Кривошипно-шатунный механизм. 3
Содержание.
1-Введение;
2-Устройство системы;
3-Принцип действия;
4-Неисправности;
5-ТО и ремонт;
6-Техника безопасности;
7-Экология автотранспорта;
8-Список литературы.
1 Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования прямолинейного (возвратно-поступательного) перемещения поршня во вращательное движение коленчатого вала, которое является наиболее приемлемым для передачи механической энергии на ведущие колеса.
2 У стандартного 4-цилиндрового мотора кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих элементов:
2.1.1-поршни;
2.1.2-поршневые кольца;
2.1.3-поршневые пальца;
2.2-шатуны, на которых крепятся поршни;
2.3-коленчатый вал;
2.4-маховик;
2.5-вкладыши.
2.1.1 Поршни.
Поршни отлиты из
Юбка поршня овальная в поперечном сечении и бочкообразная в продольном. Большая ось овала расположена в плоскости, перпендикулярной оси поршневого пальца. Величина овальности поршня составляет 0,39— 0,43 мм. Наибольший диаметр юбки поршня располагается на 8 мм ниже оси поршневого пальца. Диаметр юбки плавно уменьшается и в направлении к днищу и в противоположном направлении: максимальное уменьшение диаметра на кромке фаски под нижней канавкой составляет 0,034—0,064 мм, на нижней кромке опорной части юбки — 0,050—0,080 мм. Ось отверстия под поршневой палец смещена от средней плоскости на 1,5 мм в правую (по ходу автомобиля) сторону для уменьшения шума от перекладывания поршня от одной стенки гильзы к другой при изменении направления движения поршня (вверх — вниз).
В тело поршня между нижней канавкой и отверстием под поршневой палец залита стальная терморегулирующая вставка, служащая для уменьшения деформаций поршня при нагревании до рабочей температуры и уменьшения первоначальных монтажных зазоров при сборке. Поршни устанавливаются в гильзы той же размерной группы с зазором 0,024—0,048 мм.
Для обеспечения требуемого зазора поршни и гильзы разделены (по диаметру) на пять групп, обозначенных соответствующей буквой, которая выбивается на днище поршня и наносится на наружной поверхности нижней части гильзы. Для улучшения приработки поверхность поршня покрыта (электролитическим способом) слоем олова толщиной 0,001— 0,002 мм.
Чтобы поршни работали правильно, они должны быть установлены в цилиндры в строго определенном положении. Для этого на одной из бобышек поршня имеется надпись «ПЕРЕД». В соответствии с этой надписью поршень указанной стороной должен быть обращен к передней части двигателя.
2.1.2 Поршневые кольца.
Компрессионные кольца отлиты из чугуна: верхнее — из высокопрочного чугуна, обладающего высокой упругостью; нижнее — из серого чугуна. Верхнее компрессионное кольцо работает в наиболее тяжелых условиях (при высоких температуре и давлении, а также при недостатке смазки). Для увеличения износостойкости его наружная поверхность, прилегающая к цилиндру, покрыта слоем хрома. Слой хрома значительно увеличивает срок службы верхнего кольца. Это способствует также увеличению срока службы нижнего кольца цилиндра. Наружная цилиндрическая поверхность нижнего компрессионного кольца покрыта слоем олова толщиной 0,006—0,012 мм (или вся поверхность кольца имеет фосфатное покрытие), что улучшает его приработку. На внутренней цилиндрической поверхности нижнего компрессионного кольца имеется выточка (рис. 4.4), благодаря которой новые кольца, установленные в цилиндр, несколько выворачиваются и соприкасаются с цилиндром только кромкой. Это ускоряет и улучшает приработку колец к зеркалу цилиндра. На поршень кольцо должно быть установлено выточкой кверху. Нарушение этого условия вызывает резкое возрастание расхода масла и дымления двигателя. Верхнее кольцо выточки не имеет.
Маслосъемное кольцо — сборное, четырех- или трехэлементное. Четырехэлементное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков 3 и двух стальных расширителей: осевого 4 и радиального 5. Трехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного стального двух функционального расширителя. Рабочая цилиндрическая поверхность (прилегающая к цилиндру) кольцевых дисков покрыта слоем хрома толщиной 0,080—0,130 мм.
Высота компрессионных колец — 2 мм, маслосъемного в сборе — 4,9 мм. Замок колец — прямой.
2.1.3 Поршневые пальца.
Поршневые пальцы плавающего типа (они не закреплены ни в поршне, ни в шатуне) изготовлены из низколегированной стали методом холодной высадки. Наружная поверхность пальца подвергнута углеродонасыщению на глубину 1—1,5 мм и закалена нагревом ТВЧ до твердости HRC 59—66. Наружный диаметр пальца — 25 мм.
Чтобы предупредить стук пальцев, их
подбирают к поршням с
Точная величина массы пальца обеспечивается выдерживанием допусков на размеры при изготовлении.
В поршне палец удерживается двумя стопорными кольцами, изготовленными из круглой пружинной проволоки диаметром 2 мм. Кольца имеют отогнутый в сторону усик. Стопорные кольца устанавливают при помощи плоскогубцев таким образом, чтобы усик был обращен наружу.
2.2 Шатуны.
Шатуны — стальные кованые со стержнем двутаврового сечения. В поршневую головку шатуна запрессована тонкостенная втулка из оловянистой бронзы. Кривошипная головка шатуна — разъемная. Крышка кривошипной головки крепится к шатуну двумя болтами со шлифованной посадочной частью.
Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны.
Гайки шатунных болтов затягиваются моментом 68—75 Н•м (6,8—7,5 кгс•м) и стопорятся герметиком «Унигерм-9».
Крышки шатунов обрабатываются в сборе с шатуном, и поэтому их нельзя переставлять с одного шатуна на другой. Для предотвращения возможной ошибки на шатуне и на крышке (на бобышке под болт) выбиты порядковые номера цилиндров. Они должны быть расположены с одной стороны. Кроме того, углубления в крышке и шатуне для фиксирующих выступов вкладышей также должны находиться с одной стороны.
В стержне шатуна у кривошипной
головки имеется отверстие
Для обеспечения динамической уравновешенности
двигателя суммарная масса
2.3 Коленчатый вал.
Коленчатый вал - отлит из высокопрочного чугуна, имеет пять опор, в сборе с маховиком и сцеплением динамически сбалансирован (допустимый дисбаланс — не более 35 г•см). Диаметр коренных шеек — 64 мм, шатунных — 58 мм. Шатунные шейки полые. Полости в шатунных шейках закрыты резьбовыми пробками и предназначены для дополнительной очистки масла, поступающего на шатунные шейки. Под действием центробежных сил, возникающих при вращении коленчатого вала, в полостях шатунных шеек отлагаются металлические частицы продуктов износа, содержащиеся в масле.
Масло к полостям шатунных шеек подводится по отверстиям в щеках вала из кольцевой канавки на вкладышах коренных шеек коленчатого вала. К коренным шейкам масло поступает из масляной магистрали по каналам в перегородках блока. Осевое перемещение коленчатого вала ограничивается двумя упорными сталеалюминиевыми шайбами расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника. Передняя шайба антифрикционным слоем обращена к стальной упорной шайбе 6 на коленчатом валу, задняя шайба — к щеке коленчатого вала. Передняя шайба удерживается от вращения двумя штифтами , запрессованными в блок и крышку коренного подшипника. Выступающие концы штифтов входят в пазы шайбы. Задняя шайба удерживается от вращения своим выступом, входящим в паз на заднем торце крышки коренного подшипника. Величина осевого зазора составляет 0,125—0,325 мм.
На переднем конце коленчатого вала на шпонках установлены стальная упорная шайба, шестерня привода распределительного вала, маслоотражатель и ступица шкива коленчатого вала. Все эти детали стянуты болтом, ввертываемым в передний торец коленчатого вала. Шпоночный паз в ступице шкива уплотняется резиновой пробкой. К ступице шестью болтами крепится шкив коленчатого вала, от которого двумя ремнями приводятся во вращение вентилятор, крыльчатка водяного насоса и шкив генератора. На шкиве смонтировано специальное устройство — демпфер, служащий для гашения крутильных колебаний коленчатого вала, благодаря чему уменьшается шум и облегчаются условия работы шестерен привода распределительного вала. Демпфер состоит из чугунного диска, напрессованного через эластичную (резиновую) прокладку на цилиндрический выступ шкива коленчатого вала. На шкиве коленчатого вала нанесена одна метка, а на диске демпфера — три метки служащие для определения верхней мертвой точки (ВМТ) и установки зажигания.
Метка на шкиве и третья метка на диске демпфера должны находиться друг против друга. Взаимное смешение меток указывает на выход из строя демпфера. При совмещении с ребром-указателем на крышке распределительных шестерен третьей метки (по направлению вращения) на диске демпфера поршни первого и четвертого цилиндров находятся в ВМТ. Вторая метка соответствует положению 5° до ВМТ и служит вместе с третьей меткой для установки зажигания на неработающем двигателе.
Первая метка соответствует положению 12° до ВМТ и служит вместе со второй и третьей метками для контроля правильности установки зажигания на работающем двигателе.
Передний конец коленчатого
вала уплотнен резиновой манжетой с
маслоотражателем, запрессованным в
крышку распределительных шестерен.
На маслоотражателе имеется
Надежная работа манжеты после переборки обеспечивается хорошей центровкой крышки распределительных шестерен (см. подраздел «Ремонт двигателя»).
Задний конец коленчатого вала уплотнен набивкой из асбестового шнура, пропитанного антифрикционным составом и покрытого графитом.
Набивка заложена в канавки блока цилиндров и специального держателя, который крепится двумя шпильками к блоку. На шейке коленчатого вала под набивкой имеется микрошнек, а перед набивкой — гребень, служащий для отбрасывания масла из зоны уплотнения. Стыки держателя уплотнены резиновыми прокладками Г-образной формы. В заднем торце коленчатого вала расточено гнездо для установки шарикоподшипника первичного вала коробки передач.
2.4 Маховик.
Маховик отлит из серого чугуна. Он крепится к фланцу на заднем конце коленчатого вала четырьмя шлифованными болтами.
Момент затяжки гаек болтов — 76— 83 Н•м (7,6—8,3 кгс•м). Гайки законтрены отгибной пластиной. На маховик напрессован зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Перед сборкой с коленчатым валом маховик статически балансируют. К заднему торцу маховика шестью болтами прикреплен кожух сцепления. На фланце кожуха сцепления и маховике выбита метка «О». При сборке двигателя обе метки должны быть совмещены, чтобы не нарушить балансировку коленчатого вала.
2.5 Вкладыши.
Вкладыши. Коренные и шатунные подшипники коленчатого вала состоят из тонкостенных взаимозаменяемых вкладышей, изготовленных из малоуглеродистой стальной ленты с тонким слоем антифрикционного высокооловянистого алюминиевого сплава. Толщина коренного вкладыша колеблется в пределах 2,233—2,240 мм, а шатунного — 1,738—1,745 мм. В каждом подшипнике установлено по два вкладыша. Осевому перемещению и проворачиванию вкладышей в постелях блока или в шатунах препятствуют фиксирующие выступы на вкладышах, входящие в соответствующие пазы в постелях блока или в шатунах.
Все коренные вкладыши имеют кольцевую канавку для непрерывного питания маслом шатунных шеек коленчатого вала. Посередине коренных вкладышей имеется отверстие, через которое подается масло к подшипникам из канала в постели блока. Отверстия в шатунных вкладышах совпадают с отверстиями в шатунах. Для сохранения взамозаменяемости и предупреждения ошибок при установке новых вкладышей на всех коренных и латунных вкладышах сделаны отверстия. Ширинa коренных вкладышей — 25,5 мм, шатунных — 28,5 мм. Диаметральный зазор между шейкой и вкладышами составляет 0,020—0,073 мм для коренных и 0,010—0,063 мм для шатунных подшипников.
Для обеспечения указанных зазоров и исключения деформации деталей гайки шатунных болтов, шпилек крепления крышек коренных подшипников затягивают динамометрическим ключом с указанным выше моментом.
3 Принцип действия.
Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:
1-шатунные шейки;
2-коренные шейки;
3-противовес.
Коленчатый вал под действием
приложенного внешнего крутящего момента
совершает вращательное движение, которое
через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень»
преобразовывается в
4 Неисправность.
Основными неисправностями кривошипно-
Признаками перечисленных
неисправностей кривошипно
В результате износа
Так, звонкий стук, появляющийся
после пуска холодного
Глухой стук, усиливающийся
при резком увеличении частоты
вращения коленчатого вала
Сильные металлические стуки,
сопровождающиеся значительным
уменьшением давления масла,
Дымный выхлоп из глушителя,
увеличенный расход масла и
топлива являются следствием
повышенного износа поршней и
цилиндров, износа или поломки
поршневых колец, залегания их
в канавках. Залегание колец можно
устранить без разборки
Снижение мощности двигателя
наблюдается при наличии
При необходимости подтяжки крепления головки блока цилиндров она осуществляется на холодном двигателе с помощью динамометрического ключа в последовательности, устанавливаемой заводом изготовителем. Затяжку следует производить в два приема: сначала с половинным моментом, а затем окончательно - с полным моментом. После затяжки необходимо проверить и отрегулировать тепловые зазоры в приводе клапанов.
Для проверки компрессии
надо пустить двигатель и
Перегрев двигателя и
продолжение его работы после
выключения зажигания часто
Удаление нагара с поршней
двигателя производят
При замене прокладки
головки блока цилиндров
5.1 ТО (техническое обслуживание) Признаками неисправностей являются характерные стуки, которые легко прослушиваются с помощью приборов, например, стетоскопа. По характеру стука или шума в определенном месте двигателя определяют вид неисправности.
Чтобы по стуку или шуму правильно
определить причину его появления,
нужно знать характер стуков при
различных неисправностях. Например,
стуки поршней характеризуются
глухим щелкающим звуком, который
прослушивается выше плоскости разъема
картера при резком уменьшении частоты
вращения коленчатого вала сразу
после пуска холодного
5.2 Ремонт.
Выпрессовка поршневого пальца с шатуна.
Снимать палец необходимо на прессе с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в которую укладывается поршень. Перед выпрессовкой пальца снимите поршневые кольца.
Если снятые детали мало изношены и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке их пометьте, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями.
Очистка поршней и шатунов.
Удалите нагар, образовавшийся на днище поршня и в канавках поршневых колец, а из смазочных каналов поршня и шатуна удалите все отложения.
Тщательно проверьте, нет ли на деталях повреждений. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, пальце, шатуне и крышке недопустимы и требуют замены деталей. Если на рабочей поверхности вкладышей глубокие риски, или они слишком изношены, замените вкладыши новыми.
Подбор поршня к цилиндру.
Расчетный зазор между поршнем и цилиндром (для новых деталей) составляет 0,05–0,07 мм. Он определяется промером цилиндров и поршней и обеспечивается установкой поршней того же класса, что и цилиндры. Максимально допустимый зазор (при износе деталей) — 0,15 мм.
Диаметр поршня измеряется в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу, на расстоянии 52,4 мм от днища поршня.
По наружному диаметру поршни разбиты на пять классов (A, B, C, D, E) через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец — на три категории через 0,004 мм. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня.
Если у двигателя лада классика, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0,15 мм, то необходимо заново подобрать поршни к цилиндрам, чтобы зазор был возможно ближе к расчетному.
В запасные части поставляются поршни классов A, C, E. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.
Проверка зазора между поршнем и шатунным пальцем.
Палец запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня.
По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категория указывается цветной меткой на торце пальца: синяя метка — первая категория, зеленая — вторая, красная — третья.
Поршневой палец должен
устанавливаться простым
Проверка посадки поршневого пальца
Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный моторным маслом, в отверстие бобышки поршня. Для правильного сопряжения необходимо, чтобы поршневой палец входил в отверстие от простого нажатия большого пальца руки и не выпадал из бобышки , если держать поршень с поршневым пальцем в вертикальном положении.
Выпадающий из бобышки палец поршневой замените другим, следующей категории. Если в поршне палец третьей категории, то заменяется поршень с пальцем.
Проверка зазоров между поршневыми канавками и кольцами.
Проверка зазора между поршневыми кольцами и канавками: 1 — поршневое кольцо; 2 — поршень; 3 — набор щупов.
Зазор по высоте между канавками и кольцами проверяйте, вставляя кольцо в соответствующую канавку.
Номинальный (расчетный) зазор для верхнего компрессионного кольца составляет 0,045–0,08 мм, для второго — 0,025–0,06 мм и для маслосъемного — 0,02–0,055 мм. Предельно допустимые зазоры при износе — 0,15 мм.
Зазор в замке поршневых колец
проверяйте набором щупов, вставляя
кольца в калибр, имеющий диаметр
отверстия, равный номинальному диаметру
кольца с допуском 0+_0,003 мм. Для колец
нормального размера можно
Зазор должен быть в пределах 0,25–0,45 мм для всех новых колец. Предельно допустимый зазор при износе — 1 мм. Если зазор недостаточный, запилите стыковые поверхности, а если повышенный — замените кольца.
Проверка зазора между вкладышами и коленвалом.
Зазор между вкладышами и шейкой
коленчатого вала лада классика можно
проверять расчетом (измерив детали),
или калиброванной
— тщательно очистите рабочую поверхность вкладышей и шатунной шейки и установите группу шатун поршень на шейке коленчатого согласно нумерации;
— поместите отрезок
Измерение с помощью шкалы ширины калиброванной проволоки после сплющивания: 1 — калиброванная проволока; 2 — вкладыш; 3 — крышка шатунного подшипника; 4 — шкала для калиброванной проволоки.
— снимите крышку и по шкале, нанесенной на упаковке, по сплющиванию проволоки определите величину зазора.
Номинальный (расчетный) зазор составляет 0,036–0,086 мм. Если он меньше предельного (0,1 мм), то можно снова использовать эти вкладыши.
При зазоре большем предельного замените на этих шейках вкладыши ваз 2104 новыми. Если шейки коленчатого вала изношены и шлифуются до ремонтного размера, то вкладыши замените ремонтными.
Сборка и разборка шатунно-поршневой группы двигателя.
Так как палец вставляется в верхнюю головку шатуна с натягом, нагрейте шатун до 240°С для расширения его головки. Для этого шатуны лада классика поместите в электропечь, направляя верхние головки шатунов внутрь печи.
В печь, уже нагретую до 240°С, шатуны помещают на 15 мин.
Для правильного соединения пальца с шатуном, запрессовывайте палец как можно скорее, так как шатун охлаждается быстро и после охлаждения нельзя будет изменить положение пальца.

- Кривошипно-шатунный механизм
- Кривошипно-шатунный механизм двигателя автомобиля ВАЗ 2101
- Кривошипно-шатунный механизм двигателя автомобиля ВАЗ-2103
- Кривые безразличия
- Кривые безразличия
- Кривые безразличия и бюджетное ограничение
- Кривые безразличия и их свойства
- Кривая Филлипса
- Кривая Филлипса
- Кривая Энгеля
- «Кривое зеркало» статистики преступности. Границы достоверности статистических данных о преступности
- Кривошипно-шатунний механізм
- Кривошипно-шатунный механизм
- Кривошипно-шатунный механизм