Лабораторная работа
№ 2
Тема: Поршневая группа и шатуны.
Цель: Изучить механизмы и устройства кривошипно-шатунного
механизма.
Ход работы:
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)) воспринимает давление газов при
такте сгорания- расширения и предназначен для преобразования
прямолинейного, возвратно-поступательного движения поршня во
вращательное движение коленчатого вала. КШМ состоит из блока цилиндров с
картером, головки цилиндров, поршневой группы, маховика, поддона
картера.
Блок цилиндров является основной деталью двигателя, к которой
крепятся все механизмы и детали. Цилиндры в блоках изучаемых двигателей
расположены V- образно в два ряда под углом 90 градусов. Блоки цилиндров
отливают из чугуна (ЗИЛ-130, КамАЗ) или алюминиевого сплава(ЗМЗ-53-12).
В той же отливки выполнены картер и стенки полости охлаждения,
окружающие цилиндры двигателя. В блоках изучаемых двигателей
устанавливают вставные гильзы, омываемые охлаждающей жидкостью.
Внутренняя поверхность гильзы служит направляющей для поршня. Гильзы,
омываемые охлаждающей жидкостью называются мокрыми. В нижней части они
имеют уплотняющие кольца из специальной резины или медные. Блок
цилиндров V-образного двигателя ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53-12 сверху закрыт двумя
головками из алюминиевого сплава. В двигателе КамАЗ-740 каждый цилиндр
имеет свою головку.
На головке цилиндров закреплены детали ГРМ. В головке цилиндров
выполнены впускные и выпускные каналы и установлены вставные седла и
направляющие втулки клапанов. Для создания герметичности между блоком и
головкой цилиндров установлена прокладка, а крепление головки к блоку
цилиндров осуществлено шпильками с гайками. Прокладка должна быть
жаропрочной и эластичной. В двигателе ЗИЛ-130 и ЗМЗ-53-12 она
сталеасбестовая, в КамАЗ-740 – из стали. В двигателе ЗМЗ –53-12 гильзы
цилиндров в верхней части удерживаются только головкой цилиндров,
поэтому при сборке необходимо подбирать комплект медных уплотняющих
колец нижней части гильзы так, чтобы гильза выступала над плоскостью
разъема блока и головки цилиндров на 0.02…0,09мм.
Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его
через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршень представляет
собой перевернутый цилиндрический стакан, отлитый из алюминиевого
сплава( рис.1).В верхней части поршня расположена головка с канавками, в
которые вставлены поршневые кольца. Ниже выполнена юбка, направляющая
движения поршня. В юбке поршня имеются отверстия – бобышки, для
поршневого пальца. Чтобы поршень не заклинивался при прогретом
двигатели, головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, а саму
юбку в поперечном сечении изготавливают не цилиндрической формы, а в
виде эллипса. На юбке поршня может разрез. Благодаря овальной форме и
разрезу юбки предотвращается заклинивание поршня при работе прогретого
поршня.
Поршневые кольца, применяемые в двигателях, подразделяются на
компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют зазор
между поршнем и цилиндром и служит для уменьшения прорыва газов из
цилиндров в картер, а маслосъемные снимают излишки масла с зеркала
цилиндров и не допускают проникновения масла в камеру сгорания. Кольца,
изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок) (рис.1). При
установки поршня в цилиндр поршневое кольцо предварительно сжимают, в
результате чего обеспечивается его плотное прилегание к зеркалу цилиндра
при разжатии. Количество колец, устанавливаемых на поршнях изучаемых
двигателей, неодинаковое. На поршнях двигателей ЗИЛ-130 три
компрессионных кольца, два верхних хромированы по поверхности,
соприкасающейся с гильзой. Рабочая поверхность нижнего компрессионного
кольца двигателя КамАЗ-740 покрыта молибденом. Маслосъемных колец в
изучаемых двигателях по одному. Маслосъемное кольцо собрано из четырех
отдельных элементов – двух тонких стальных разрезных колец и двух
гофрированных стальных расширительных( осевого и радиального).
Вып Подоляка
ЛНТ 1705 Т-21 021 Лист
Пров Капатура В.И.
№
Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с верхней
головкой шатуна. Палец изготовлен в виде пустотелого цилиндрического
стержня, наружная поверхность которого закалена нагревом током высокой
частоты. На изучаемых двигателях применяются так называемые плавающие
пальцы, т.е. такие, которые могут свободно поворачиваться как в верхней
головке шатуна, так и в бобышках поршня, что способствуют равномерному
износу пальца.
Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Через шатун
давление на поршень при рабочем ходе передается на коленчатый вал. При
вспомогательных тактах (впуск, сжатие и выпуск) через шатун поршень
производится в действие от коленчатого вала. Шатун (рис.2 ) состоит из
стального стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней
разъемной головок. В верхней установлен поршневой палец, а нижняя
закреплена на шатунной шейки коленчатого вала. Для уменьшения трения в
верхнюю головку шатуна запрессована бронзовая или биметаллическая с
бронзовым слоем втулка, а в нижнюю состоящую из двух частей, установлены
тонкостенные вкладыши, представляющие собой стальную ленту, внутренняя
поверхность которой покрыта тонким слоем артифрикционного сплава. В
изучаемых двигателях на одной шатунной шейки коленчатого вала закреплено
по два шатуна. Для правильной их сборке с поршнями нужно помнить, что
шатуны правого ряда цилиндров собраны с поршнями так, что номер на
шатуне обращен назад по ходу автомобиля (рис.2), а левого ряда – вперед,
т. е. совпадает с надписью на поршне.
Вып Подоляка
ЛНТ 1705 Т-21 021 Лист
Пров Капатура В.И.
№
Коленчатый вал воспринимает усилие, передаваемые от поршней
шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через
маховик передается на транс миссию. В двигателях ЗИЛ-130 и КамАЗ-740
коленчатый вал стальной, а в ЗМЗ-53-12 – отлит из высокопрочного чугуна.
Коленчатый вал (рис. 3 ) состоит из шатунных и коренных шеек, щек и
противовесов. На переднем кольце вала двигателей ЗМЗ-53-12 и ЗИЛ-130
имеется углубление для шпонки распределительной шестерни и шкива привода
вентилятора, а также нарезное отверстие для крепления храповика, задняя
часть вала выполнена в виде фланца, к которому болтами прикреплен
маховик. Шатунные шейки коленчатого вала многоцилиндровых двигателей
выполнены в разных плоскостях, что необходимо для чередования рабочих
тактов в разных цилиндрах. В восьмицилиндровых V- образных двигателях
коленчатые валы имеют по четыре шатунные шейки, расположенные под углом
в 90 градусов.
Шатунные и коренные подшипники. В работающем двигателе
нагрузка на шатунные и коренные шейки коленчатого вала очень высокая.
Для уменьшения трения коренные и шатунные шейки расположены в
подшипниках скольжения, которые выполнены в виде вкладышей, аналогичных
шатунным.
Маховик уменьшает неравномерность работы двигателя, выводит поршни из
мертвых точек, облегчает пуск двигателя и способствует плавному
троганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного
чугунного диска и прикреплен к фланцу коленчатого вала болтами с
гайками. При изготовлении маховик балансируется вместе с коленчатым
валом.
Вып Подоляка
ЛНТ 1705 Т-21 021 Лист
Пров Капатура В.И.
№
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
