Технологии разборки и сборки грм конспект

Обновлено: 07.07.2024

Тема : Ремонт ГРМ

План:

1. Краткая характеристика деталей.

2. Дефекты деталей.

3. Технология ремонта (восстановления деталей).

4. Технология сборки и регулировки газораспределительного механизма.

5.Контроль качества ремонта и регулировки ГРМ.

1. Краткая характеристика деталей ГРМ .

Пользуясь текстом раздаточного материала (РМ), записать в конспекте ответы на пункты а, б, в, г первого вопроса плана по всем основным деталям ГРМ. Материал следует систематизировать в виде таблицы, например:

Таблица 1.1 Краткая характеристика деталей ГРМ

Особенности конструкции, характерные поверхности и т. п.

Литье с механической обработкой

Каналы системы охлаждения

Плоскость разъема: головка – блок цилиндров.

Газоходы для впуска воздуха (топливно-воздушной смеси) и выпуска отработанных газов. Резьбовые отверстия.

Повышенные температурные, химические нагрузки, высокое давление.

2 Дефекты деталей ГРМ

Головка цилиндров

Рис.1 Схема основных дефектов головки цилиндров.

Дефект 1 – износ, обгорание седла клапана;

Дефект 2 – коробление или иные повреждения плоскости прилегания к блоку цилиндров;

Дефект 3 – трещины:

3а – между каналами водяной рубашки и газоходами;

3б – между каналами систем охлаждения и смазки.

Дефект 4 – износ направляющей втулки клапана;

Дефект 5 – износ отверстия под направляющую втулку клапана;

Нарушения работы двигателя, вызываемые названными дефектами .

- износ, прогорание, разрушение и т. п. гнезд клапанов (дефект 1) – негерметичность сопряжения клапан-гнездо и как следствие:

- дефект впускного клапана - вытеснение воздуха (топливно-воздушной смеси) во время такта сжатия, прорыв продуктов сгорания во всасывающий коллектор и воздухоочиститель (в карбюратор) во время рабочего хода и, в меньшей степени, при такте выпуска;

- дефект выпускного клапана - подсос в цилиндр отработанных газов при такте впуска, вытеснение воздуха (топливно-воздушной смеси) во время такта сжатия, преждевременный прорыв продуктов сгорания в выхлопной коллектор во время рабочего хода.

- ухудшение условий образования и сгорания топливно-воздушной смеси,

- уменьшение давления газов на поршень во время рабочего хода и, как следствие,

- уменьшение мощности двигателя и увеличение расхода топлива.

- коробление (дефект 2) - нарушение герметичности камер сгорания, подсос воздуха и снижение компрессии.

– ухудшение устойчивости работы и снижение мощности двигателя,

- увеличение расхода топлива.

- трещины в водяной рубашке (дефект 3):

-дефект 3а – попадание охлаждающей жидкости в цилиндры, а выхлопных газов в водяную рубашку и выход через радиатор – ухудшение условий для образования и сгорания топливно-воздушной смеси, (забрызгивание и отказ свечей зажигания в карбюраторном ДВС), увеличение нагрузок на поршень, ухудшение условий смазки ЦПГ;

-дефект 3б - попадание охлаждающей жидкости в систему смазки – ухудшение качества смазки.

- ухудшение устойчивости работы и снижение мощности двигателя,

- увеличение расхода топлива,

- ухудшение смазки и ускоренный износ шеек коленчатого вала и гильз цилиндров,

- остановка или заклинивание двигателя.

- износ направляющих втулок и отверстий для них (дефекты 4 и 5) – перекашивание клапанов, неравномерное прилегание их тарелок к гнездам и ускоренный износ с потерей герметичности (см. выше).

Привод и клапаны ГРМ

Рис.2 Схема основных дефектов деталей привода и клапанов ГРМ.

Дефект 6- износ опорных шеек распределительного вала.

Дефект 7 - износ кулачков распределительного вала.

Дефект 8 - скручивание распределительного вала.

Дефект 9 - износ толкателя.

Дефект 10 - изгиб штанг.

Дефект 11 - износ втулки или отверстия в коромысле.

Дефект 12 – износ бойка.

Дефект 13 – износ или прогорание тарелки клапана.

Дефект 14 – износ стержня клапана.

Дефект 15 – износ торца клапана.

Дефект 16 – износ шестерен привода.

В конспекте привести эскизы деталей или схемы узлов с указанием возможных дефектов.

Нарушения работы двигателя, вызываемые названными дефектами .

- износ опорных шеек распределительного вала (дефект 1)- уменьшение давления в системе смазки – ускоренный износ шеек коленчатого вала, распределительного вала и других деталей;

- износ кулачков распределительного вала (дефект 2) – нарушение фаз газораспределения, уменьшение хода клапана;

- скручивание распределительного вала (дефект 3) - нарушение фаз газораспределения;

- износ толкателя (дефект 4) – перекос в отверстии и ускорение износа;

- изгиб штанг (дефект 5) – увеличение зазора между бойком и стержнем клапана и уменьшение хода клапана (компенсируется регулированием);

- износ втулки или отверстия в коромысле (дефект 6) – перекос коромысла, односторонний износ бойка и торца клапана;

- износ бойка коромысла (дефект 7) – увеличение зазора между бойком и

стержнем клапана, уменьшение хода клапана (компенсируется регулированием), прекращение вращения клапана вокруг оси стержня и ускоренный износ тарелки;

- износ стержня клапана (дефект 9) – перекосы и неравномерный контакт тарелки клапана с гнездом – обгорание, снижение герметичности и т. д.;

- износ торца клапана (дефект 10) – прекращение вращения клапана вокруг оси стержня и ускоренный износ тарелки;

- износ шестерен привода (дефект 11) – повышенный шум, при значительном износе нарушение фаз газораспределения, при разрушении – прекращение работы ГРМ, возможно повреждение клапанов и поршней.

Способы и средства дефектовки, а так же значения параметров, характеризующих состояние детали приведены в раздаточном материале в таблице 2, стр. 4 – 5.

Рекомендуется самостоятельно проанализировать характер возможных дефектов и заполнить таблицу:

Основой любых силовых агрегатов и главной составляющей двигателей внутреннего сгорания является сложный газораспределительный механизм (ГРМ). Назначение газораспределительного механизма состоит в управлении впускными и выпускными клапанами двигателя. На такте впуска он открывает впускной клапан, смесь, состоящая из воздуха и топлива или воздуха (для дизельных двигателей), попадает в камеру сгорания. На такте выпуска — открытием выпускного клапана из камеры сгорания ГРМ удаляет отработанные газы.

Устройство газораспределительного механизма

Газораспределительный механизм состоит из следующих элементов:

Распределительный вал — изготовляется из чугуна или стали — в задачу которого входит открывание/закрывание клапанов газораспределительного механизма при работе цилиндров. Он монтируется в картере, который перекрывает крышка газораспределительного механизма, или в головке блока цилиндра. При вращении вала на цилиндрических шейках происходит воздействие на клапан. На него воздействуют кулачки, расположенные на распределительном валу. На каждый клапан воздействует свой кулачек.
Толкатели, изготовленные также из чугуна или стали. В их задачу входит передача усилия от кулачков на клапаны.
Клапаны впускные и выпускные. В их задачу входит подача топливно-воздушное смеси в камеру сгорания и удаления отработочных газов. Клапан представляет из себя стержень с плоской головкой. Основным отличием впускных и выпускных клапанов является диаметр головки. Впускной состоит из стали с хромированным покрытием, а выпускной — из жаропрочной стали. Клапанный стержень изготавливается в виде цилиндра с канавкой, необходимой для фиксирования пружины. Клапана двигаются только по направлению ко втулкам. Чтоб масло не попадало в камеру сгорания цилиндра, производят установку уплотнительного колпачка. Его изготавливают из маслостойкой резины. На каждый клапан крепятся внутренняя и наружная пружина, для крепления используют шайбы, тарелки.
Штанги. Они необходимы для передачи усилия от толкателей к коромыслу.
Привод газораспределительного механизма. Он передает вращение коленвала на распредвал и тем самым приводит его в движения, причем движется он со скоростью в 2 раза меньше, чем скорость коленвала. На 2 вращения коленвала распредвал делает 1 вращение — это и называется рабочим циклом, при котором происходит 1 открытие клапанов.

Таково устройство ГРМ и общая схема газораспределительного механизма. Теперь следует разобраться, каков принцип работы газораспределительного механизма.

Работа газораспределительного механизма

Работа системы газораспределения поделена на четыре фазы:

Впрыск топлива в камеру сгорания цилиндра.
Сжатие.
Рабочий ход.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра.

Рассмотрим подробнее принцип действия газораспределительного механизма.

Подача топлива в камеру сгорания цилиндра происходит за счет движения коленвала, который передает свое усилие на поршень и он начинает движения из так называемой ВМТ (это точка, выше которой поршень не поднимается) в НМТ (это точка, соответственно, ниже которой поршень не опускается). При этом движении поршня одновременно открывается впускной клапан и топливно-воздушная смесь заполняет камеру сгорания цилиндра. Впрыснув положенное количество топливно-воздушной смеси клапан закрывается. При этом коленвал поворачивается на 180 градусов от своего начального положения.
Сжатие. Дойдя до НМТ поршень продолжает свое движение. Меняя свое направление в ВМТ, в этот момент в цилиндре и происходит сжатие топливно-воздушной смеси. При подходе поршня к высшей точке фаза сжатия заканчивается. Коленчатый вал продолжает свое движения и поворачивается на 360 градусов. И на этом фаза сжатия закончена.
Рабочий ход. Воздушно-топливная смесь воспламеняется свечей зажигания, когда поршень находится в высшей точке цилиндра. При этом достигается максимальный момент сжатия. Затем поршень начинает двигаться к нижней точке цилиндра, так как на поршень оказывают огромное давление газы, образовавшиеся при горении воздушно-топливной смеси. Это движение и есть рабочий ход. При опускании поршня до НМТ фаза рабочего хода считается завершенной.
Удаления газов из камеры сгорания цилиндра. Поршень движется к высшей точке цилиндра, все это происходит при усилии, которое оказывает коленчатый вал газораспределительного механизма двигателя. При этом открывается выпускной клапан и поршень начинает избавлять камеру сгорания цилиндра от газов, которые образовались после сгорания топливно-воздушной смеси в камере сгорания цилиндра. После достижения высшей точки и освобождения ее от газов. Поршень начинает свое движение в низ. Когда поршень доходит да НМТ, то рабочая фаза удаления газов из камеры сгорания цилиндра считается законченной, а коленчатый вал совершает оборот на 720 градусов от своего начального положения.

Для точной работы клапанов газораспределительной системы происходит синхронизация с работой коленчатого вала двигателя.

Неисправности ГРМ

Основные неисправности газораспределительного механизма:

Уменьшение компрессии и хлопки в трубопроводах. Как правило, происходит после появления нагара, раковин на поверхности клапана, их прогорания, причиной чего является не плотное прилегания впускных и выпускных клапанов к седлам. Также оказывают влияние такие факторы, как деформации ГБЦ, поломка или износ пружин, заедание клапанного стержня во втулке, полное отсутствие промежутка между коромыслом и клапанами.
Уменьшение мощности, троение мотора, а также металлические стуки. Появляются эти признаки, потому что впускные и выпускные клапана не полностью открываются, и часть воздушно-топливной смеси не попадает в камеру сгорания цилиндра. Следствием этого является большой тепловой зазор или поломка гидрокомпенсатора, что и становится причиной неполадки и не штатной работы клапанов.
Механический износ деталей, таких как: направляющих втулок коленвала, шестерни распредвала, а также смещение распредвала. Механический износ деталей, как правило, происходи при достаточном сроке работы мотора и работы двигателя в критических пределах.
Так же происходит выход из строя двигателя по причине износа зубчатого ремня, который имеет свой гарантийный срок службы, цепи, которая при длительном сроке работы и постоянном на нее воздействии становится менее работоспособной, успокоителя цепи и натяжителя зубчатого ремня.

В данных случаях не редко заменяют газораспределительный механизм, однако возможен и ремонт поврежденной детали газораспределительного механизма.

Диагностика ГРМ

Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны.

Неплотное примыкание клапанов к гнездам обнаруживается по таким показателям: хлопки, возникающие иногда во впускной либо выпускной трубе, уменьшение мощности мотора. Факторами неплотного закрытия клапанов могут быть:

возникновение нагара на поверхности клапанов и гнезд;
формирование раковин на рабочих фасках и искривление головки клапана;
неисправность пружин клапанов.

Неполное открытие клапанов сопровождается стуком в троящем моторе и уменьшением его мощности. Данная поломка возникает в следствии значительного промежутка меж стержнем клапана и носком коромысла. К характерным поломкам для ГРМ нужно причислить кроме того изнашивание шестерен распредвала, толкателей, направляющих клапана, смещение распредвала и изнашивание втулок и осей коромысел.

Практика демонстрирует, что на газораспределительный механизм приходится примерно четвертая часть всех отказов мотора, а уже на предотвращение этих отказов и восстановление ГРМ уходит 50% трудоёмкости обслуживания и ремонтных работ. Для диагностирования поломок применяют следующие параметры:

определяют фазы газораспределительного механизма автомобиля;
измеряют тепловой зазор между клапаном и коромыслом;
измеряют промежуток между клапаном и седлом.

Измерение фаз газораспределения

Измерение теплового промежутка между клапаном и коромыслом

Тепловой зазор измеряют при помощи набора щупов либо иного особого устройства. Это набор из металлических пластинок длиной в 100мм, толщина которых обязана быть не больше 0,5мм. Коленвал мотора поворачивают вплоть до верхней предельной точки, в период такта сжатия подобранного для контроля цилиндра. Непосредственно благодаря щупам разной толщины, поочередно вставляемым в сформировавшееся отверстие, и измеряется зазор.

Данный метод не может дать результата при диагностировании ГРМ, когда неравномерен износ торца штока и бойка коромысла, а трудоемкость этого метода весьма значительная. Увеличить точность замеров позволяет особое устройство, которое состоит из корпуса и индикатора по типу часов. Подпружиненная подвижная рама содержит персональное соединение с ножкой этого индикатора. Раму фиксируют между коромыслом и клапанной пружиной. Когда открывается клапан, в период поворота коленвала, на индикаторе ставят 0. Распознает тепловой зазор последующее показание прибора, снимаемое в период поворота коленвала.

Определение промежутка между клапаном и седлом

Его можно оценить по объему воздуха, который будет выходить через уплотнитель перекрытых клапанов. Эта процедура прекрасно объединяется с чисткой форсунок. Когда они уже сняты, убирают валики коромысел и прикрывают все клапаны. Затем в камеру сгорания под большим давлением происходит подача сжатого воздуха. Поочередно на любом из контролируемых клапанов ставят устройство, которое позволяет измерить расход воздуха. Если потеря воздуха превысит разрешенную, выполняется ремонт газораспределительного механизма.

Процесс ремонта ГРМ

Частенько необходимо производить техническое обслуживание газораспределительного механизма. Основной проблемой являются износ шеек, кулачков вала и увеличение зазоров в подшипниках. Для того, чтобы устранить зазор в подшипниках коленчатого вала, производят его ремонт путем шлифовки опорных шеек и углубления канавок для подачи масла. Шейки нужно отшлифовать под ремонтный размер. После завершения ремонтных работ по восстановлению коленвала, нужно произвести проверку высоты кулачков.

На опорных поверхностях под шейки коленвала не должно быть никаких даже самых незначительных повреждений, а корпуса подшипников обязаны быть без трещин. После чистки и промывки распредвала обязательно нужно проверить зазор между его шейками и отверстием опоры головки цилиндра.

Для определения точного зазора требуется знать диаметр шейки распредвала, это позволит произвести установку соответствующего ей подшипника. Установив его на корпус, замерьте внутренний диаметр подшипника, затем отнимите его от диаметра шейки и таким образом найдете величину зазора. Он не может превышать 0,2мм.

Цепь не должна иметь никаких механических повреждений, быть растянутой более чем на 4мм. Цепь газораспределительного механизма можно регулировать: отверните стопорный болт на пол оборота, поверните коленвал на 2 оборота, затем стопорный болт нужно повернуть до упора.

1. При помощи спецключа или газово-разводным ключом открутите гайку крепления шкива коленвала.
2. С помощью монтажной лопатки сдвиньте шкив и снимите его.

Работа, принцип выполнение которой, изложен далее, именуется, как разборка грм не требует высокого профессионального уровня и справится с ней, может каждый. Главное вооружится необходимым инструментом, и придерживаться последовательности.

3. Открутите болты крепления картера к крышке привода распредвала.

4. Открутите болты и гайки с крышки привода распредвала и снимите её. Если после снятия крышки на блоке осталась прокладка, то при помощи любого подходящего острого предмета аккуратно снимите её.

5. Снимите клапанную крышку, предварительно открутив гайки крепления, аккуратно удалите прокладку.

6. Используя молоток и отвертку, разогните фиксирующие усики на стопорной шайбе болта крепления звёздочки, валика привода, вспомогательных агрегатов.

7. Проделайте туже операцию с болтом крепления звёздочки распредвала.

8. Открутите болты крепления и снимите натяжитель цепи.

9. Удерживая коленвал от проворачивания, как показано на изображении, ослабьте болт крепления звёздочки валика привода вспомог. агрегатов.

10. Так же как в предыдущем примере удерживая коленвал от проворачивания, выкрутите болт крепления звёздочки. Обратите особое внимание, что на болт надеты шайбы, упорная и стопорная, которые необходимо сохранить и при сборке установить в правильной последовательности.

11. С распредвала снимите звёздочку вместе с цепью, немного опустите звёздочку вниз, и снимите цепь со звёздочки, аккуратно опустите цепь вниз.

12. Проделайте вышеописанную операцию со звёздочкой валика привода вспомогательных агрегатов.

13. Снимите цепь привода распредвала, предварительно выкрутив ограничительный болт.

14. При помощи монтажной лопатки сместите звёздочку коленвала и снимите её.

15. Снимите башмак натяжителя цепи, предварительно выкрутив болт крепления.

16. Открутите гайки, снимите плоские шайбы, и снимите корпус подшипников распредвала.

17. Выкрутите десять внутренних, и один наружный болт крепления головки к блоку цилиндров. Снимите головку. Если после снятия головки промежуточная уплотнительная прокладка осталась на блоке цилиндров, аккуратно удалите её, так чтобы не оставлять царапин на поверхности.

18. Снимите маховик. 19. Снимите переднею крышку картера сцепления, предварительно открутив гайки крепления.

20.Открутите болты крепления поддона масляного картера, снимите картер. Обратите внимание на прокладку масляного картера, если прокладка осталась на блоке цилиндров, аккуратно снимите её.

21. Открутите болты крепления и снимите держатель задней манжеты.

22. Открутите болты крепления и снимите масляный насос.

23. На упорном фланце валика привода вспомогательных агрегатов, открутите болты крепления, сместите валик вперёд и снимите его.

24. Снимите шестерню привода распределителя зажигания, аккуратно поддев её отвёрткой.

Те действия, которые идут далее, если применять термин механиков, называется разборка системы смазки, и, как и предыдущая работа не сложна в исполнении. Хочется акцентировать ваше внимание во избежание дальнейшей путаницы, укладывайте снятые узлы вместе с родственными им узлами.

25. При помощи шпильковёрта выкрутите шпильку маслоотделителя, или накрутите на шпильку две гайки, затяните их относительно друг друга, выкрутите шпильку.

Последовательность выполнения задания по разборке КШМ и ГРМ.

1. Изучите по плакату и на двигателе компоновку и работу КШМ и ГРМ.
2. Произведите частичную разборку-сборку, изучите конструкцию и работу сборочных единиц КШМ.

Разобрать КШМ двигателя:

• снять всасывающий (впускной) коллектор, прокладки;

• снять с одного ряда крышку головки блока и ось коромысла в сборе;

• вынуть штанги, при помощи специального съемника извлечь толкатели;

• снять головку цилиндров, прокладку головки;

• выполнить три последние операции на другом ряду цилиндров;

• снять переднюю крышку распределительных шестерен и маслоотражатель; • вывернуть болты крепления фланца (через отверстие в шестерне) и извлечь вал с шестерней;

• расшплинтовать гайки крепления крышек коренных подшипников коленчатого вала первого и пятого цилиндров, отвернуть гайки и снять крышки вместе с вкладышами;

• отвернуть контргайки и гайки с болтов шатунных крышек первого и пятого цилиндров, снять крышки с вкладышами;

• вынуть из этих цилиндров поршни с шатунами;

• зажать в тисках шатун и извлечь стопорные кольца из канавок бобышек;

• зажать в тисках через деревянные губки поршень и снять с него с помощью специального приспособления компрессионные кольца и два кольцевых диска маслосъемного кольца;

• разобрать расширители маслосъемного кольца;

• снять стопорное кольцо поршневого пальца и выпрессовать палец;

• провести диагностику всех снятых деталей на наличие дефектов, т.е. выполнить дефектацию снятых деталей.

Собрать КШМ двигателя 3M3-53 в следующем порядке:

• установить на место крышки первого и пятого коренных подшипников коленчатого вала в сборе с вкладышами, предварительно смазав их моторным маслом;

• завернуть гайки крепления крышек сначала торцовым, а затем окончательно динамометрическим ключом (момент силы 100. 110 Н * м) и зашплинтовать гайки новой проволокой диаметром 1,8 мм;

• застопорить кольцом поршневые пальцы;

• установить компрессионные кольца на поршень внутренней выточкой вверх, а замки должны располагаться один относительно другого через 180°; • установить маслосъемное кольцо и расположить замки кольцевых дисков через 180° один от другого, а радиальный и осевой расширители — под углом 90° к ним и в противоположные стороны;

• смазать вкладыш шатуна моторным маслом и установить шатун на шейку коленчатого вала так, чтобы номер на стержне шатуна совпадал с меткой (выступом) на крышке шатуна;

• затянуть гайки шатунов сначала торцовым, а затем динамометрическим ключом (момент силы 68. 75 Н м). Контргайки завернуть до упора и окончательно завернуть на один-два оборота.

3. Произведите частичную разборку-сборку, изучите конструкцию и работу сборочных единиц ГРМ.

Разобрать и собрать ГРМ двигателя:

• с демонтированной оси коромысел снять все детали, располагая их в порядке снятия, чтобы в последующем быстро и без ошибок провести сборку;

• при помощи приспособления сжать пружину клапана и снять сухари;

• снять со стержня клапана направляющую втулку сухарей, тарелку пружины, маслоотражательный колпачок, пружину;

• повернуть головку и вытащить клапан из направляющей;

• выполнить дефектацию снятых деталей;

• собрать ГРМ в обратном порядке;

• при установке распределительного вала в блок цилиндров шестерни коленчатого вала и распределительного вала установить по меткам;

• гайки головки блока затягивать в два приема и окончательно динамометрическим ключом (момент силы 73. 78 Н м); • момент силы при затягивании гаек впускного коллектора 15. 20 Н м.

4. Произведите регулировку тепловых зазоров.

5. Произведите проверку и регулировку натяжения ремня ГРМ.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Разборка и сборка КШМ карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Цель работы: изучить основные неисправности систем ДВС,

— изучить методы диагностирования систем ДВС.

— приобрести практические навыки в диагностировании систем ДВС.

Оборудование:двигатель автомобиляВАЗ в сборе ; детали КШМ; съемники гильз цилиндров, приспособления для разборки головок цилиндров; стенд для подразборки двигателя, пресс, наборы рожковых и торцевых ключей, динамометрическая рукоятка.

Содержание работы:изучить механизмы, входящие в состав двигателя, разборка двигателя. Используя плакат и альбом, изучить группу неподвижных и подвижных деталей, входящих в состав КШМ.

Описание работы:

Наиболее характерными неисправностями КШМ является: пригорание, износ и поломка поршневых колец, износ поршней, цилиндров, коренных и шатунных подшипников, нарушение уплотнения прокладки головки блока цилиндров, обрыв шпилек крепления головки блока и повреждение резьбы на них, нагарообразование в камерах сгорания.

Работа всех этих механизмов основана на преобразовании поступательного движения поршня во вращательное движение вала, и наоборот: они преобразуют вращательные движения вала в поступательные движения поршня. Называются такие двигатели кривошипно-шатунными механизмами.

Рис. Сборка кривошипно-шатунного механизма: а – кривошипно-шатунный механизм: 1 – поршень; 2 – шатун; 3 – коленчатый вал; 4 – маховик.

Рис. (продолжение). Сборка кривошипно-шатунного механизма: б – шатунно-поршневая группа перед сборкой: 1 – поршень; 2 – поршневые кольца; 3 – поршневой палец; 4 – шатун; 5 – верхний вкладыш; 6 – нижний вкладыш; 7 – болт; 8 – гайка со шплинтом; 9 – крышка нижней головки; 10 – втулка; в – щипцы для монтажа поршневых колец.

Сборочными единицами кривошипно-шатунного механизма являются:

– коленчатый вал (кривошип или кривошипный диск в зависимости от вида двигателя) – наиболее ответственная часть механизма; именно он преобразует поступательные движения поршневой группы во вращательные (и наоборот);

– шатун механизма, который соединяет коленчатый вал (кривошип или кривошипный диск) с поршневой группой;

– поршневая группа – этот элемент механизма передает осевое усилие, создаваемое в цилиндре давлением пара или газа (в двигателях внутреннего сгорания и паровых котлах), или, напротив, воспринимает осевые усилия от вращения вала, осуществляя сжатие и подачу воздуха, газа или жидкости (в компрессорах и поршневых насосах).

Сборка кривошипно-шатунного механизма происходит поэтапно: собирают отдельно поршень, осуществляют предварительную сборку шатуна, сочленяют поршень с шатуном и устанавливают шатунно-поршневую группу на вал.

Сборка поршня начинается с подбора его по гильзам цилиндров, и главное здесь – обеспечить необходимую герметичность (поршень, помимо преобразования одного вида энергии в другую, должен препятствовать проникновению масла из картера в цилиндр, а также отводить в стенки цилиндра и в смазывающий материал теплоту, которая возникает при сгорании топлива; вместе с этим поршень не должно заклинивать и между гильзой цилиндра и поршнем должен находиться смазочный слой). Необходимой герметичности можно достигнуть правильным подбором зазора между стенками цилиндра и поршнем, причем зазор этот должен быть неодинаков по высоте поршня в связи с неравномерным его нагревом (а соответственно, и расширением) во время работы. Наименьший зазор в холодном состоянии должен приходиться на нижнюю часть поршня, именно она центрирующая для поршня. Примерный зазор составляет: для поршней из чугуна – от 0,001 до 0,002 диаметра цилиндра, для поршней из алюминия – от 0,002 до 0,004 диаметра.

Принцип работы КШМ

Работа механизма двигателя основана на энергии расширения при сгорании топливно-воздушной смеси. Именно эти “микровзрывы” являются движущей силой, которую кривошипно-шатунный механизм переводит в удобную форму. На видео, ниже, подробно описанный принцип работы КШМ в 3Д анимайии.

Принцип работы КШМ:

Интересно, что для старта двигателя нужно сначала раскрутить маховик. Для этой цели нужен стартер, который сцепляется с зубчатым венцом маховика и раскручивает его, пока мотор не заведется. Закон сохранения энергии в действии.

Остальные элементы двигателя: клапаны, распредвалы, толкатели, система охлаждения, система смазки, ГРМ и прочие – необходимые детали и узлы для обеспечения работы КШМ.

Читайте также: