| |
|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 | | | | |Лист|
| | | | | |ЛНТ 1705 Т-21 021 | |
|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 | | | | |Лист|
| | | | | |ЛНТ 1705 Т-21 021 | |
|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 | | | | |Лист|
| | | | | |ЛНТ 1705 Т-21 021 | |
|Пров|Капатура В.И.| | | | |№ |