнем вкладыше рамового подшипника, затем через сверления в щеке (рис. 46, в) подводится к мотылевой шейке. В пустотелых коленчатых валах быстроходных двигателей масло поступает в полость вала и попадает на рабочие поверхности шеек через полости и радиальные отверстия, выполненные в них.

Рис. 46. Коленчатый вал двигателя.

Рамовые подшипники воспринимают все нагрузки, передающиеся на коленчатый вал. Каждый рамовый подшипник состоит из двух половин: корпуса, отлитого заодно с рамой, и крышки, закрепленной на корпусе болтами. Внутри подшипника закрепляется стальной вкладыш, состоящий из двух взаимозаменяемых половин (верхней и нижней), залитых по рабочей поверхности антифрикционным сплавом — баббитом. Длина вкладыша выбирается обычно меньше длины рамовой шейки вала. Один из рамовых подшипников (первый от передачи вращения распределительному валу) выполняется как установочный (рис. 47).

Рис. 47. Установочный рамовый подшипник коленчатого вала.

Длина вкладыша 7 установочного подшипника равна длине шейки вала; он имеет антифрикционную заливку 1 не только внутри, но и с торцевой поверхности. В свою очередь рамовая шейка вала в месте посадки этого подшипника имеет выступающие кольцевые бурты. Таким образом, установочный подшипник обеспечивает вполне определенное положение коленчатого вала относительно фундаментной рамы. Вкладыш 7 подшипника стопорится от проворачивания и осевого перемещения вставкой 5, расположенной между крышкой 3 подшипника и верхней половиной вкладыша. Плоскость разъема вкладыша совпадает с плоскостью, проходящей через ось вала, которая находится ниже плоскости соединения рамы со станиной двигателя. В плоскости разъема устанавливают на двух контрольных штифтах прокладки 6, предназначенные для регулирования масляного зазора между вкладышем и шейкой вала.

Крышка 3 подшипника выполняется стальной литой. Она имеет в центре сквозное вертикальное отверстие для подвода смазки к шейке вала. В верхней половине вкладыша расположено такое же соосное отверстие, из которого масло попадает в кольцевую масляную канавку 4 на поверхность антифрикционной заливки, а затем — в масляный холодильник 2.

На кормовом конце коленчатого вала обычно крепится маховик, предназначенный для уменьшения и выравнивания угловой скорости вращения вала. Кроме того, инерция маховика облегчает переход шатуна с поршнем через мертвые точки. Размер и вес маховика находятся в обратной зависимости от числа цилиндров двигателя: чем больше число цилиндров, тем меньше должен быть вес Маховика. Нередко маховик, в частности его диск, используют для соединения с гребным валом, валом редуктора или валом электрогенератора при помощи эластичной муфты.

Кривошипно-шатунный механизм. Назначение и устройство КШМ

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

Поршень имеет 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

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

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

Маховик 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

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.

В целом, поршень, гильза цилиндров и шатун формируют цилиндр или цилиндропоршневую группу кривошипно-шатунного механизма. Современные двигатели могут иметь до 16 и более цилиндров.

Шатун двигателя и какие шатуны бывают.

Приветствую всех гостей моего сайта. Многие наверное заметили, что у меня уже есть достаточное количество статей про разные поршни, от простых до керамических. Но внезапно спохватившись, я осознал, что у меня на сайте нет ни одной статьи, про не менее важную и нагруженную деталь любого двигателя внутреннего сгорания — шатун. В ДВС эта деталь испытывает такие же нагрузки как и поршень, и даже больше. А важность качественного изготовления шатуна, ещё более значима, так как в нём находятся два подшипника, скольжения или качения, а сил, воздействующих на шатун, даже больше чем у поршня. В этой статье я попытаюсь рассказать всё, ну или почти всё о шатуне, рассказать какие они бывают, и т. д. и т. п.

Основная задача детали двигателя, называемой шатун, это превращение поступательного движения поршня (вверх-вниз) во вращательное движение коленчатого вала. Верхняя головка шатуна соединена через стальной палец с поршнем, и воспринимает на себя давление газов сгорающей топливо-воздушной смеси. А нижняя головка шатуна передаёт давление газов на кривошипно-шатунный механизм коленвала и заставляет его крутиться. И при этих казалось бы простых движениях, шатун испытывает колосальные ,и в тоже время неравномерные (переменные) нагрузки.

К тому же в начале такта впуска и в конце такта сжатия, шатун тянет на себя и поршень и собственный вес, и всё это на больших оборотах, в итоге силы инерции пытаются его растянуть (разорвать). А на рабочем такте двигателя и такте выпуска, шатун наоборот сжимается от давления газов, давящих на поршень, и от сопротивляющегося коленчатого вала. То есть на больших оборотах, нагрузка на разрыв и нагрузка на сжатие, чередуются очень резко и быстро. Теперь я думаю вы представили, как и в каких условиях приходится работать этой детали.

Поэтому и требования о качестве изготовления шатуна, очень высоки. Ведь если он хоть немного не выдержит нагрузки и чуть деформируется, то поршневую группу тут же перекосит и начнёт прихватывать, а подшипники в его головках будут работать с перекосом, естественно перекос подшипников будет и при трении на шейках коленвала (и поршневого пальца тоже). В таком случае, ресурс двигателя резко устремится к нулю, к тому же как известно, поршневая и коленвал — это самые дорогие детали двигателя.

Шатун и подшипники его головок двухтактного 50 кубового мотора

Значит ясно, чтобы шатун выдержал вышеперечисленные нагрузки, его необходимо изготовить из прочной и высококачественной стали. А к шатунам и к материалу их изготовления у спортивного двигателя (форсированного, с надувом), требования ещё более жёсткие. При изготовлении, заготовку штампуют, и очень тщательно следят за образованием соответствующего профиля, который придает конструктивную жесткость детали. Так же очень важна полная одинаковость (особенно по весу) изготовления шатунов для многоцилиндровых двигателей, ведь если будет расхождение по массе даже на пару граммов, то повышенная вибрация на высоких оборотах, будет очень ощутима и вредна. Неудобство от вибрации будет ощущаться как водителем, так и самим двигателем, в итоге разрушение коренных подшипников коленвала, может произойти за считанные километры. Поэтому если вам придётся поменять один из нескольких шатунов вашего двигателя, настоятельно советую убедиться в том, что новый шатун весит точно столько же как и остальные шатуны.

Предостережение.

Многие «Кулибины», разобрав свой двигатель и увидев впервые шатуны, удивляются какой же он,, или они шероховатые. Тут же в их светлой голове возникает мысль: а не пригладить ли их наждаком или напильником. Всем настоятельно советую — не нужно, здесь народное творчество неуместно. И объясню почему: ведь при штамповке самым прочным получается верхний (наружный) слой металла, и именно поэтому все шатуны серийных двигателей не обрабатываются снаружи, после штамповки.

Шатуны мотоцикла Урал, вымирающая конструкция из-за плохой смазки подшипников и их малого ресурса. На фото Б — нормальный двутавровый шатун, а на фото В — шатун непрочной формы.

Ещё следует обратить внимание на центральную часть шатуна (стержень), которая имеет двутавровое сечение (исключение составляют шатуны некоторых моделей мотоциклов Урал). Многих «Кулибиных», у которых постоянно чешутся руки, так и подмывает пройтись по граням двутавра с болгаркой. Они обычно мыслят так: мол куда столько лишнего металла и веса, а вот если это дело удалить и этим облегчить шатун, то мотор закрутится веселее. Но ребятки, неужели вы умнее японских инженеров, которые годами только и думают, как заставить крутиться двигатель резвее и выжать из него максимальную мощность. Посмотрите на фото (специально помещённое мной внизу текста) шатунов с японских спортбайков, у которых мощи явно поболее чем у вашего оппозита. Почему то на них двутавровое сечение сохранено. А дело в том, что именно двутавровая форма придаёт шатуну максимальную жёсткость на кручение и на изгиб, особенно при передаче переменных усилий. Жаль что это не понимают многие народные умельцы и инженеры Ирбитского завода, на мотоциклах Урал, как я уже говорил стоят шатуны странной формы (см. фото) Но на некоторых моделях Уралов, стоят нормальные двутавровые шатуны. Наверное Ирбитский завод решил поэкспериментировать. Только вот жаль, что результаты экспериментов отразятся на потребителе.  Завод в Киеве по изготовлению мотоциклов Днепр, в этом плане намного умнее, и шатуны их мотоциклов, практически не отличаются от шатунов импортных мотоциклов (см. предпоследнее фото внизу текста).

Правильная доработка шатуна

И всё же шатун можно доработать и облегчить, но делать это нужно правильно, особенно если вы при тюнинге двигателя параллельно облегчаете поршневую. Как известно облегчение деталей уменьшает силы инерционных нагрузок (особенно на больших оборотах). При облегчении деталей главное не переусердствовать, так как правильная технология облегчения веса, позволяет облегчить стержень шатуна всего на 10 — 15 %. Для этого шатун фрезеруют, а не пользуются обычной болгаркой, так как фрезерный станок (особенно с ЧПУ) позволяет снять лишний слой металла абсолютно одинаково с обеих сторон детали. После фрезеровки поверхность шатуна необходимо тщательно отшлифовать и затем отполировать. Полировка поверхности шатуна обязательна, так как после фрезерной обработки поверхности металла, у шатуна не остаётся упрочнённого верхнего слоя, а микронеровности, оставленные фрезой фрезерного станка, становятся концентратором напряжений на поверхности детали и их важно удалить (сгладить). И если эти неровности не убрать, то при очень высоких оборотах, на шатуне в местах микронеровностей появятся трещины, и возможен обрыв шатуна.

Верхняя часть шатуна (головка).

На шатунах разных двигателей как верхняя часть, так и нижняя, может быть разной. Нагрузки при работе мотора, на верхнюю часть приходятся меньшие, чем на нижнюю (подшипник кривошипа), соответственно от этого и диаметр на верхней головке меньше, чем на нижней. А вообще существует три способа соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна.

Самый древний способ, это запрессовка поршневого пальца в головку шатуна (а в поршне палец сидит на свободной посадке). И этот способ некоторыми мотоциклистами самодельщиками имеющими Урал, применяется и поныне, когда некоторые из них устанавливают поршни от древних автомобилей (например от классических жигулей). Некоторые преимущества такого сочленения деталей всё же есть, например полное отсутствие люфта между пальцем и шатуном, что позволяет свести диаметр головки к минимуму. От этого немного снижается (совсем чуть чуть) масса и естественно происходит некоторое (опять же чуть чуть) снижение инерционных сил.

И все эти небольшие достоинства снижаются куда более ощутимыми недостатками, а именно: поршневой палец не вращается в отверстии головки, а вращается в алюминиевых бобышках поршня. Это приводит к достаточно быстрому (по сравнению с другими способами соединения) однобокому износу бобышек поршня (получаются овальные, и в двигателе появляется неприятный стук). К тому же при сборке деталей таким способом, нужно иметь небольшие навыки термиста. То есть если не нагреть головку шатуна до 150 — 200 градусов (а палец желательно охладить в морозилке), то деталь не установишь. Так же нужно успеть выставить детали ровно (палец относительно поршня), и если не успеешь, то нагреваемый от соприкосновения с горячей деталью палец намертво обожмётся остывающей головкой, и палец так и останется стоять криво, относительно поршня. Короче нужны определённые навыки.

Второй способ соединения поршневого пальца и верхней головки шатуна, это плавающий палец (палец подвижен в отверстии головки). При таком соединении, в верхнюю головку шатуна запрессовывается бронзовая втулка, и в сопряжении с поршневым пальцем, втулка представляет собой подшипник скольжения, а так же применяют ещё и подшипник качения — роликовый (чаще на двухтактных моторах). В таком способе необходимо ограничить осевое перемещение пальца, и для этого и предназначены стопорные кольца, которые защёлкиваются в проточках бобышек поршня. В таком сопряжении в верхней головке шатуна сверлят отверстие или два отверстия, для лучшего подвода смазки при работе. Ресурс деталей при соединении вторым способом, увеличивается примерно в два раза.

Как я уже говорил, применяют или подшипник скольжения — втулку, или подшипник качения — сепаратор с роликами. В верхней головке шатуна четырёхтактных двигателей, применяют втулку (бронзовую). И при нормальной смазке четырёхтакников, она способна пережить несколько капитальных ремонтов двигателя. В головках шатуна двухтактных двигателей, по крайней мере современных, используют игольчатый (роликовый) подшипник качения, и это естественно, так как условия смазки этого сопряжения, в двухтактных моторах значительно хуже, так как здесь не подаётся чистое масло, а топливно-воздушно-масляная смесь. И замечу, что подшипник качения, не отличается долговечностью в режиме работы тяни-толкай (а шатун имеет именно такой режим работы), и довольно быстро изнашивается и начинает стучать (вспомните новые 12 вольтовые Явы, которые начинали стучать намного раньше, чем их более древние 6 вольтовые модели, в которых устанавливалась бронзовая втулка в головке шатуна).

Время бежит, моторы совершенствовались в повышении мощности, и казалось бы, что в сочленении пальца и головки шатуна уже ничего не придумаешь получше и совершеннее. Но неугомонная инженерная мысль не давала уснуть многим инженерам и изобретателям. Но сначала на спортивных моторах, а затем и на серийных, отказались от втулки в головке шатуна. И вот уже лет 25, как на импортных моторах в шатунах втулки нет вообще. Стальной  поршневой палец ходит (плавает) непосредственно в отверстии стального шатуна. И в условиях современной смазочной системы, и качественного синтетического масла, такое сопряжение деталей работает великолепно. Такое сопряжение позволило значительно уменьшить головку шатуна, и свести зазор между пальцем и отверстием головки к минимуму.

Естественно все эти приколы даются не просто так: сам шатун изготовлен из сверхтвёрдой, сверхпрочной и от этого очень износостойкой стали, а палец покрывается специальным износостойким покрытием. Естественно такие шатуны и пальцы значительно дороже обычных.

Нижняя часть шатуна (кривошипная нижняя головка).

Здесь так же различия зависят от тактов мотора. В кривошипно-шатунном механизме двухтактного двигателя устанавливают роликовый подшипник качения. Он по конструкции почти такой же как и в верхней головке шатуна, но естественно значительно мощнее и массивнее. И нижняя головка любого шатуна, испытывает нагрузки намного большие чем поршневая группа двигателя. Кстати на древних моторах (например БМВ и Цюндапп вермахта, К-750, М-72, или мотоциклов Урал) в нижней головке шатуна также устанавливали подшипник качения, и ресурс коленвала таких моторов очень маленький — всего 15 тысяч км.

В современных четырёхтактных двигателях (например у японских или европейских спортбайков, или продвинутых дорожников, и практически во всех автомобильных двигателях) нижняя головка шатуна разъёмная, и с шейкой коленчатого вала контактирует через подшипники скольжения — вкладыши. Основа вкладышей стальная, а сверху нанесён мягкий антифрикционный слой.

Г — шатун Днепра, Д и Е — шатуны зарубежных мотоциклов.

На шатуне с вкладышами имеются специальные шатунные болты, которые обеспечивают жёсткость и точность фиксации частей (половинок) нижней головки шатуна. Эти болты изготавливают из прочной высоколегированной стали и к тому же ещё и подвергаются термообработке (закаливаются и отпускаются). Это важно, так как болт из обычного металла, при работе шатуна вытянулся бы, и отверстие нижней головки шатуна потеряло бы форму идеального круга (стало бы овальным). А в овальном отверстии сразу бы появился стук, и ударные нагрузки быстро бы доканали сопряжение. Так же шатунные болты выполняют функцию точных фиксаторов шатунной крышки относительно самого шатуна, из-за того, что диаметр шатунных болтов выдерживается при изготовлении очень точно (да и сами болты плотно входят в свои отверстия). Гайки шатунных болтов изготавливают из той же прочной стали, что и болты, и имеют особую самоконтрящую их площадку. Но бывают гайки с отверстием для шплинта, который надёжно страхует их от отворачивания. Гайки с отверстиями бывают на некоторых европейских моторах и на нашем хорошо знакомом двигателе мотоцикла Днепр. Кстати, как я уже отмечал, шатуны Днепра, почти такие же как и шатуны импортных мотоциклов (см. фото), только в них стоит всё та же бронзовая втулка, а гайки шатунных болтов стоят вверху, а не внизу.

Хочу отметить, что очень важно чтобы вкладыши прилегали к постелям в шатуне очень плотно и без зазоров, ведь чем плотнее прилегают вкладыши к металлу шатуна, тем интенсивнее отводится тепло от него (тепло отводится через плёнку масла и коленчатый вал). От этого зависит нормальная температура при работе и долговечность подшипника скольжения. И если обнаружите при вскрытии двигателя и замерах, что овальность отверстий превышает 0,05 мм, то такие вкладыши необходимо менять (подробнее о ремонте двигателя можно почитать вот здесь).

Ну и естественно нельзя переворачивать или менять местами крышки нижних головок шатунов. Ведь отверстия под вкладыши обрабатывают на заводе по отдельности на каждом шатуне (обрабатывают пару — шатун с крышкой), в итоге каждый шатун только со своей крышкой имеет идеальный круг. А при замене крышки этот круг естественно нарушается. Чтобы ремонтники не ошибались, на шатуне и его крышке ставят клеймо или метки (если вдруг их не найдёте на деталях, то ставьте свои). Оба клейма (и на крышке и на шатуне) при сборке должны оказаться на одной стороне шатуна и иметь одинаковую маркировку.

И последнее: при ремонте двигателя советую проверять шатуны (особенно отечественные) на прямолинейность и параллельность верхней и нижней головок шатуна, это очень важно для нормальной работы мотора. Как это сделать можно посмотреть в этой статье.

Вот вроде бы и всё самое главное о шатуне, что как я думаю полезно знать каждому ремонтнику и не только ему. У кого возникнут вопросы, пишите. Удачи всем!

 

Часть 1 — Кривошипо-шатунный механизм

Итак, наша первая задача это понять, что же такое двигатель (Engine). Результатом работы двигателя является наличие крутящего момента на его коленчатом валу.

Двигатель состоит из двух механизмов:

1- Кривошипно-шатунный механизм (КШМ, Crank mechanism) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

2 — Газораспределительный механизм (ГРМ, gas distribution mechanism) предназначен для своевременного снабжения двигателя горючей смесью, а так же для выпуска выхлопных газов.

В данной части разберём те детали двигателя, которые относятся к КШМ. Забегая вперёд, оглашу весь список тех деталей, из которых состоит КШМ. 

Итак, Кривошипно-шатунный механизм состоит из:

• Коленчатый вал
• Маховик
• Шатуны
• Поршни с кольцами и пальцами
• Блок цилиндров с картером
• Головки блока цилиндров,
• поддона картера двигателя

Если результатом работы является наличие крутящего момента на коленчатом валу, следовательно одна из деталей двигателей это Коленчатый Вал.

1. Коленчатый Вал(crankshaft)

Коленчатый вал представлен на рисунке снизу:

Коленчатый вал двигателя с маховиком состоит из:
1 — коленчатый вал двигателя; 2 — маховик с зубчатым венцом;
3 — шатунная шейка; 4 — коренная (опорная) шейка; 5 — противовес

Маховик (flywheel) — это массивный металлический диск, который крепится на коленчатом валу двигателя. маховик всегда пытается сохранить то состояние, из которого его выводят. Он долго набирает обороты, сглаживая тем самым скачки. Так же долго сбрасывает обороты. Короче говоря, благодаря своей инертности, создает плавность в переходах с одной частоты вращения на другую. Кроме того, его инертность играет роль аккумулятора энергии. Уж если вы раскрутили маховик, затратив при этом работу, он в состоянии такую же работу выполнить, пока не остановится. Грубо говоря, это некий стабилизатор, который предохраняет работу двигателя от скачков и ударов.

Теперь, давайте уделим внимание шатунной шейке. Такое название она имеет потому, что на ней крепится шатун.

2. Шатун(connecting rod)

Шатун (connecting rod) — подвижная деталь кривошипно-шатунного механизма двигателя, соединяющая поршень и коленвал и передающая усилие от поршня к коленчатому валу Двигателя Внутреннего Сгорания(ДВС), преобразуя поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Коленчатый вал и детали шатунно-поршневой группы представлены на рисунке снизу:

1 – коленчатый вал; 2 – вкладыш шатунного подшипника; 3 – болт крепления крышки шатуна; 4 – поршневой палец; 5 – стопорное кольцо; 6 – втулка головки шатуна; 7 – шатун; 8 – крышка шатуна; 9 – гайка крепления крышки шатуна

Итак, значит на коленчатом валу крепится шатун. А шатун, в свою очередь соединён с поршнем.

3. Поршень(piston)

Поршень — деталь кривошипно-шатунного механизма двигателя, непосредственно воспринимающая давление от сгорающей в цилиндре рабочей смеси

Поршень представлен на рисунке снизу:

Поршень состоит из:
1 — головка поршня; 2 — Юбка поршня; 3 — Первое компрессионное кольцо; 4 — второе компрессионное кольцо; 5 — маслосъёмное кольцо; 6 — поршневой палец; 7 — стопорное кольцо.

Поршневые кольца по назначению разделяют на компрессионные кольца и маслосъемные кольца. Компрессионные кольца предотвращают порыв газов изкамеры сгорания в картер. Наружный диаметр кольца в свободном состоянии больше внутреннегодиаметра цилиндра, поэтому часть кольца вырезана. Вырез в поршневом кольценазывают замком.
Маслосъемные кольца препятствуют проникновению масла из картера в камерусгорания, снимая излишки масла со стенки цилиндра. Их устанавливают ниже уровнякомпрессионных. Они в отличии от компрессионных колец имеют сквозные прорези.
Основная задача второго компрессионного кольца — обеспечение дополнительного уплотнения после верхнего кольца.

Итак, что мы имеем? Мы имеем коленчатый вал, на котором крепятся шатуны, соединённые с поршнями. Выглядит всё это примерно вот так:

И что дальше? А дальше мы видим нечто синее. Что это? Это гильзы цилиндров.

4. Гильзы цилиндров(sleeves of cylinders)

Внутренние стенки цилиндра образуют гильзу цилиндра, а внешние, более тонкие, стенки – его рубашку(Рубашка охлаждения — cooling jacket). Так что можно сказать, что гильза цилиндра — составная часть цилиндра. Стенки рубашки охватывают гильзовую часть цилиндра так, что между ними образуется полость для циркуляции охлаждающей жидкости.

Существует два вида гильз:

1 — Вставки, запрессовываемые на всю длину цилиндране соприкасаются с охлаждающей жидкостью, вследствие чего их называют сухими гильзами

2 — Легкосъемные гильзы устанавливают в цилиндры свободно с гарантированным зазором (≈ 0,08 мм). Это большое их достоинство. В случае износа их легко заменяют новыми или другими, заранее отремонтированными. Легкосъемные гильзы непосредственно омываются охлаждающей жидкостью, циркулирующей в рубашке охлаждения, в связи с чем их называют мокрыми гильзами

Итак, теперь мы имеем коленчатый вал, на котором крепятся шатуны, на которых крепятся поршни. Поршни, в свою очередь, ходят внутри цилиндров, а точнее внутри гильз цилиндров. Отлично, но маленькое но. Как же всё это держится и в чём? А всё это устанавливается в блок-картер.

5. Блок картер(cylinder block/engine block/crankcase)

Картер является главным из элементов остова (корпуса) двигателя. С внешней стороны к нему крепят цилиндры, а внутреннюю его полость занимает коленчатый вал с его опорами. В картере размещают также основные устройства механизма газораспределения, различные узлы системы смазки с ее сложной сетью каналов и чаще всего с емкостью для смазочного масла и другое вспомогательное оборудование. К одной из торцовых стенок картера в автомобильных двигателях крепят кожух маховика, к боковым – кронштейны или лапы для установки двигателя на подмоторную раму.

Для большей жесткости внутри кратера сделаны поперечные перегородки – ребра, в которых выполнены гнезда для опорных подшипников коленчатого и распределительного валов.

В общем случае блок-картер представляет собой сложную пространственную конструкцию коробчатой формы, которая воспринимает все силовые нагрузки, возникающие в процессе осуществления рабочего цикла, действующие на остов двигателя.

Блок-картер показан на рисунке снизу:

Вид блока-картера зависит от двигателя(число цилиндров и их расположение). Сверху приведена картинка живого блока-картера, чтобы было понятно, как оно выглядит )

А вот блок-картер уже другого по виду двигателя:

К обработанным плоскостям блок-картера крепят составные детали остова двигателя (См.рисунок снизу): сверху — головки цилиндров, сзади — картер маховика 13, впереди — картер распределительных шестерен 7, снизу — поддон картера 11.

6. Поддон картера(sump)

Поддон картера защищает кривошипно-шатунный механизм от попадания грязи и одновременно является резервуаром для масла. Поддон крепится к картеру болтами, для уплотнения устанавливается картонная или пробковая прокладка. В нижней части поддона для слива есть отверстие, закрываемое пробкой.

7. Храповик (ratchet)

На самом деле, этот пункт я решил добавить после написания статьи. Мы уже узнали, как выглядит коленчатый вал, не правда ли? Так вот, при дальнейшем чтении других разделов возникнет вопрос (он обязательно возникнет), а как же от коленчатого вала берут привод остальные механизмы? А всё потому, что абсолютное большинство (если не все, за что моя лютая ненависть к ним) «писателей» не удосуживаются это объяснить. Так давайте разберёмся. Итак, взглянем на рисунок:

1 — Коленчатый вал; 2 — Крышка коренного подшипника; 3 — Звездочка коленчатого вала; 4 — Шкиф коленчатого вала; 5 — Шпонка шкива и звездочки коленчатого вала; 6 — Храповик; 7 — Передний сальник коленчатого вала;          8 — Крыщка привода механизма газораспределения; 9 — Шкив генератора; 10 — Звездочка валика                       привода  вспомогательных агрегатов; 11 — Ремень вентилятора,водяного насоса и генератора; 12 — Валик привода вспомогательных агрегатов

Отсюда понятно крепление. Более менее) При показанном исполнении двигателя на коленчатом валу 1 крепится звёздочка коленчатого вала 3, от которой берёт свой привод распределительный вал системы газораспределения(о ней рассказано в следующей статье). Так же установлен сальник 7, который служит для герметизации. На вал устанавливается шкиф 4. Всё это дело крепится при помощи шпонки 5 и храповика 6.

А что такое храповик? Храповик — зубчатый механизм прерывистого движения, предназначенный для преобразования возвратно-вращательного движения в прерывистое вращательное движение в одном направлении. Проще говоря, храповик позволяет оси вращаться в одном направлении и не позволяет вращаться в другом.

Теперь, переместимся выше по блоку картеру.

8. Головка блока цилиндров(Head of cylinder block)

Головка блока цилиндров — общая для всех цилиндров. Головка крепится к блоку-картеру болтами. Между блоком и головкой установлена металлоасбестовая прокладка. Затяжку болтов головки производят на холодном двигателе, так как требуемое уплотнение обеспечивается только за счет некоторого предварительного натяжения, учитывающего разницу коэффициентов линейного расширения болтов и головки блока.

В головке блока цилиндров имеются камеры сгорания, впускные и выпускные каналы, резьбовые отверстия для установки свечей зажигания и протоки для охлаждающей жидкости. Седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из специального жаростойкого чугуна, вставляют в предварительно нагретую головку охлажденными, благодаря чему после уравнивания температуры обеспечивается большое натяжение в соединении.

Вот мы и узнали, что из себя представляет часть сердца автомобиля, называемая кривошипо-шатунным механизмом. Теперь мы знаем, что двигатель состоит из блока-картера, в котором установлен коленчатый вал с маховиком. На коленчатом валу крепятся шатуны, а на шатунах крепятся поршни. Поршни, в свою очередь, ходят в гильзах цилиндров. Всю эту конструкцию накрывает головка блока цилиндров. Последнее же служит началом для рассказа про другую сторону двигателя — газораспределительный механизм. О нём я напишу в следующем сообщении.

Советую видео для закрепления:

P.S. Жду ваших пожеланий, предложений, мнений и замечаний.

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

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 части гильз установлены вставки из специального чугуна.

Съемные гильзы цилиндров повышают долговечность двигателя, упрощают его сборку, эксплуатацию и ремонт.

Между наружной поверхностью гильз цилиндров и внутренними стенками блока находится полость 3, которая является рубашкой охлаждения двигателя. В ней циркулирует охлаждающая жидкость, омывающая гильзы цилиндров, которые называются мокрыми из-за соприкосновения с жидкостью.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения в ней камер сгорания, клапанного механизма и каналов для подвода горючей смеси и отвода отработавших газов. Головка 8 блока цилиндров (см. рисунок 2) выполнена общей для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и имеет камеры сгорания клиновидной формы. В ней имеются рубашка охлаждения и резьбовые отверстия для свечей зажигания. В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из чугуна. Головка крепится к блоку цилиндров болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена металлоасбестовая прокладка 4, обеспечивающая герметичность их соединения. Сверху к головке блока цилиндров шпильками крепится корпус подшипников с распределительным валом, и она закрывается стальной штампованной крышкой 6 с горловиной 7 для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между крышкой и головкой блока цилиндров установлена уплотняющая прокладка 5. С правой стороны к головке блока цилиндров крепятся шпильками через металлоасбестовую прокладку впускной и выпускной трубопроводы, отлитые соответственно из алюминиевого сплава и чугуна.

Поршень служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень 24 представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет днище 23, головку 22 и юбку 25. Снизу днище поршня усилено ребрами. В головке поршня выполнены канавки 21 для поршневых колец.

В юбке поршня находятся приливы 20 (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 сделана 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. Посредством этого уменьшаются перекашивание и удары при переходе его через верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Поршни двигателей легковых автомобилей могут иметь днища различной конфигурации с целью образования вместе с внутренней поверхностью головки цилиндров камер сгорания необходимой формы. Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и с фигурными выемками.

Поршневые кольца уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные 19) и попадание масла в камеру сгорания (маслосъемное 18). Кроме того, они отводят теплоту от головки поршня к стенкам цилиндра. Компрессионные и маслосъемные кольца – разрезные. Они изготовлены из специального чугуна. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор (0,2…0,35 мм).

Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости.

Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на его наружной поверхности выполнена проточка) и фосфатировано. Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную – маслосбрасывающего кольца.

Маслосъемное кольцо на наружной поверхности имеет проточку и щелевые прорези для отвода во внутреннюю полость поршня масла, снимаемого со стенок цилиндра. На внутренней поверхности оно имеет канавку, в которой устанавливается разжимная витая пружина, обеспечивающая дополнительное прижатие кольца к стенкам цилиндра двигателя.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Палец 26 – трубчатый, стальной. Для повышения твердости и износостойкости его наружная поверхность подвергается цементации и закаливается токами высокой частоты. Палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна с натягом, что исключает его осевое перемещение в поршне, в результате которого могут быть повреждены стенки цилиндра. Поршневой палец свободно вращается в бобышках поршня.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними. Шатун 27 – стальной, кованый, состоит из неразъемной верхней головки 28, стержня 29 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 30. Нижней головкой шатун соединяется с коленчатым валом. Съемная половина нижней головки является крышкой шатуна и прикреплена к нему двумя болтами 31. В нижнюю головку шатуна вставляют тонкостенные биметаллические, сталеалюминиевые вкладыши 32 шатунного подшипника. В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие 33 для смазывания стенок цилиндра.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый на нем 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 34 – пятиопорный, отлит из специального высокопрочного чугуна. Он состоит из коренных 35 и шатунных 38 шеек, щек 37, противовесов 39, переднего 35 и заднего 40 концов. Коренными шейками коленчатый вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя, вкладыши 44 которых тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Шатунные подшипники смазываются по каналам, соединяющим коренные шейки с шатунными. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки коленчатого вала, а противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил неуравновешенных масс.

На переднем конце коленчатого вала крепятся: ведущая звездочка цепного привода газораспределительного механизма; шкив ременной передачи для привода вентилятора, насоса охлаждающей жидкости, генератора; храповик для поворачивания вала вручную пусковой рукояткой. В заднем конце коленчатого вала имеется специальное гнездо для установки подшипника первичного (ведущего) вала коробки передач. К торцу заднего конца вала с помощью специальной шайбы 41 болтами 42 крепится маховик 43.

От осевых перемещений коленчатый вал фиксируется двумя опорными полукольцами 45, которые установлены в блоке цилиндров двигателя по обе стороны заднего коренного подшипника. Причем с передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое кольцо, а с задней – из спеченных материалов (металлокерамическое).

Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, накапливает энергию при рабочем ходе для вращения вала при подготовительных тактах и выводит детали кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная маховиком, облегчает пуск двигателя и обеспечивает трогание автомобиля с места. Маховик 43 представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя электрическим стартером. К маховику крепятся детали сцепления. Маховик, будучи деталью кривошипно-шатунного механизма, является также одной из ведущих частей сцепления.

Другие статьи по системам двигателя

Шатуны, или устройство и работа кривошипно-шатунной системы - часть 2

За счет передачи газовых сил от поршня к шейке коленчатого вала и сил инерции шатун подвергается усилиям растяжения, сжатия, изгиба и коробления. Такое сложное состояние нагрузок приводит к тому, что этот элемент кривошипно-шатунной системы требует соответствующей конструкции и соответствующей технологии изготовления.

Шатуны кованые из нелегированной стали для закалки или отпуска или из легированной стали. Куются вместе с крышкой или отдельно. Затем их подвергают термической обработке, а затем механической обработке. В процессе механической обработки крышка срезается или отламывается. Отламывание позволяет более точно прикрепить крышку к шатуну с помощью болтов.

Детали шатуна

Как и поршень, шатун можно разделить на несколько основных частей. Сверху сначала идет головка, затем стержень, ножка и крышка ножки. Однако в технических книгах есть различия в номенклатуре. Например, голова называется головой. Опять же, в другой публикации термин «нога» не упоминается, а вместо этого используется слово «голова». В статье я буду использовать самые распространенные названия, которые нахожу, которые к тому же кажутся наиболее логичными — головка, вал, ножка.

Головка

В головку шатуна запрессована скользящая втулка, называемая втулкой поршневого пальца, обычно , в основном из бронзы.Если мы имеем дело с плавающим поршневым пальцем (он может вращаться по отношению к головке шатуна и по отношению к ступице поршня) или пальцу, запрессованному в ступицу и вращающемуся только по отношению к головке шатуна, смазка требуются сопрягаемые поверхности.

Смазка может производиться маслом под давлением, которое поступает в отверстие шатуна, или через масляный туман.

Вал

Хвостовик соединяет шатун с шатуном. Обычно имеет двутавровое сечение. Это просто римская форма I. Это выгодно с точки зрения прочности на изгиб и изгиб и относительно легкого веса .

Лапка и ее крышка

Лапка шатуна используется для его крепления к коленчатому валу - она ​​закрывает палец. Можно разрезать перпендикулярно оси вала или по диагонали. Диагональная плоскость разъема позволяет увеличить диаметр шейки коленчатого вала. Более того, благодаря такому членению затыльника шатун имеет меньшую ширину, и, таким образом, его можно разобрать через гильзу цилиндра.Шатуны с неразъемными опорами в основном используются в двухтактных двигателях. Их сборка требует разборки коленчатого вала.

Типы шатунов

Чрезвычайно важным элементом шатуна являются болты, соединяющие борт с его крышкой. Из-за ограничения габаритов они имеют небольшой диаметр, поэтому метод их обработки необходимо выбирать тщательно. Для диагонального раскола они обычно ввинчиваются в основной материал.

Опора также оснащена подшипником скольжения, называемым вкладышем шатуна (состоит из двух полувкладышей).Он обеспечивает взаимодействие шейки коленчатого вала с опорой шатуна.

Замки, используемые в корпусах (например, в виде фрезерованных канавок), предназначены для указания правильной посадки полувкладышей , когда они асимметричны (например, когда в одном из них выполнено смазочное отверстие или канал). При складывании крышки шатуна следует помнить, что положение половинок и замков по отношению друг к другу строго определено.

.

Вал коленчатый, или устройство и работа кривошипно-шатунной системы - часть 3

На коленчатый вал действуют силы сжатия, изгиба, сдвига, растяжения и кручения. Кроме того, он нагружен напряжениями, возникающими в результате упругих деформаций, вызванных вибрациями.

В настоящее время подавляющее большинство коленчатых валов кованые. Использование технологии литья, однако, имеет свои преимущества, самым большим из которых является простота получения желаемой формы и, таким образом, упрощение механической обработки.Литые валы также обладают достаточной твердостью, поэтому дополнительная закалка поверхностей коренных и шатунных шеек не требуется.

Поршни, или конструкция и работа кривошипно-шатунного механизма - часть 1

Поршень является одним из наиболее термонапряженных компонентов камеры сгорания. Его строение определяет ряд свойств, характеризующих…

Кованые коленчатые валы в основном изготавливаются из нелегированной стали более высокого качества, а иногда и из легированных сталей.После этого процесса они подвергаются дальнейшей термохимической обработке. Чтобы получить соответствующую поверхностную твердость как коренных, так и кривошипных шеек, используется поверхностная закалка. В случае валов из легированной стали применяется науглероживание.

В состав коленчатого вала входят: коренные шейки, определяющие ось вращения вала, кривошипные шейки, на которых установлены лапы шатуна, и рычаги, соединяющие коренные и кривошипные шейки. На форму вала влияет множество факторов, важнейшими из которых являются: конструкция двигателя , количество и расположение цилиндров, последовательность зажигания, количество шеек первичного вала и т.д.

Типовой коленчатый вал — Описание компонента

В рядном двигателе количество шатунных шейок естественно равно количеству цилиндров. Для V-образных двигателей это значение уменьшается вдвое, поскольку сплавы двух шатунов обычно устанавливаются на одну шейку коленчатого вала.

В современных двигателях коленчатые валы являются опорными (то есть опираются на коренные шейки) каждого цилиндра. В более старых конструкциях, которые не сильно напрягаются, можно иметь подшипники через каждый второй цилиндр.За счет подшипникового крепления каждого цилиндра, естественно, расстояние между точками опоры уменьшается, а , в результате получается большая жесткость всей системы.

При использовании большего количества подшипников также увеличиваются механические потери и, следовательно, снижается КПД двигателя. Однако это небольшие значения, так как большая часть потерь создается трением между поршнем и стенкой цилиндра. Следовательно, требуется большая точность изготовления и обработки для сохранения концентричности посадочных мест коренных шеек.

Шатуны - конструкция и работа системы кривошипов и шатунов - и шатунов, часть 2

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Сложность выполняемого им движения приводит к тому, что на него действуют силы в нескольких направлениях.

Задняя часть коленчатого вала обычно заканчивается фланцем крепления маховика. Ему может предшествовать еще один фланец, который действует как маслоотражатель, центрифугируя масло, стекающее у задней стенки блока цилиндров.Разумеется, между этими фланцами имеется уплотнение.

Передний конец коленчатого вала обычно используется для установки привода ГРМ , шкива вспомогательного привода (например, генератора переменного тока, компрессора кондиционера, насоса гидроусилителя руля), центробежного масляного фильтра или гасителя крутильных колебаний.

Типы крепления противовесов

Удлинители коленчатого вала действуют как противовесы для балансировки системы. Противовесы могут быть отлиты вместе со всем коленчатым валом или скреплены отдельно болтами. Внутри рычагов и шеек коленчатого вала сверлятся отверстия и каналы, по которым масло под давлением поступает ко всем местам, требующим смазки, например, к подшипникам шейки.

Подшипники скольжения и шатунные шейки являются подшипниками скольжения. Характеризуются более высокой грузоподъемностью и большей устойчивостью к изменяющимся во времени нагрузкам. Смазываются, как я уже говорил, маслом под давлением.Такой подшипник скольжения обычно состоит из двух полувкладышей. Подшипник скольжения в виде одной неразъемной втулки находится на первой и последней коренной шейке. В этом случае их можно сделать в виде рукава.

.90 000 Сборка основного вагона - 90 001

Основной

ХХ век - век атома и космических путешествий - это также век бурного развития автомобилестроения. Наблюдая на улицах и дорогах тысячи автомобилей различного назначения, трудно представить себе экономику современной страны без автомобильного транспорта, без машин скорой помощи, пожарных машин, автоцистерн и многих других автотранспортных средств. И все же, хотя создание транспортного средства, которое движется само по себе, долгое время было мечтой дизайнера, история настоящего автомобиля с полезной ценностью восходит к началу этого века.Первые попытки сконструировать транспортное средство, которое передвигалось своим ходом, предпринимались гораздо дольше. В 1600 году в Брюсселе Симон Стевин построил первое парусное судно. Менее чем через сто семьдесят лет - в 1769 году - француз Миколай Юзеф Кюньо сконструировал первый автомобиль с паровым двигателем. У этой машины еще не было собственного очага и для нагревания пара нужно было разводить костер на земле под котлом. В последующие годы был создан ряд более или менее удачных паровых конструкций, конкуренцию которым электромобили стали составлять во второй половине XIX века.Автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был впервые построен в 1875 году Зигфридом Маркусом, но первый коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем мощностью 0,55 кВт, высоковольтной системой зажигания и цепным приводом на задние колеса был построен только через десять лет. Кароль Бенц. 1885 – 1886 годы – прорывы в развитии автомобилестроения. Гот-либ Даймлер и Кароль Бенц после репетиции со своим первым «Настоящие автомобили», они основали две конкурирующие фабрики, позже известные своей продукцией во всем мире.В то же время автомобильная промышленность развивается во многих странах. Во Франции основаны компании Panhard-Levassor (1887), de Dion-Bouton и Peugeot. Чуть позже — только в 1894 году — создается первый американский производитель автомобилей — Duryea Motor Wagon Company. Вскоре после этого были основаны заводы Oldsmobil и Детройтская автомобильная компания, основанная Генри Фордом. Несмотря на сомнительную полезность выпускавшихся в то время автомобилей, развитие автомобилестроения на рубеже 20-го века характеризуется исключительным динамизмом.Результаты спортивных мероприятий, проводившихся в то время, являются лучшим доказательством сооружений того времени. Первый мировой рекорд скорости, установленный в 1902 году на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания (предыдущие принадлежали паровым или электрическим автомобилям), составил уже 122,4 км/ч. В 1909 году автомобиль Бенца превысил скорость 200 км/ч. Это, конечно же, было связано с постоянным совершенствованием конструкции автомобиля и методов производства. В Польше автомобильная промышленность стала развиваться намного позже.Первые польские образцы были созданы в Центральной автомобильной мастерской (ЦАМ), основанной в 1921 году. Они были построены инж. Легковые автомобили Тадеуша Танского CWS-T1 и CWS-T2. Однако серийно эти автомобили не выпускались. В 1926 году завод Урсус, производивший до сих пор двигатели внутреннего сгорания для сельского хозяйства, покупает лицензию итальянских грузовиков SPA и начинает выпуск 2-тонного грузовика под названием Урсус - тип А. Также в Урсусе в 1930 году запускается производство двигателей на основании лицензии компании Saurer.Эти двигатели устанавливались на импортные шасси той же фирмы. С 1928 года Ursus организационно входит в состав Państwowe Zakłady Inżynierii (PZInż), которое также производит легковые и грузовые автомобили по лицензии итальянской компании FIAT. Это пассажирские модели 508-III и 518, а также грузовые модели 621 и 618. На базе этих моделей на ПЗИнж было изготовлено множество производных вариантов, в том числе 20-местный автобус. В 1935-1939 годах было разработано много польских конструкций. Это были: прототип большого легкового автомобиля типа LS, прототип грузового автомобиля грузоподъемностью 4,5 тонны, автомобильные двигатели типа 403 и типа 705, мотоциклы Sokół 200, Sokół 600, M-lll и другие.В июле 1939 года началось расширение заводов с целью выпуска 10 000 грузовиков в год. Однако все эти достижения были уничтожены во время войны. После войны польскую автомобильную промышленность пришлось восстанавливать с нуля. Для восстановления разрушенной страны были необходимы все виды транспорта, особенно автомобили. Еще в 1946 году было принято решение о запуске производства грузовика собственной разработки. Под наблюдением инженера Яна Вернера в Лодзи и Варшаве готовится документация грузового автомобиля с грузоподъемностью. 3,5 т, отмечен символом Star 20.Тот факт, что первые 10 автомобилей были выпущены в Стараховицах в 1948 году, несмотря на чрезвычайно тяжелые условия, доказывает необычайное усилие, энтузиазм и высокое мастерство людей, строивших в те годы нашу автомобилизацию. Регулярное производство Starów началось в 1949 году. Три года спустя - в 1951 году - на только что построенном заводе Samochodow Osobowych в Варшаве была собрана пробная серия автомобилей FSO Warszawa, строительство которых велось по советской лицензии. В том же году в Люблине началось производство 2,5-тонных грузовиков FSC Lublin, также по советской лицензии, Дальнейшее развитие польской автомобильной промышленности включает в себя не только модернизацию заводов в Стараховицах, Варшаве и Люблине, но и запуск новых заводов, таких как Sanocka Fabryka Autobusów, Jelczańskie Zakłady Samochodowe, Завод транспортных средств доставки в Нысе, Fabryka Mechanizmów Samochodowych в Щецине и многие другие.На смену Old 20 пришли Star 21, Star 25, Star 27, Star 28 и 29 и Star 200. В то же время семейство Star пополнилось множеством производных конструкций, таких как саморазгружающиеся грузовики, тягачи, цистерны, фургоны. , автобусы и др. Был построен внедорожник Star 66, а затем его более новые варианты - Star 660M1 и Star 660M2. В настоящее время выпускается современный внедорожник Star 266. Разработка лицензионной Варшавы, помимо модернизации базовой машины (верхнеклапанный двигатель, измененный кузов и т.), дали целый ряд производных автомобилей - машины скорой помощи, микроавтобусы (Ныса), микроавтобусы (Жук) и т.д. Автобусы San, Jelcz и Sanok, автомобили большой вместимости A80 и Jelcz 315, популярный легковой автомобиль Syrena – следующие этапы развития нашего автомобилестроения. Каждая из этих машин производилась в разных вариантах и ​​постепенно модернизировалась. На базе автомобиля Jelcz 315 было создано семейство автомобилей большой вместимости — десятитонный Jelcz 316 с дополнительной поддерживающей третьей осью, седельный тягач Jelcz 317, автоцистерна и многие другие.Покупка лицензии на легковой автомобиль Polski Fiat 125p в Италии в 1965 году имела большое значение для развития польского автопрома. Приобретение этой лицензии вместе с современной технологической документацией и станочным парком привело к модернизации не только Варшавского FSO, но и многих сотрудничающих с ним небольших автомобильных заводов. Польский Fiat 125p стал символом современности польского автомобилестроения. Экспортируется во многие страны, собирается польскими командами в Югославии, он также является предметом постоянной разработки дизайнеров FSO.На его базе выпускались версии универсал и пикап, а также скорая помощь. Было много модернизационных изменений кузова и шасси. Широкие возможности экспорта и сотрудничества (особенно с Югославией), связанные с производством польского Fiat 125p, стали стимулом для еще более быстрого развития польской автомобильной промышленности. В 1971 году с заводами FIAT было подписано лицензионное соглашение на производство популярного польского автомобиля Fiat 126p, предназначенного для самой широкой аудитории. Polskie Fiaty 126p производится на недавно построенных заводах в Бельско и Тыхах.В настоящее время они являются самыми популярными автомобилями на наших дорогах. В рамках соглашения с заводами FIAT сборка других автомобилей этой фирмы (из импортных деталей) была налажена в Польше в 1971-76 гг. Польские автомобили Fiat 127p собирались на Fabryka Samochodow Małolitrażowych в Бельско, а польские автомобили Fiat 128p, 131p и 132p - на FSO в Варшаве. При этом продолжаются работы по модернизации выпускаемых моделей и подготовке новых. Конструкторы ФСО совместно со специалистами FIAT finny разработали новую модель легкового автомобиля под названием «Полонез».Его производство началось в 1978 году, не прерывая производства польского Fiat 125p. Polonez — автомобиль с совершенно новым кузовом, полностью отвечающим современным тенденциям развития в плане эстетики и эргономики, а также пассивной безопасности. Пять версий двигателя в разработке, улучшенное шасси и тщательная антикоррозийная защита делают «Полонез» вполне современным автомобилем, который может успешно конкурировать с автомобилями известных европейских компаний.Особенно динамичное развитие автомобильной промышленности в последнее десятилетие затронуло также грузовые автомобили и автобусы. В 1972 году было заключено лицензионное соглашение с французской компанией Berliet на производство автобусов большой вместимости. В Елчаньских заводах Самоходове была начата сначала сборка автобусов Jelcz-Berliet PR 100 французской постройки, а затем производство автобусов Jelcz-Berliet PR 110, построенных совместно польскими и французскими специалистами.Эти автобусы вместе с современными Autosan H9 из Санока, способствовал полной модернизации подвижного состава предприятий связи.Одновременно с сотрудничеством с французской компанией Berliet Jelczańskie Zakłady Samochodowe установили контакт с австрийской компанией Steyr. В результате этого сотрудничества в Елче создается современное семейство крупнотоннажных автомобилей Jelcz-Steyr. Завод грузовиков в Стараховицах наладил сотрудничество со шведской компанией Volvo. Завод по производству сельскохозяйственных автомобилей Tarpan был основан в Антонинеке недалеко от Познани. Семейство новых фургонов производится на Заводе грузовых автомобилей в Люблине.Фургон «Ныса» производства FSD в Нысе проходит модернизацию. И ведь польский автопром — это не только автомобили. Мы также производим мотоциклы и мопеды, широкий ассортимент автомобильных прицепов, созданы заводы, специализирующиеся на производстве агрегатов, таких как коробки передач (Тчев), рулевые механизмы и карданные валы (Щецин), амортизаторы (Кросно) и другие. Развитие производства идет рука об руку с развитием автомобильной техники – СТО, ремонтных заводов и т.д.Столь значительное развитие автомобилестроения в Польше тесно связано с общим экономическим развитием страны и является его необходимой составляющей. Важно понимать, что автомобиль — это средство сообщения, которое проходит там, где нет ни железной дороги, ни самолета. Никакие другие транспортные средства не могут выполнять задачи, которые выполняют автомобили, например, в строительстве, торговле или связи. Сегодня легковые автомобили и автобусы вносят больший вклад в решение сложных коммуникационных задач, чем железные дороги и авиация.Поэтому степень «автомобилизации» страны в настоящее время является одним из основных показателей экономического уровня общества. Наряду с развитием автомобилестроения наблюдаются изменения в конструкции автомобилей с целью улучшения их эксплуатационных возможностей и повышения комфорта и безопасности использования. Увеличивается грузоподъемность грузовых автомобилей, увеличивается количество разновидностей автомобилей, приспособленных для специализированного транспорта и выполнения строго определенных задач. Цель – максимально увеличить межремонтный пробег, упростить и сократить количество необходимых работ по техническому обслуживанию, сократить время погрузочно-разгрузочных работ.Эти тенденции проявляются, в том числе, в повышении долговечности узлов, устранении узлов, требующих периодической смазки, использовании саморазгружающихся и автоматических погрузочных машин, использовании контейнеров и т. д. Наряду со стремлением к улучшению эксплуатационных свойств автомобилей все больше внимания уделяется обеспечению максимальной безопасности и комфорта вождения. Поэтому особое значение приобретают проблемы надежности тормозной и рулевой систем, устойчивости движения автомобиля, конструкции кузова, обеспечивающей максимальную безопасность в случае аварии.Обязательно использование ремней безопасности, разработаны более эффективные фары, направленные на устранение ослепления водителей встречных транспортных средств. Забота об улучшении ездового комфорта проявляется, прежде всего, в разработке конструкции подвесок, сидений, улучшении шумоизоляции и т. д. Не так давно к ездовому комфорту относились как к привилегии легковых автомобилей, учитывая, что в грузовых является второстепенным делом. Развитие автомобильных перевозок дальнего следования повлекло за собой необходимость обеспечения наилучших условий труда водителя и комфорта пассажиров.Стало очевидным, что вопросы комфорта и, следовательно, снижения утомляемости водителя тесно связаны с вопросами безопасности дорожного движения. Поэтому в современных автомобилях им придается большое значение.

.90 000 Сборка основного вагона - 90 001

Основной

ХХ век - век атома и космических путешествий - это также век бурного развития автомобилестроения. Наблюдая на улицах и дорогах тысячи автомобилей различного назначения, трудно представить себе экономику современной страны без автомобильного транспорта, без машин скорой помощи, пожарных машин, автоцистерн и многих других автотранспортных средств. И все же, хотя создание транспортного средства, которое движется само по себе, долгое время было мечтой дизайнера, история настоящего автомобиля с полезной ценностью восходит к началу этого века.Первые попытки сконструировать транспортное средство, которое передвигалось своим ходом, предпринимались гораздо дольше. В 1600 году в Брюсселе Симон Стевин построил первое парусное судно. Менее чем через сто семьдесят лет - в 1769 году - француз Миколай Юзеф Кюньо сконструировал первый автомобиль с паровым двигателем. У этой машины еще не было собственного очага и для нагревания пара нужно было разводить костер на земле под котлом. В последующие годы был создан ряд более или менее удачных паровых конструкций, конкуренцию которым электромобили стали составлять во второй половине XIX века.Автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания был впервые построен в 1875 году Зигфридом Маркусом, но первый коммерческий автомобиль с бензиновым двигателем мощностью 0,55 кВт, высоковольтной системой зажигания и цепным приводом на задние колеса был построен только через десять лет. Кароль Бенц. 1885 – 1886 годы – прорывы в развитии автомобилестроения. Гот-либ Даймлер и Кароль Бенц после репетиции со своим первым «Настоящие автомобили», они основали две конкурирующие фабрики, позже известные своей продукцией во всем мире.В то же время автомобильная промышленность развивается во многих странах. Во Франции основаны компании Panhard-Levassor (1887), de Dion-Bouton и Peugeot. Чуть позже — только в 1894 году — создается первый американский производитель автомобилей — Duryea Motor Wagon Company. Вскоре после этого были основаны заводы Oldsmobil и Детройтская автомобильная компания, основанная Генри Фордом. Несмотря на сомнительную полезность выпускавшихся в то время автомобилей, развитие автомобилестроения на рубеже 20-го века характеризуется исключительным динамизмом.Результаты спортивных мероприятий, проводившихся в то время, являются лучшим доказательством сооружений того времени. Первый мировой рекорд скорости, установленный в 1902 году на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания (предыдущие принадлежали паровым или электрическим автомобилям), составил уже 122,4 км/ч. В 1909 году автомобиль Бенца превысил скорость 200 км/ч. Это, конечно же, было связано с постоянным совершенствованием конструкции автомобиля и методов производства. В Польше автомобильная промышленность стала развиваться намного позже.Первые польские образцы были созданы в Центральной автомобильной мастерской (ЦАМ), основанной в 1921 году. Они были построены инж. Легковые автомобили Тадеуша Танского CWS-T1 и CWS-T2. Однако серийно эти автомобили не выпускались. В 1926 году завод Урсус, производивший до сих пор двигатели внутреннего сгорания для сельского хозяйства, покупает лицензию итальянских грузовиков SPA и начинает выпуск 2-тонного грузовика под названием Урсус - тип А. Также в Урсусе в 1930 году запускается производство двигателей на основании лицензии компании Saurer.Эти двигатели устанавливались на импортные шасси той же фирмы. С 1928 года Ursus организационно входит в состав Państwowe Zakłady Inżynierii (PZInż), которое также производит легковые и грузовые автомобили по лицензии итальянской компании FIAT. Это пассажирские модели 508-III и 518, а также грузовые модели 621 и 618. На базе этих моделей на ПЗИнж было изготовлено множество производных вариантов, в том числе 20-местный автобус. В 1935-1939 годах было разработано много польских конструкций. Это были: прототип большого легкового автомобиля типа LS, прототип грузового автомобиля грузоподъемностью 4,5 тонны, автомобильные двигатели типа 403 и типа 705, мотоциклы Sokół 200, Sokół 600, M-lll и другие.В июле 1939 года началось расширение заводов с целью выпуска 10 000 грузовиков в год. Однако все эти достижения были уничтожены во время войны. После войны польскую автомобильную промышленность пришлось восстанавливать с нуля. Для восстановления разрушенной страны были необходимы все виды транспорта, особенно автомобили. Еще в 1946 году было принято решение о запуске производства грузовика собственной разработки. Под наблюдением инженера Яна Вернера в Лодзи и Варшаве готовится документация грузового автомобиля с грузоподъемностью. 3,5 т, отмечен символом Star 20.Тот факт, что первые 10 автомобилей были выпущены в Стараховицах в 1948 году, несмотря на чрезвычайно тяжелые условия, доказывает необычайное усилие, энтузиазм и высокое мастерство людей, строивших в те годы нашу автомобилизацию. Регулярное производство Starów началось в 1949 году. Три года спустя - в 1951 году - на только что построенном заводе Samochodow Osobowych в Варшаве была собрана пробная серия автомобилей FSO Warszawa, строительство которых велось по советской лицензии. В том же году в Люблине началось производство 2,5-тонных грузовиков FSC Lublin, также по советской лицензии, Дальнейшее развитие польской автомобильной промышленности включает в себя не только модернизацию заводов в Стараховицах, Варшаве и Люблине, но и запуск новых заводов, таких как Sanocka Fabryka Autobusów, Jelczańskie Zakłady Samochodowe, Завод транспортных средств доставки в Нысе, Fabryka Mechanizmów Samochodowych в Щецине и многие другие.На смену Old 20 пришли Star 21, Star 25, Star 27, Star 28 и 29 и Star 200. В то же время семейство Star пополнилось множеством производных конструкций, таких как саморазгружающиеся грузовики, тягачи, цистерны, фургоны. , автобусы и др. Был построен внедорожник Star 66, а затем его более новые варианты - Star 660M1 и Star 660M2. В настоящее время выпускается современный внедорожник Star 266. Разработка лицензионной Варшавы, помимо модернизации базовой машины (верхнеклапанный двигатель, измененный кузов и т.), дали целый ряд производных автомобилей - машины скорой помощи, микроавтобусы (Ныса), микроавтобусы (Жук) и т.д. Автобусы San, Jelcz и Sanok, автомобили большой вместимости A80 и Jelcz 315, популярный легковой автомобиль Syrena – следующие этапы развития нашего автомобилестроения. Каждая из этих машин производилась в разных вариантах и ​​постепенно модернизировалась. На базе автомобиля Jelcz 315 было создано семейство автомобилей большой вместимости — десятитонный Jelcz 316 с дополнительной поддерживающей третьей осью, седельный тягач Jelcz 317, автоцистерна и многие другие.Покупка лицензии на легковой автомобиль Polski Fiat 125p в Италии в 1965 году имела большое значение для развития польского автопрома. Приобретение этой лицензии вместе с современной технологической документацией и станочным парком привело к модернизации не только Варшавского FSO, но и многих сотрудничающих с ним небольших автомобильных заводов. Польский Fiat 125p стал символом современности польского автомобилестроения. Экспортируется во многие страны, собирается польскими командами в Югославии, он также является предметом постоянной разработки дизайнеров FSO.На его базе выпускались версии универсал и пикап, а также скорая помощь. Было много модернизационных изменений кузова и шасси. Широкие возможности экспорта и сотрудничества (особенно с Югославией), связанные с производством польского Fiat 125p, стали стимулом для еще более быстрого развития польской автомобильной промышленности. В 1971 году с заводами FIAT было подписано лицензионное соглашение на производство популярного польского автомобиля Fiat 126p, предназначенного для самой широкой аудитории. Polskie Fiaty 126p производится на недавно построенных заводах в Бельско и Тыхах.В настоящее время они являются самыми популярными автомобилями на наших дорогах. В рамках соглашения с заводами FIAT сборка других автомобилей этой фирмы (из импортных деталей) была налажена в Польше в 1971-76 гг. Польские автомобили Fiat 127p собирались на Fabryka Samochodow Małolitrażowych в Бельско, а польские автомобили Fiat 128p, 131p и 132p - на FSO в Варшаве. При этом продолжаются работы по модернизации выпускаемых моделей и подготовке новых. Конструкторы ФСО совместно со специалистами FIAT finny разработали новую модель легкового автомобиля под названием «Полонез».Его производство началось в 1978 году, не прерывая производства польского Fiat 125p. Polonez — автомобиль с совершенно новым кузовом, полностью отвечающим современным тенденциям развития в плане эстетики и эргономики, а также пассивной безопасности. Пять версий двигателя в разработке, улучшенное шасси и тщательная антикоррозийная защита делают «Полонез» вполне современным автомобилем, который может успешно конкурировать с автомобилями известных европейских компаний.Особенно динамичное развитие автомобильной промышленности в последнее десятилетие затронуло также грузовые автомобили и автобусы. В 1972 году было заключено лицензионное соглашение с французской компанией Berliet на производство автобусов большой вместимости. В Елчаньских заводах Самоходове была начата сначала сборка автобусов Jelcz-Berliet PR 100 французской постройки, а затем производство автобусов Jelcz-Berliet PR 110, построенных совместно польскими и французскими специалистами.Эти автобусы вместе с современными Autosan H9 из Санока, способствовал полной модернизации подвижного состава предприятий связи.Одновременно с сотрудничеством с французской компанией Berliet Jelczańskie Zakłady Samochodowe установили контакт с австрийской компанией Steyr. В результате этого сотрудничества в Елче создается современное семейство крупнотоннажных автомобилей Jelcz-Steyr. Завод грузовиков в Стараховицах наладил сотрудничество со шведской компанией Volvo. Завод по производству сельскохозяйственных автомобилей Tarpan был основан в Антонинеке недалеко от Познани. Семейство новых фургонов производится на Заводе грузовых автомобилей в Люблине.Фургон «Ныса» производства FSD в Нысе проходит модернизацию. И ведь польский автопром — это не только автомобили. Мы также производим мотоциклы и мопеды, широкий ассортимент автомобильных прицепов, созданы заводы, специализирующиеся на производстве агрегатов, таких как коробки передач (Тчев), рулевые механизмы и карданные валы (Щецин), амортизаторы (Кросно) и другие. Развитие производства идет рука об руку с развитием автомобильной техники – СТО, ремонтных заводов и т.д.Столь значительное развитие автомобилестроения в Польше тесно связано с общим экономическим развитием страны и является его необходимой составляющей. Важно понимать, что автомобиль — это средство сообщения, которое проходит там, где нет ни железной дороги, ни самолета. Никакие другие транспортные средства не могут выполнять задачи, которые выполняют автомобили, например, в строительстве, торговле или связи. Сегодня легковые автомобили и автобусы вносят больший вклад в решение сложных коммуникационных задач, чем железные дороги и авиация.Поэтому степень «автомобилизации» страны в настоящее время является одним из основных показателей экономического уровня общества. Наряду с развитием автомобилестроения наблюдаются изменения в конструкции автомобилей с целью улучшения их эксплуатационных возможностей и повышения комфорта и безопасности использования. Увеличивается грузоподъемность грузовых автомобилей, увеличивается количество разновидностей автомобилей, приспособленных для специализированного транспорта и выполнения строго определенных задач. Цель – максимально увеличить межремонтный пробег, упростить и сократить количество необходимых работ по техническому обслуживанию, сократить время погрузочно-разгрузочных работ.Эти тенденции проявляются, в том числе, в повышении долговечности узлов, устранении узлов, требующих периодической смазки, использовании саморазгружающихся и автоматических погрузочных машин, использовании контейнеров и т. д. Наряду со стремлением к улучшению эксплуатационных свойств автомобилей все больше внимания уделяется обеспечению максимальной безопасности и комфорта вождения. Поэтому особое значение приобретают проблемы надежности тормозной и рулевой систем, устойчивости движения автомобиля, конструкции кузова, обеспечивающей максимальную безопасность в случае аварии.Обязательно использование ремней безопасности, разработаны более эффективные фары, направленные на устранение ослепления водителей встречных транспортных средств. Забота об улучшении ездового комфорта проявляется, прежде всего, в разработке конструкции подвесок, сидений, улучшении шумоизоляции и т. д. Не так давно к ездовому комфорту относились как к привилегии легковых автомобилей, учитывая, что в грузовых является второстепенным делом. Развитие автомобильных перевозок дальнего следования повлекло за собой необходимость обеспечения наилучших условий труда водителя и комфорта пассажиров.Стало очевидным, что вопросы комфорта и, следовательно, снижения утомляемости водителя тесно связаны с вопросами безопасности дорожного движения. Поэтому в современных автомобилях им придается большое значение.

.

Как это работает? Кривошипный механизм, то есть поршень, шатун и вал в мотоцикле

Некоторые считают, что двигатель имеет группу маленьких человечков, которые его приводят в движение. А вы? Если вы не следуете этой религии, проверьте, как она работает и как устроены поршень, шатун и коленчатый вал.

Система шатунов

Это комбинация трех компонентов, которыми в случае мотоцикла являются: поршень, шатун и коленчатый вал. Этот механизм, присутствующий в каждом поршневом двигателе, обеспечивает преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное (или наоборот).

Поршень

Он перемещается вверх и вниз около тысячи раз в минуту и ​​может развивать скорость до 200 км/ч. Он выдерживает адски высокие температуры до 2000°С и является незаменимым элементом двигателя. Он передает усилие от давления выхлопных газов на коленчатый вал (через шатун) и таким образом приводит его в движение.

Поршень состоит из:

I. Уплотнительная часть:

А. Головка поршня – поглощает силы газа и по этой причине должна быть очень прочной.Какие патенты на это? Чаще всего он ребристый с внутренней стороны — это облегчает передачу тепла к кольцевой части. Вы можете встретить различные формы. Это включает Вогнутые крышки (например, дизельный двигатель), плоские или слегка выпуклые крышки (чаще всего используются в двигателях с искровым зажиганием).

b.Кольцевая часть - Содержит кольца. В двухтактных двигателях вы найдете от 1 до 4 колец, а в четырехтактных — от 2 до 4. Это зависит, в том числе, от на степень сжатия, но в мотоциклах чаще всего встречаются три кольца.

I. Первый (уплотняющий/компрессионный) герметизирует цилиндр. В случае износа мотоцикл может использовать избыток масла, которое подается через нижнее кольцо для надлежащей смазки поршневого пальца.

II. Другое компрессионно-скребковое кольцо останавливает газы, проникшие через уплотнительное кольцо, и соскребает излишки масла с поверхности (внутренней части) цилиндра. В более новых конструкциях отходят от цельных скребковых колец, поскольку они жесткие и имеют меньшую способность к заполнению формы.

III. Нижнее кольцо (масляное/сборное) собирает излишки масла со стенки цилиндра при движении поршня. Он позволяет маслу через зазоры в кольце и поршне возвращаться в блок цилиндров. ВНИМАНИЕ! В двухтактном двигателе его нет, потому что масло подается вместе с топливом и сжигается намеренно. Там третье кольцо имеет опорную функцию.

Кольца поршневые

Крышки поршня

Каждое кольцо слегка выступает из поршня.Бывает, что в результате эксплуатации вокруг них (от поршня) скапливается нагар, который необходимо удалить перед заменой. Если этого не сделать, кольца могут выступать настолько, что поршень не войдет в цилиндр.

II. Опора (направляющая) часть

в. Юбка поршня

г. Втулки с поршневыми пальцами — жесткие втулки соединяют поршень с шатуном через штифт. Расположенный внутри ступицы палец смазывается маслом благодаря прорезям в маслосъемных кольцах. Кольца Seeger защищают штифт от осевого смещения.

Кольцо Зегера

Сечение поршня: штифт

Поршни в основном изготавливаются из литья. Термическая обработка предназначена для улучшения прочностных свойств и повышения твердости поверхности, а также для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров. Наиболее часто используемые материалы: нелегированный и легированный чугун и алюминиево-кремниевые сплавы.Обратите внимание на поршни , отлитые из ручек дверей , то есть изготовленные для частников . Они обычно изготавливаются из некачественного материала, из-за чего они прогорают, трескаются, затираются в цилиндре из-за вздутия и т. д. Все детали поршня необходимо смазывать. Если бы это было не так, то каждый ход поршня в цилиндре был бы сравним с взаимным фрезерованием двух элементов. Для улучшения скольжения поршня внутри цилиндра на него наносят тонкие слои, например, свинца или олова.

Шатун

Шатун является связующим звеном между поршнем и коленчатым валом. Он движется за счет сил, создаваемых выхлопными газами на поршень, т.е. после взрыва смеси.

Из чего состоит шатун?

1. ГОЛОВКА - здесь находится поршневой палец, т.е. место соединения. В его центре также имеется втулка поршневого пальца, иначе известная как скользящая втулка.
2. ВАЛ - еще один соединительный элемент - на этот раз головки с ножкой. Обычно имеет I-образное сечение.
3. НОГА - соединена с крышкой болтами, закрывает часть коленчатого вала, т.е. шейку. Вкладыш шатуна, размещенный в лапе (две полувкладыша), обеспечивает взаимодействие шейки коленчатого вала с лапой шатуна.
90 105

Ножки могут быть разной формы. Наиболее распространенным решением являются шатуны с разъемной опорой, что облегчает сборку, но в основном в старых мотоциклах использовались шатуны с разъемной опорой. При этом вместо втулок использовались игольчатые подшипники на лапе и головке.При снятии шатуна пришлось разрезать вал. Втулки являются неотъемлемым элементом подшипников скольжения. Благодаря им шатун зажимается на шейках коленчатого вала и позволяет продолжить преобразование возвратно-поступательного движения во вращательное. Конечно, металл не мог тереться о металл, поэтому между вышеперечисленными элементами существует так называемая масляная пленка, стекающая по диагонали через вертлужную впадину. Такое расположение обеспечивает равномерное смазывание всей втулки.

Что-то стучит? Краны? Возможно, чаша говорит.Основной причиной их повреждения является разрыв масляной пленки, следствием чего является трение поверхности и образование люфта, а значит заедание (остановка работы мотора) или характерное шуршание. Игнорирование этого звука обойдется очень дорого, ведь чаще всего без замены или патента на ремонт повреждается шейка коленвала. В такой ситуации обычно выгоднее купить б/у мотор, чем заменить вал.

Коленчатый вал

Коленчатые валы различаются в зависимости от конструкции двигателя, количества и расположения цилиндров и последовательности зажигания.Для рядных двигателей количество шатунных шейок всегда будет равно количеству цилиндров. С другой стороны, в боксере и т.н. V-образные двигатели или V-образные двигатели имеют количество шеек, вдвое меньшее количества цилиндров. Почему? Обычно на одной шейке размещаются две лапы шатуна. Это означает, что в случае Harley у нас есть только одна шатунная шейка.

Коленчатый вал с шатунами: V-образный двигатель

Коленчатый вал: однопоршневой двигатель

Основными элементами вала являются:

1. 1. Коренные шкворни - лежат на оси подшипников вала и необходимы для фиксации вала в блоке двигателя.Важнейшей их задачей является определение оси вращения.
   2. Шатунные шейки - на них крепятся шатуны с поршнями. Это те, которые удалены от оси подшипника и имеют меньшее поперечное сечение, чем коренные шейки.
   3. Плечи вала - соединяет коренные и шатунные шейки.
   4. Противовесы — это удлинители рычагов, которые позволяют сбалансировать кривошипно-поршневую систему. Они могут быть отлиты вместе с коленчатым валом или скреплены отдельными болтами.
   90 105 90 100

   Как уже хорошо известно, смазка является важным аспектом, так что и здесь она не может быть упущена.Внутри рычагов и шеек коленчатого вала просверлены отверстия и каналы, по которым течет масло.

   Концы коленчатого вала могут иметь такие компоненты, как: маховики, привод ГРМ, генератор переменного тока, шестерни масляного насоса и т. д.

   Коленчатый вал

   Вы знаете, как работает двухтактный двигатель? Посмотрите -> здесь <-!

   Автор: Юлия Лучинская (Rock N 'Bikes)

   .

   Коленвал/Подшипники/Поршень/Кольца

   Настройки файлов cookie

   Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.
   

   Требуется для работы страницы

   Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

   Функциональный

   Эти файлы позволяют использовать другие функции сайта (кроме необходимых для его работы).Включив их, вы получите доступ ко всем функциям веб-сайта.

   Аналитический

   Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям Пользователей.

   Поставщики аналитического программного обеспечения

   Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под которым работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Целью сбора этих файлов является выполнение анализа, который будет способствовать разработке программного обеспечения. Подробнее об этом можно прочитать в Политике домашних файлов cookie.

   Маркетинг

   Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговые мероприятия.

   .

   Коренные подшипники коленчатого вала двигателя (корпус подшипника)

   Коренные подшипники коленчатого вала двигателя

   Двигатель внутреннего сгорания имеет два типа втулок - коренные втулки и шатунные втулки. Оба они играют аналогичную роль в приводном узле и, как и другие элементы этого типа, со временем изнашиваются. Коренные подшипники расположены между блоком цилиндров и коленчатым валом.

   Втулка в автомобиле

   Современные автомобили могут иметь три типа втулок.Первый тип называется двухкомпонентные втулки, основу которых составляет стальная подложка со слоем алюминиевого сплава. Вкладыши подшипников двигателя этого типа используются в основном в бензиновых двигателях средней мощности, а также в дизельных двигателях без наддува. Втулки второго типа, т.е. трехкомпонентные элементы, собираются в быстроходных узлах. Такие обечайки вала двигателя кроме стальной основы и алюминиевого слоя имеют третий дополнительный слой - слой скольжения.Третьим типом розеток, которые практически уже не используются, являются так называемые сплошные втулки, которые изготавливались полностью из специальных сплавов, преимущественно подшипникового металла. Втулки двигателя изготавливаются с использованием процесса цинкования или так называемого напыление (трехкомпонентные чашки). Преимуществом напыляемых втулок является большая прочность и в то же время высокая гибкость.

   Как работает оболочка двигателя

   Втулка представляет собой элемент подшипника скольжения, в котором вращается шейка вала. Коленчатый вал имеет кольцевую конструкцию. Обычно он изготавливается из прочного материала, такого как бронза, серый чугун или пластик. Некоторые втулки двигателя имеют прорезанные канавки в месте контакта с валом, функция которых заключается в распределении смазки. Коренные подшипники устанавливают вал на выступах в картере. Одним из первых признаков поломки втулки является легкое дребезжание после запуска холодного двигателя.

   Типичные неисправности картеров двигателя автомобиля

   Худшее, что может случиться с двигателем, это проворачивание коленчатого вала.Они смягчают трение, возникающее при смене возвратно-поступательного движения поршня на вращение коленчатого вала. В результате закупоривания масляных каналов (канавок) масло не может дойти до обечайки вала двигателя , что приводит к заклиниванию и вращению. Отказ также может быть результатом чрезмерного загрязнения масла, например, металлической стружкой или осколками изношенного масляного фильтра. Применение всевозможных препаратов для герметизации узла привода также позволяет эффективно снизить проходимость масляных каналов.Проворачивание вкладыша приводит к повреждению шейки вала, по которой движется шатун. Ремонт заключается в замене шатуна и всех втулок. В крайнем случае потребуется замена всего силового агрегата.

   Выберите марку автомобиля из списка выше, затем модель и год выпуска и, наконец, введите версию двигателя вашего автомобиля. Наша система найдет подходящие втулки для вашего автомобиля всего за несколько секунд.

   Если вас интересует дешевый корпус двигателя , который в то же время предлагает высочайшее качество изготовления, наше предложение идеально соответствует вашим требованиям.В нашем магазине вы получаете доступ к деталям только от надежных производителей автомобилей, которые предоставляют гарантию на свою продукцию. Покупайте на iParts.pl быстро, дешево и под профессиональным контролем наших консультантов.

   .

   ---

   Смотрите также

   • 
     Сто замена тормозных колодок
   • 
     Выбор парктроника для автомобиля
   • 
     Принцип работы дизельной форсунки
   • 
     Как записаться на гос услугу регистрация авто
   • 
     Сколько лошадиных сил в калине
   • 
     Соболь легковой или грузовой автомобиль
   • 
     Первичный вал коробки передач
   • 
     Вино выветривается из организма таблица
   • 
     Топ лучших сигнализаций с автозапуском для автомобиля
   • 
     Автохлам во дворе
   • 
     Периодичность замены масла в двигателе автомобиля