Каким образом коленчатые валы различных моделей двигателей сдерживают от осевого смещения кратко

Обновлено: 02.07.2024

Кулачков столько, сколько клапанов в механизме газораспределения. Как правило, два на цилиндр. Число цилиндров у различных моторов, все знают, разное. От одного до шестнадцати.

Как фиксируется коленчатый вал?

Коренные шейки КВ в картере двигателя располагаются в опорных коренных подшипниках (по количеству коренных шеек). Во избежание осевого перемещения КВ относительно картера в двигателе применяется дополнительно установочный подшипник (один на двигатель). …

Что удерживает коленвал от осевого смещения?

Полукольца или полумесяцы, шайбы — называют их по-разному, имеют особое предназначение. Они удерживают коленвал от осевого смещения или продольного люфта.

Сколько делает оборотов распределительный вал за один оборот коленчатого вала?

Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше, чем у коленвала: за один полный такт двигателя коленвал делает два полных оборота, но каждый из клапанов должен открыться только один раз (на такте сжатия и рабочем такте оба клапана закрыты).

Чему равно число опорных шеек распределительного вала?

Для противодействия изгибающим моментам и обеспечения необходимой жесткости распределительного вала число опорных шеек должно быть равно числу коренных шеек коленчатого вала.

На чем крепится распредвал?

Они устанавливаются на осях и крепятся при помощи болтов к верхней плоскости головки блока цилиндров автомобильного двигателя.

Как смазывается распредвал?

Шатунные и коренные подшипники коленвала, подшипники распредвала, винтовые шестерни масляного насоса смазываются под давлением. Все остальные детали смазываются с помощью разбрызгивания. Насос масленый, односекционный, шестеренчатого типа, приходит в движение от привода вала масляного насоса двумя винтовыми шестернями.

Как фиксируется коренные подшипники от осевого смещения?

От осевого смещения вкладыши фиксируются выступами д, входящими в пазы постелей рамы и крышек. По толщине вкладыши изготавливают по десяти градационным размерам. Толщина вкладыша нулевого градационного размера 7,5 мм, а десятого 10 мм.

Как удерживаются от проворачивания коренные и шатунные вкладыши?

Коленвал по отношению к вкладышам совершает вращательное движение, в месте сопряжения вкладыша и коленчатого вала возникает сила трения, которая стремится провернуть вкладыши по отношению к их установочным местам. Для защиты от проворачивания и смещения вкладыш удерживает специальный усик.

На чем держится коленчатый вал?

Коленвал монтируется в картере двигателя на посадочные поверхности с использованием коренных подшипников, которые сверху фиксируются крышками. Упорные кольца возле коренных шеек не дают валу смещаться вдоль своей оси. Со стороны носка и хвостовика вала в картере двигателя имеются сальники.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничивают первая ( ЗМЗ, МеМЗ), средняя ( Москвич-412) или задняя ( ВАЗ) коренная шейка вала. Их торцевые поверхности должны быть зеркально гладкими, без рисок и задиров. Необходимый зазор обеспечивается подбором толщины ограничительных шайб. [2]

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего коренного подшипника. [4]

Осевое перемещение коленчатого вала должно быть 0 05 - 0 30 мм. Перемещение замеряется щупом между шайбой коленчатого вала и передней шайбой упорного подшипника коленчатого вала; регулируется подбором задней шайбы упорного подшипника по толщине. [5]

Осевые перемещения коленчатого вала воспринимаются передним коренным подшипником посредством двух упорных шайб 3 и 4 ( фиг. [6]

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными сталеалюминиевыми полукольцами. Они вставляются в гнезда блока цилиндров по обе стороны от среднего коренного подшипника. Полукольца изготавливаются двух размеров - нормального и увеличенного на 0 127 мм. [7]

Чем ограничивается осевое перемещение коленчатого вала . [9]

Проверяют щупом осевой зазор при осевом перемещении коленчатого вала . Зазор измеряют между шестерней коленчатого вала и передней шайбой упорного подшипника. Он должен быть в пределах 0 075 - 0 285 мм. Поворачивают блок цилиндров на стенде передней частью вверх и вставляют поршни в сборе с шатунами в цилиндры. Для сжатия поршневых колец применяют специальное приспособление ( рис. 80); затем устанавливают нижние крышки на шатунные болты, затягивают гайки динамометрическим ключом с моментом 100 - 115 Н - м ( 10 - 15 кгс-м) и шплинтуют их. После затяжки коренных и шатунных подшипников проверяют легкость вращения коленчатого вала. Устанавливают в блок распределительный вал с шестерней и фланцем в сборе. Вал следует устанавливать осторожно, не допуская повреждения кулачками втулок подшипников. При вводе в зацепление шестерен необходимо обеспечить совпадение меток. Затем болтами прикрепляют упорный фланец распределительного вала к блоку; надевают на конец коленчатого вала маслоотражатель, устанавливают крышку распределительных шестерен в сборе с сальником и прокладкой и прикрепляют ее болтами. Болты должны быть затянуты равномерно крест-накрест в два приема с моментом 20 - 30 Н - м ( 2 - 3 кгс-м); устанавливают и закрепляют на крышке распределительных шестерен датчик ограничителя числа оборотов двигателя, напрессовывают по шпонке шкив коленчатого вала до упора, ввертывают храповик со стопорной шайбой; устанавливают и закрепляют маслоприемник насоса, ставят упло-тнительную прокладку и привертывают болтами масляный картер; вилку выключения сцепления вставляют в картер и закрепляют ее болтами. Устанавливают крышку и щиток картера сцепления, крепят болтами и поворачивают на стенде блок цилиндров вверх. [11]

Осевой зазор между упорной поверхностью коленчатого вала и упорным вкладышем необходим для установления осевого перемещения коленчатого вала . Осевой зазор в галтелях упорного подшипника при установке нового вкладыша не должен превышать 0 1 - 0 15 мм. В эксплуатации допускается увеличение зазора до 0 4 мм, после чего напаивают торцы или заново заливают баббитом вкладыши подшипника. [13]

Между 9 - м ( выносным) и 10 - м ( смежным с ним) коренными подшипниками на торцах бугелей и подвесок укреплены полукольца упорного подшипника, которые ограничивают осевое перемещение коленчатого вала в сторону шестеренного привода. [14]

Коленчатый вал трехопорный, с двумя шатунными шейками. Осевые перемещения коленчатого вала ограничивают четыре полукольца второго коренного подшипника. [15]

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Омской области

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ (НЕПОДВИЖНЫЕ ДЕТАЛИ)

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

по профессии СПО 23.01.03 Автомеханик

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омской области, 2017

Рекомендации разработаны в соответствии с Письмом Минобразования РФ от 05 апреля 1999 N 16-52-58 ин/16-13 "О рекомендациях по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в образовательных учреждениях среднего профессионального образования", требованиями ФГОС СПО, порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденным Министерством образования и науки Российской Федерации приказ № 464 от 14 июня 2013 года.

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Тема: Кривошипно-шатунный механизм.

Время: 2 часа.

Цели работы: изучить устройство и взаимодействие деталей КШМ, последовательность разборки и сборки; научиться снимать и устанавливать поршневые кольца, очищать от нагара кольцевые канавки на головках поршней; собирать шатунно-поршневую группу и устанавливать ее в цилиндр; изучить устройство коленчатого вала и способы его установки в блок; изучить последовательность сборки КШМ.

Задачи занятия:

Обучающие:

Формирование и усвоение приемов проведения разборочно-сборочных работ кривошипно-шатунного механизма.

Формирование у студентов профессиональных навыков при выполнении разборочно-сборочных кривошипно-шатунного механизма.

Развивающие:

Формирование у студентов умения оценивать свой уровень знаний и стремление его повышать, осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений, умения осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Воспитательные:

Воспитание у студентов аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к оборудованию и инструментам, работать в коллективе и команде.

Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Дидактические задачи:

Закрепить полученные знания, приемы, умения и навыки по выполнению разборочно-сборочных работ с изучением деталей кривошипно-шатунного механизма .

Требования к результатам усвоения учебного материала.

Студент в ходе освоения темы занятия и выполнения лабораторной работы должен:

иметь практический опыт :

- снятия и установки агрегатов и узлов автомобиля .

уметь:

- снимать и устанавливать агрегаты и узлы автомобиля .

знать:

- устройство и конструктивные особенности обслуживаемых автомобилей;

- назначение и взаимодействие основных узлов ремонтируемых автомобилей.

В ходе занятия у студентов формируются

П рофессиональные компетенции:

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

Общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Содержание работы: изучить подвижные детали КШМ.

Описание устройства. Коленчатый вал двигателя служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение вала.

Коренные и шатунные подшипники валов представляют собой тонкостенные вкладыши, которые уменьшают износ коренных шеек и опор.

Маховик обеспечивает выход поршней из мертвых точек (ИМТ и НМТ), накапливая энергию во время рабочего хода. Маховик большой массы способствует более плавному переходу с одного режима на другой, улучшает пуск двигателя, особенно припуске рукояткой. На маховике напрессовано зубчатое колесо для пуска двигателя с помощью стартера. Маховики отливают из серого чугуна. Для увеличения момента инерции основная масса металла находится на ободе. Маховик в сборе с коленчатым валом и сцеплением проходит динамическую и статическую балансировку, которую в дальнейшем необходимо соблюдать, для этого всеузлы следует соединять в порядке, установленном при балансировке.

Поршень воспринимает усилия газов при рабочем ходе и участвует во вспомогательных тактах — впуск, сжатие и выпуск отработавших газов. Основными частями поршня являются головка с днищем и направляющая часть поршня, так называемая юбка.

На внутренней части головки поршня имеются ребра жесткости. Соединение поршня с шатуном осуществляется с помощью бобышки, в которой выполнены кольцевые канавки для установки стопорных колец поршневого пальца. В головке поршня выполнены

кольцевые канавки для установки маслосъемного и компрессионных колец. Для верхнего компрессионного кольца в головку поршня заливается чугунное кольцо, в котором также прорезана канавка. В канавке маслосъемного кольца имеются сквозные отверстия,

идущие внутрь поршня, — это дренажные каналы. Как правило, в двигателях устанавливают два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Поршни двигателя автомобиля ЗИЛ-5301 имеют по три компрессионных и одному маслосъемному кольцу.

Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в цилиндре при его возвратно-поступательном движении и для отвода теплоты от головки поршня к цилиндрам. Они сдерживают прорыв газов из камеры сгорания в картер двигателя. Маслосъемные кольца предназначены для снятия излишков масла со стенок цилиндров, уменьшая проникновение масла в камеру сгорания. Чугунные маслосъемные кольца имеют по наружной окружности кольцевую проточку, уменьшающую опорную поверхность

кольца. Также применяются кольца с витым цилиндрическим пружинным расширителем браслетного типа, характеризующиеся высокой гибкостью. Стальные маслосъемные кольца могут быть четырех- или трехэлементными.

Четырехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков, а также осевого и радиального расширителей.

Трехэлементное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков и одного стального двух функционального расширителя.

Стальные кольцевые диски покрывают хромом на толщину 0,08. 0,13 мм. При установке колец необходимо обращать внимание на метку для правильного расположения их в канавках поршня. Кроме того, при установке поршня в блок цилиндров двигателя плоские кольцевые диски нужно устанавливать так, чтобы их замки располагались под углом 180° друг к другу и под углом 90° к замкам компрессионных колец. Замки осевого и радиальногорасширителей должны быть расположены под углом 90°. На поршнях двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 устанавливаютпо два компрессионных и одному маслосъемному кольцу: верхнее компрессионное кольцо изготовляется из высокопрочного чугуна трапецеидального симметричного сечения с бочкообразной рабочей поверхностью, нижнее компрессионное кольцо- из серого легированного чугуна, его рабочая поверхность имеет конусность. Маслосъемное кольцо изготовляется из серого легированного чугуна коробчатого симметричного сечения с витым пружинным

Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соединения поршня с шатуном. На палец действуют большие нагрузки,изменяющиеся как по величине, так и по направлению. Изготовляютпоршневые пальцы из мало- или среднеуглеродистой стали. На некоторых двигателях автомобилей марки ВАЗ, Kia Rio, Renault Ioqan, Ford Focus и некоторых других установлены поршневые пальцы неплавающего типа. В этом случае палец, поршень и шатун подбирают по размерам, верхнюю головку шатуна в электропечи при температуре 240 °С выдерживают в течение 15 мин,затем шатун закрепляют в тисках, надевают на него поршень изапрессовывают палец. После охлаждения изменить положение

пальца невозможно. Поршень с шатуном должен быть собран так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в сторону отверстиядля выхода масла на нижней головке шатуна.

Шатун передает усилия через палец на поршень, а при рабочем ходе — с поршня через палец на коленчатый вал двигателя, преобразуя возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Основными частями шатуна являются стержень, верхняя головка и нижняя головка с крышкой. Так как шатун испытывает большие нагрузки, изменяющиеся по величине и направлению, он, как правило, имеет двутавровое сечение.

Порядок разборки и сборки шатунно-поршневой группы:

1) вынуть из поршней стопорные пружинные кольца и выпрессовать пальцы с помощью специального приспособления;

2) снять поршневые кольца с помощью съемника;

3) очистить кольцевые канавки от нагара, используя специальное приспособление;

4) подобрать по цилиндру поршневые кольца; для этого поршневые кольца по очереди вставить в цилиндр и с помощью щупа измерить зазор в стыке колец, который в стыке компрессионных колец должен быть 0,3. 0,7 мм, у стальных дисков маслосъемного

кольца зазор должен составлять 0,3. 1,0 мм (минимальный зазору изношенных цилиндров 0,3 мм);

5) проверить величину зазора между боковыми частями колец и стенками канавок поршня. Осевой зазор проверяется щупом по окружности поршня в нескольких местах. Боковой зазор компрессионных колец должен быть 0,05. 0,09 мм, у сборного маслосъемного кольца — 0,13. 0,34 мм;

6) подобрать поршни по размеру цилиндров; для этого поршень днищем вниз вместе с лентой-щупом опустить в цилиндр. Лента-щуп должна иметь следующие размеры: ширина — 10,0 мм; толщина - 0,05 мм; длина - 130,0 мм (измерения производят при температуре (20 + _{_} 3)°С). Усилие протягивания ленты-щупа динамометром 35. 55 Н. Палец к шатуну подбирается по посадке вверхнюю головку шатуна. Он должен двигаться без заеданий, ноне выпадать из головки при наклоне под углом 45°;

7) палец с помощью специального приспособления запрессовывают, затем в кольцевые проточки бобышек вставляют стопорные кольца. Шатунно-поршневые группы в сборе по массе недолжны отличаться между собой более чем 12 г;

8) поршень с шатуном в сборе устанавливают в цилиндр с помощью специального приспособления.

Коленчатый вал в сборке с маховиком и сцепление разбирается и собирается на стенде. При этом необходимо вывернуть пробки из грязеуловителей шатунных шеек и очистить их, а затем завернуть их и раскернить пазы, для того чтобы предотвратить самовыворачивание пробок при работе двигателя.

1. Опишите назначение и устройство коленчатых валов. Из каких металлов и как они изготовляются? Каковы достоинства и недостатки используемых материалов?

2. Каково назначение и устройство шатунов и их подшипников?

3. Опишите назначение и устройство поршней.

4. Каково назначение, устройство и работа поршневых колец?

5. Каково назначение, устройство и работа поршневых пальцев?

6. Опишите назначение маховика. Как осуществляется правильное соединение маховика с коленчатым валом?

7. Каким образом коленчатые валы различных моделей двигателей сдерживают от осевого смещения?

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатуном, и преобразует их в крутящий момент. Поэтому коленчатый вал должен быть прочным и жестким.
В качестве материала для коленчатого вала используют высокопрочный чугун и сталь. Чугунные валы изготавливают методом литья, а стальные - методом ковки. Рабочие поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала подвергают упрочнению с помощью термической обработки и последующей шлифовке.
Коленчатый вал состоит из нескольких коренных шеек, соединенных щеками с шатунными шейками. Щеки коленчатого вала продолжаются в противоположном от шейки направлении, образуя противовесы. В некоторых двигателях грузовых автомобилей используют съемные противовесы, которые крепятся к коленчатому валу болтами. Коренные шейки всегда больше в диаметре, чем шатунные. Коленчатый вал будет более жестким, если коренные и шатунные шейки перекрывают друг друга при взгляде с торца вала. Очевидно, что намного легче добиться перекрытия шеек в [[Короткоходный двигатель |короткоходном двигателе]]. Если по обеим сторонам от шатунной шейки расположены коренные шейки, коленчатый вал является полноопорным. В противном случае он неполноопорный и поэтому должен быть более жестким, а следовательно, более массивным, чтобы воспринимать значительные изгибающие и закручивающие усилия. Поэтому в современных двигателях в основном применяются полноопорные валы. В настоящее время редко применяют разборные коленчатые валы, хотя такая конструкция вала дает возможность применять шатуны с неразъемной нижней головкой. Переход от шейки к щеке является опасным с точки зрения концентрации напряжений, и поэтому его выполняют по радиусу. Такая конструкция уменьшает возможность появления трещин и последующего усталостного излома.
В качестве коренных и шатунных подшипников скольжения в настоящее время применяют разъемные, тонкостенные вкладыши. Вкладыши изготавливают из стальной ленты с нанесенным на нее слоем антифрикционного сплава. Для того чтобы установленные вкладыши не проворачивались в опорах коленчатого вала и головках шатунов, они имеют выступ, с помощью которого фиксируются в соответствующих канавках. Для предохранения коленчатого вала от осевых перемещений используются упорные подшипники скольжения.
Внутри коленчатого вала, в щеках и шейках коленчатого вала просверлены отверстия для прохода масла. Подшипники коленчатого вала подвергаются значительным нагрузкам, и даже кратковременная работа двигателя без масла приводит к его выходу из строя, поэтому к шейкам коленчатого вала масло подается постоянно под давлением.
К заднему концу коленчатого вала крепится маховик. Маховик служит для уменьшения неравномерности работы двигателя, запасая энергию при рабочем ходе и отдавая ее при других тактах, а также выводит КШМ из мертвых точек. Маховик представляет собой массивный диск, выполненный из чугуна. На внешнюю цилиндрическую поверхность маховика напрессован зубчатый венец, обеспечивающий проворачивание коленчатого вала при пуске двигателя с помощью электрического стартера. У многоцилиндровых двигателей рабочий ход происходит одновременно в нескольких цилиндрах. У таких двигателей крутящий момент более равномерный и масса маховика может быть уменьшена.

Рис. Двухмассовый маховик двигателя

Каким бы жестким ни был коленчатый вал, он подвергается крутильным колебаниям. Крутильные колебания можно представить как постоянное закручивание с последующим раскручиванием вала, что происходит при работе двигателя с определенной частотой. При совпадении частоты крутильных колебаний с частотой внешних сил может наступить резонанс, который приведет к резкому увеличению нагрузок, действующих на коленчатый вал, и, как следствие, к его поломке. Излом коленчатых валов (обычно в месте соединения щеки с коренной шейкой) был частой причиной выхода из строя двигателей старых конструкций. Современные коленчатые валы имеют высокую жесткость, и резонансные частоты находятся за пределами возможных частот вращения валов этих двигателей. Тем не менее в конструкции двигателей часто применяют гасители крутильных колебаний, которые снижают до нужного уровня виброактивность коленчатого вала. Наиболее распространенный способ: разделить шкив или диск, установленный на коленчатом вале, на внутреннюю и наружную части и соединить их упругим материалом, который поглощает вибрации за счет внутреннего трения.
Сейчас все большее распространение получают двухмассовые маховики, которые успешно выполняют функцию гасителя крутильных колебаний.
Прогресс в системах управления может внести дополнительные изменения в конструкцию двигателей. Сегодня разработаны новые тороидные стартер-генераторы, которые не только мгновенно и бесшумно пускают двигатель, но и дают возможность за счет электронного управления гасить всевозможные колебания и вибрации, а также обеспечивают возможность работы двигателя при экстремальных нагрузках.

Читайте также: