Поршневая группа и шатун

Поршневая группа и шатун

| |

|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.| | | | |№ |

| [pic] |

| |

|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. |

|[pic] |

|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. |

| |

|[pic] |

| |

|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.| | | | |№ |