КШМ ВАЗ-2108

Содержание

• ВВЕДЕНИЕ

• 1.1 Назначение КШМ

• 1.2 Устройство КШМ  автомобиля ваз-2108

• 1.3 Принцип работы КШМ двигателья ВАЗ-2108

• 1.4 Основные неисправности КШМ двигателья ВАЗ-2108 и способы 

• востановления (ремонта)

• 1.5 Используемый инструмент при выполняемых данных работ

• 2 Заключение

• 3 Список литературы

 

                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                ВВЕДЕНИЕ

Обзор литературы по теме курсовой работы "Технология ремонта шатуна автомобиля ВАЗ-2108".

Изучить назначение, типы и виды кривошипно-шатунного механизмов.

Составить технологию ремонта и восстановления шатуна автомобиля ВАЗ-2108.

Методами курсовой работы В настоящее время авторемонтное производство является достаточно крупной отраслью промышленности, наряду с автомобилестроением призвано удовлетворять растущие потребности народного хозяйства страны в автомобилях, агрегатах, деталях. Благодаря ремонту срок службы автомобилей значительно повышается, а парк автомобилей, участвующих в транспортном процессе, намного увеличивается. Вторичное использование деталей с допустимым износом и восстановление изношенных деталей, узлов и механизмов, способствует успешному решению проблемы снабжения автохозяйств и ремонтных предприятий запасными частями и даёт большую экономию различных материалов, исходя из этого - выбранная тема курсовой работы является актуальной.

Объектом работы является кривошипно-шатунный механизм автомобиля ВАЗ-2108.

Предметом работы является освоение технологии ремонта шатуна автомобиля ВАЗ-2108.

Целью курсового исследования является повышение практических знании по проектированию процесса восстановления детали автомобиля ВАЗ-2108.

Гипотеза данной работы сводится к тому, что выполнение проектной деятельности эффективно если:

В содержание обучения будут введены изучение и освоение технологии ремонта и технического обслуживания кривошипно-шатунного механизма автомобиля ВАЗ-2108.

Для наибольшей эффективности освоения материала по технологии ремонта кривошипно-шатунного механизма автомобиля ВАЗ-2108 будет регулярно применяться на занятиях по машиноведению, а также при изучении теории практической работы.

Задачами данной курсовой работы являются:

построения задач служат:

Применение технологии ремонта шатуна автомобиля ВАЗ-2108 для его повышения срока службы.

Повышение уровня понимания, и способствования развитию таких важных для специалиста любой области деятельности качеств, как интуиция, профессиональное чутье, образное мышление.

Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по устройству автомобиля ВАЗ-2108.

Детальное изучение кривошипно-шатунного механизма автомобиля ВАЗ-2108.

Применение логических приемов сравнения, анализа, синтеза, абстрагирования и обобщения для построения дедуктивных и индуктивных умозаключений, представленных в изложении данной работы.

Практическая значимость выполненной курсовой работы состоит в том, что разработанная методика освоение технологии ремонта шатуна автомобиля ВАЗ-2108 посредством машиноведения может быть использована в каждой общеобразовательной.

 

 

 

     

                        1.1 Назначение кшм

 

Назначение КШМ. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Типы и виды КШМ

а) Несмещенный (центральный) КШМ, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.

б) Смещенный КШМ, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а;

в) V-образный кшм (в том числе с прицепным шатуном), у которого два шатуна, работающие на левый и правый цилиндры, размещены на одном кривошипе коленчатого вала.

Состав КШМ. Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К первым относится поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым - блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных зубчатых колес и поддон (картер). В обе группы входят также и крепежные детали [23].

Конструктивное исполнение деталей. Головка блока цилиндров предназначена для закрытия цилиндра, в ней размещаются впускные и выпускные каналы и клапана, а также форсунка или свеча. По типам головки блока цилиндров подразделяются на индивидуальные (а), групповые (б) и общие (в).

Головка блока цилиндров, как правило, изготавливается из алюминиевых сплавов методами точного литья с последующей механической обработкой и имеет очень сложную форму. Головку крепят к блоку цилиндров болтами или шпильками, затяжка которых производится в определённой последовательности и с определённым моментом затяжки, рекомендованным заводом - изготовителем.

Цилиндр - одна из основных деталей машин и механизмов: полая деталь с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой движется поршень. Цилиндры также как и головка блока цилиндров бывают: индивидуальные, групповые и общие [22].

Существует два типа гильз:

"Сухие" это  гильзы, не имеющие непосредственного  контакта с охлаждающей жидкостью.

"Мокрые" это  гильзы, наружная поверхность которых  омывается охлаждающей жидкостью.

Мокрые гильзы обеспечивают хороший теплоотвод, и могут быть легко заменены при ремонте. Они чаще всего используются в дизельных двигателях с диаметром цилиндра более 120 мм, но иногда применяется в двигателях с меньшим диаметром цилиндра. Сухие гильзы проще в изготовлении. Двигатели, снабженные сухими гильзами, обладают хорошей ремонтопригодностью. В случае износа гильзу можно легко заменить без расточки цилиндров. Сухие гильзы также можно использовать при ремонте двигателя, в котором раньше гильзы не применялись [14].

В большинстве современных двигателей легковых автомобилей цилиндры выполняются непосредственно путем расточки в блоке цилиндров. В случае, когда блок алюминиевый, на стенки цилиндров наносят специальные покрытия, а к сопрягаемым деталям (поршням и кольцам) предъявляются особые требования.

Внутренняя поверхность гильзы подвергается специальной обработке - хонингование, хромирование, азотирование. Гильзы отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей. Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.

Поршень - деталь, предназначенная для циклического восприятия давления расширяющихся газов и преобразования его в поступательное механическое движение, воспринимаемое далее кривошипно-шатунным механизмом. Служит также для выполнения вспомогательных тактов по очистке и наполнению цилиндра. Как правило, оснащён поршневыми кольцами для улучшения герметичности системы цилиндр - поршень. Поршни бывают составными и несоставными [17].

Поршень подразделяется на две части: головку и направляющая часть (юбка). В головку входят днище, камера сгорания и канавки для колец. В юбке есть две бабышки для отверстия под палец. Кольца бывают двух видов: компрессионные, служащие для исключения утечки газа из надпоршневого пространства и маслосъемные, предназначенные для удаления масла со стенок цилиндров.

Рис.2. Шатунко-поршневая группа: а - поршень; б - поршневые кольца; в - шатун; 1 - юбка поршня; 2 - бобышки; 3 - стопорные кольца; 4 - головка поршня; 5 - днище; 6 - канавки для установки поршневых колец; 7 - поршневой палец; 8 - компрессионные кольца; 9 - маслосъемное кольцо; 10 - нижняя крышка шатуна; 11 - вкладыши; 12 - бронзовая втулка; 13 - отверстие для смазки поршневого пальца; 14 верхняя головка шатуна; 15 - стержень.

Поршневой палец, служащий для шарнирного соединения поршня с шатуном, изготовляется пустотелым из стали с поверхностной закалкой токами высокой частоты. От продольного перемещения, что могло бы вызвать задиры на стенках цилиндров, палец удерживается в бобышках поршня при помощи двух стопорных колец, вставляемых в кольцевые выточки. Пальцы бывают закрепленными и незакрепленными.

Шатун предназначен для соединения поршня с коленчатым валом через палец. Совершает сложное качательное движение. Состоит из трех частей: верхняя головка шатуна, стержень, нижняя головка с крышкой для крепления на коленчатый вал [19].

Коленчатый вал предназначен для передачи крутящего момента потребителю и одновременного обеспечения возвратно-поступательного движения поршня за счет поворота кривошипа. У коленчатого вала есть носок и хвостовик, на котором установлен маховик.

Рис.3. Коленчатый вал двигателя с маховиком: 1 - коленчатый вал двигателя; 2 - маховик с зубчатым венцом; 3 - шатунная шейка; 4 - коренная (опорная) шейка; 5 - противовес.

Маховик - это массивный металлический диск, который крепится на коленчатом валу двигателя. Во время рабочего хода, поршень, через шатун и кривошип, раскручивает коленчатый вал двигателя, который и передает запас инерции маховику. Маховик же передает крутящий момент через сцепление на коробку передач.

Запасенная в массе маховика инерция позволяет ему, в обратном порядке, через коленчатый вал, шатун и поршень осуществлять подготовительные такты рабочего цикла двигателя. То есть, поршень движется вверх (при такте выпуска и сжатия) и вниз (при такте впуска), именно за счет отдаваемой маховиком энергии. Если же двигатель имеет несколько цилиндров, работающих в определенном порядке, то подготовительные такты в одних цилиндрах совершаются за счет энергии, развиваемой в других, ну и маховик конечно тоже помогает [9].

 

 

 

 

1.2 Устройство КШМ  автомобиля  ваз-2108

Кривошипно-шатунный механизм 1) Назначение КШМ. Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала. 2) Типы и виды КШМ а) Несмещенный (центральный) кшм, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала. б) Смещенный кшм, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а; в) V-образный кшм (в том числе с прицепным шатуном), у которого два шатуна, работающие

на левый и правый цилиндры, размещены на одном кривошипе коленчатого вала. 3) Состав КШМ Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К первым относится поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым — блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных зубчатых колес и поддон (картер). В обе группы входят также и крепежные детали. Конструктивное исполнение деталей

Головка блока цилиндров предназначена для закрытия цилиндра, в ней размещаются впускные и выпускные каналы и клапана, а также форсунка или свеча. По типам головки блока цилиндров подразделяются на индивидуальные (а), групповые (б) и общие (в). Головка блока цилиндров, как правило, изготавливается из алюминиевых сплавов методами точного литья с последующей механической обработкой и имеет очень сложную форму. Головку крепят к блоку цилиндров болтами или шпильками, затяжка которых производится в определённой

последовательности и с определённым моментом затяжки, рекомендованным заводом – изготовителем. Цилиндр - одна из основных деталей машин и механизмов: полая деталь с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой движется поршень. Цилиндры также как и головка блока цилиндров бывают: индивидуальные, групповые и общие.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          1.3 Принцип работы КШМ двигателья ВАЗ-2108

 

для уменьшения вибраций коленчатый вал еще динамически балансируют, высверливая металл в противовесах.

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования поступательного движения поршня под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала. Механизм состоит из поршня с поршневыми кольцами и пальцем, шатуна, коленчатого вала и маховика. Поршень 4 отливается из высокопрочного алюминиевого сплава. Поскольку алюминий имеет высокий температурный коэффициент линейного расширения, то для исключения опасности заклинивания поршня в цилиндре в головке поршня над отверстием для поршневого пальца залита терморегулирующая стальная пластина 5. Поршни, так-же как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять классов: Измерять диаметр поршня для определения его класса можно только в одном месте: в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу на расстоянии 51, 5 мм от днища поршня. В остальных местах диаметр поршня отличается от номинального, т.к. наружная поверхность поршня имеет сложную форму. В поперечном сечении она овальная, а по высоте коническая. Такая форма позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня из-за неравномерного распределения массы металла внутри поршня. На наружной поверхности поршня нанесены кольцевые микроканавки глубиной до 14 микрон. Такая поверхность способствует лучшей приработке поршня, так как в микроканавках задерживается масло. В нижней части бобышек под поршневой палец имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Для улучшения условий смазки в верхней части отверстий под палец сделаны два продольных паза шириной 3 мм и глубиной 0, 7 мм, в которых накапливается масло. Ось отверстия под поршневой палец смещена на 1, 2 мм от диаметральной плоскости поршня в сторону расположения клапанов двигателя. Благодаря этому поршень всегда прижат к одной стенке цилиндра, и устраняются стуки поршня о стенки цилиндра при переходе его через ВМТ. Однако, это требует установки поршня в цилиндр в строго определенном положении. При сборке двигателя поршни устанавливаются гак, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в сторону передней части двигателя. По массе поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5г. Этим группам соответствует маркировка на днище поршня: "Г", "+" и На двигателе все поршни должны быть одной группы по массе, чтобы уменьшить вибрации из-за неодинаковых масс возвратно-поступательно движущихся деталей. В запасные части поставляются поршни номинального размера только трех классов: А, С и Е. Этого достаточно для подбора поршня к любому цилиндру при ремонте двигателя, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием. Например, к цилиндрам классов В и О может подойти поршень класса С. Главное при подборе поршня обеспечить необходимый монтажный зазор между поршнем и цилиндром 0,025-0,045 мм. Кроме поршней номинального размера в запасные части поставляются и ремонтные поршни с увеличенным на 0, 4 и 0, 8 мм наружным диаметром. На днищах ремонтных поршней ставится маркировка в виде квадрата или треугольника. Треугольник соответствует увеличению наружного диаметра на 0, 4 мм. а квадрат на 0, 8 мм. Поршневой палец 10 стальной, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы сортируются на три категории через 0,004 мм соответственно категориям поршней. Торцы пальцев окрашиваются в соответствующий цвет: синий первая категория, зеленый вторая и красный третья. Поршневые кольца обеспечивают необходимое уплотнение цилиндра и отводят тепло от поршня к его стенкам. Кольца прижимаются к стенкам цилиндра под действием собственной упругости и давления газов. На поршне устанавливаются три чугунных кольца два компрессионных 7, 8 (уплогняюших) и одно (нижнее) маслосъемное 6, которое препятс*нуе1 попаданию масла в камеру сгораний. Верхнее компрессионное кольцо 8 рабогает в условиях высокой температуры, агрессивного ноздействия продуктов сгораний и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо 7 имеет снизу проточку для собирания масла при ходе поршня вниз, выполняя при этом дополнительную функцию маслосбрасывающего кольца. Поверхность кольца для повышения износоустойчивости и уменьшения трения о стенки цилиндра фосфатируется. Маслосъемное кольцо имеет хромированные рабочие кромки и проточку на наружной поверхности, в которую собирается масло, снимаемое со стенок цилиндра. Внутри кольца устанавливается стальная витай пружина, которая разжимает кольцо изнутри и прижимает его к стенкам цилиндра. Кольца ремонтных размеров изготавливаются (так же, как и поршни) с увеличенным на 0, 4 и 0, 8 мм наружным диаметром. Шатун является стальным, обрабатывается вместе с крышкой, и поэтому они в отдельности невзаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. Коленчатый вал 25 отливается из высокопрочного специального чугуна и состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек. Для уменьшения деформаций при работе двигателя вал сделан пятиопорным и с большим перекрытием коренных и шатунных шеек. В теле вала просверлены каналы 14 для подачи масла от коренных шеек к шатунным. Технологические выводы каналов закрыты колпачковыми заглушками 26. Для уменьшения вибраций двигателя вал снабжен противовесами, отлитыми заодно целое с валом. Они уравновешивают центробежные силы шатунной шейки, шатуна и поршня, которые возникают при работе двигателя. Кроме того,

 

11 1. Крышка шатуна; 2. Болт  крепления крышки шатуна, 3. Шатун: 4. Поршень; 5. Терморегулирующая пластина  поршня; 6. Маслосъемное кольцо; 7. Нижнее  компрессионное кольцо; 8. Верхнее  компрессионное кольцо; 9. Разжимная  пружина: 10. Поршневой палец; 11. Вкладыш  шатунного подшипника; 12. Упорные  полукольца среднего коренного  подшипника; 13. Вкладыши коренного  подшипника; 14. Каналы для подачи  масла от коренного подшипника  к шатунному: 15. Держатель заднего  сальника коленчатого вала: 16. Задний  сальник коленчатого вала: 17. Штифт  для датчика ВМТ: 18. Метка (лунка) ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндра; 19. Шкала в люке картера сцепления: 20. Метка ВМ-Г поршней l-гo и 4-го  цилиндров на ободе маховика; 21. Шайба болтов крепления маховика: 22. Установочный штифт сцепления: 23. Зубчатый обод маховика: 24. Маховик; 25. Коленчатый вал; 26. Заглушка масляных  каналов коленчатого вала; 27. Передний  сальник коленчатого вала (запрессован  в крышку масляною насоса); 28. Зубчатый  шкив привода распределительного  вала; 29. Шкив привода генератора: 30. А.Маркировка категории поршня  по отверстию для поршневою  пальца: 31. В.Маркировка класса поршня  по наружному диаметру; 32. С. Маркировка  ремонтною размера поршня, 33. D.Установочная  метка; 34. I.Метки для установки  момента зажигания; 35. II.Маркировка  крышек коренных подшипников  коленчатого вала (счет опор ведется  от передней части двигателя).

 

 

 

1.4 Основные неисправности КШМ двигателья ВАЗ-2108 и        способы

востановления (ремонта)

Неисправности кривошипно-шатунного механизма – самые серьезные неисправности двигателя. Их устранение очень трудоемкое и затратное, так как, зачастую, предполагает проведение капитального ремонта двигателя.

К неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся:

• износ коренных и шатунных подшипников;

• износ поршней и цилиндров;

• износ поршневых пальцев;

• поломка и залегание поршневых колец.

Основными причинами данных неисправностей являются:

• выработка установленного ресурса двигателя;

• нарушение правил эксплуатации двигателя (использование некачественного масла, увеличение сроков технического обслуживания, длительное использование автомобиля под нагрузкой и др.)

Практически все неисправности кривошипно-шатунного механизма (КШМ) могут быть диагностированы по внешним признакам, а также с помощью простейших приборов (стетоскопа, компрессометра). Неисправности КШМ сопровождаются посторонними шумами и стуками, дымлением, падением компрессии, повышенным расходом масла.

Внешние признаки и соответствующие им неисправности КШМ

Признаки	Неисправности
глухой стук в нижней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки); снижение давления масла (горит сигнальная лампа)	износ коренных подшипников
плавающий глухой стук в средней части блока цилиндров (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания); снижение давления масла (горит сигнальная лампа)	износ шатунных подшипников
звонкий стук (стук глиняной посуды) на холодном двигателе (исчезает при прогреве); синий дым отработавших газов	износ поршней и цилиндров
звонкий стук в верхней части блока цилиндров на всех режимах работы двигателя (усиливается при увеличении оборотов и нагрузки, пропадает при отключении соответствующей свечи зажигания)	износ поршневых пальцев
синий дым отработавших газов; снижение уровня масла в картере двигателя; работа двигателя с перебоями	поломка и залегание колец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Используемый инструмент при  выполняемых данных работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                         2 Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были углублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали автомобиля. В соответствии с заданием на курсовую работу разработан технологический процесс восстановления шатуна двигателя ВАЗ-2108 и выбрано необходимое техническое оборудование, а также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку.

Целью курсовой работы являлось повышение практических знаний по проектированию процесса восстановления детали автомобиля ВАЗ-2108.

Задачами курсовой работы являлись:

Обзор литературы по теме курсовой работы "Технология ремонта шатуна автомобиля ВАЗ-2108".

Изучение назначения, типов и видов кривошипно-шатунных механизмов.

Составление технологии ремонта и восстановления шатуна автомобиля ВАЗ-2108.

Современный этап научно-технического прогресса, да и любые другие исторические этап характеризующиеся серьёзными изменениями, происходящими в технике, технологии и организации производства, требуют от человека любой профессии мобильности трудовых функций, способности адаптироваться к новой, современной технике и технологии. Этого требует время, это необходимо для того, чтобы решить проблему социальной незащищённости выпускников школ и вузов.

На основе проведенного исследования сформулируем следующие выводы: в результате данной работы нами разработана технология ремонта и восстановления шатуна автомобиля ВАЗ-2108 и разработана схема технологического процесса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          3 Список литературы

1. Автомобили. Под ред. А.В. Богатырева. - М.: Колос, 2001. - 496 с.

2. Автотранспорт. Эксплуатация. Обслуживание. Ремонт-журнал 2005-2007 г. г.

3. Болотов А.К., Лопарев, Л.А. Конструкция автомобилей. - М.: Колос, 2006. - 352 с.

4. Вахламов В.К. Техника  автомобильного транспорта. Подвижный  состав и эксплуатируемые свойства. - М.: Издательский центр "Академия", 2004. - 528 с.

5. Воловик Е.Л. "Справочник  по восстановлению деталей", Колос, 1981.

6. Долгополов Б.П., Митротрохин, Н.Н., Скрипников, С.А. Методические указания  по выполнению курсовой работы  по курсу "Технология ремонта  автомобилей и дорожных машин", Москва, 1996.

7. Дубина В.В. Кривошипно-шатунный  и газораспределительный механизмы  двигателя внутреннего сгорания. / В.В. Дубина, Н.П. Чикунов. - Саранск: Изд-во  Морд. ун-та, 2003. - 176 с.

8. Иншаков А.П., Карпов, А.М., Славкин, и др. Практикум по конструкции  автомобилей. - Саранск: Изд-во Морд. ун-та, 2003. - 124 с.

9. Карагодин В.И., Митрохин, М.Н. Ремонт автомобилей и двигателей. - М.: Мастерство, Высш. шк., 2001. - 496 с.

10. Кутьков Г.М. Автомобили. Теория и технологические свойства. - М.: Колос С, 2004. - 504 с.

11. Малдык Н.В., Зелкин, А.С. Восстановление деталей машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989 - 420 с.

12. Основы технологии производства  и ремонта автомобилей: Метод. указания. / Сост. А.Д. Полканов, ВоГТУ: - Вологда, 1999 г.

13. Практикум по конструкции  автомобилей / А.П. Иншаков, А.М. Карпов, В.И. Славкин и др., Под общ. ред. А.П. Иншакова. - Саранск: издательство  Морд. ун-та, 2003. - 124 с.

14. Родичев, В.А. Устройство  и техническое обслуживание легковых  автомобилей. Учебник водителя автотракторных  средств категории "В".3-е изд., стер. - М.: Издательский центр "Академия", 2005. - 80 с.