Учебник водителя категории В

Раздел I. устройство автомобиля

Глава 2. Двигатель

2. Кривошипно-шатунный механизм

Детали кривошипно-шатунного механизма делятся на подвижные и неподвижные. К подвижным деталям относятся поршень с кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал и маховик.

Поршень. (рис. 6), изготавливаемый из алюминиевого сплава, имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части. Днище и уплотняющая часть составляют головку поршня.

В головке поршня проточены канавки для поршневых колец. В средней части поршня расположены приливы - бобышки с отверстиями для установки поршневого пальца 4. В нижней части юбки делают вырезы для прохода противовесов коленчатого вала при работе двигателя; они, кроме того, уменьшают массу поршня.

Вследствие большего нагрева головки ее диаметр делают меньше диаметра юбки. Заклинивание поршня при нагреве исключается приданием юбке овальной формы: малая ось овала совпадает с продольной осью поршневого пальца, а большая перпендикулярна к ней. При нагреве овальный поршень расширяется больше в направлении продольной оси поршневого пальца, где в бобышках сосредоточена наибольшая масса металла. Поэтому овальный поршень при нагреве приобретает цилиндрическую форму.

Юбка поршня имеет П- или Т-образную прорезь, которая придает ей пружинящие свойства, затрудняет передачу теплоты от головки к юбке и обеспечивает работу непрогретого двигателя без стуков. У двигателей УМЗ-451М для обеспечения работы поршня на непрогретом двигателе без стуков в тело поршня залито стальное терморегулирую-щее кольцо 14.

Рис. 6. Поршневая группа (а) и расположение поршневых колец на поршне (б)

Для улучшения приработки поршней к гильзам цилиндров и предохранения их от задиров юбку поршня покрывают очень тонким слоем олова.

Отверстие под поршневой палец смещено на 1,5 мм вправо по ходу автомобиля. Этим уменьшаются перекашивание и стуки поршня при переходе его через ВМТ.

Поршневые кольца разделяются на компрессионные 3 и маслосъемные 2. Компрессионные кольца уплотняют поршень в гильзе цилиндра, а маслосъемные, кроме того, снимают излишки масла со стенок гильз и не допускают попадания масла в камеру сгорания. Изготовляют кольца из чугуна или стали. Для установки на поршень кольца имеют разрез (замок). Маслосъемное чугунное кольцо отличается от компрессионных сквозными прорезями для прохода масла. В канавке поршня для маслосъемного кольца просверлены отверстия для отвода масла внутрь поршня.

В целях повышения износостойкости поверхность верхнего поршневого кольца подвергают хромированию, второе кольцо для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова.

Маслосъемное кольцо двигателей ГАЗ и УАЗ состоит из двух стальных кольцевых дисков 11, осевого 12 и радиального 13 расширителей. Рабочая поверхность дисков 11 покрыта хромом.

Зазор в замке компрессионных колец 0,3-0,5 мм, у кольцевых дисков 0,3-1,0 мм.

При установке поршня 1 в сборе с кольцами 2 и 3 в цилиндр необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены относительно друг друга на некоторый угол (90-180°), а не располагались на одной прямой.

Поршневой палец 4 служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Пальцы изготовляют полыми, из стали; их наружную поверхность для повышения износостойкости закаливают токами высокой частоты. Наиболее распространены <плавающие> пальцы, которые свободно поворачиваются во втулке 10 верхней головки и в бобышках поршня. От осевого смещения поршневой палец предохраняется стопорными кольцами 5, вставляемыми в выточки обеих бобышек поршня.

Шатун 6" передает усилие от поршня к коленчатому валу. Он состоит из верхней головки, стержня и разъемной нижней головки, закрепляемой на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышку 7 изготовляют из стали. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение. Такие шатуны хорошо штампуются и выдерживают значительные знакопеременные нагрузки.

В верхнюю головку шатуна запрессовывают втулку 10 из оловянистой бронзы. Сверху головки просверлено отверстие для смазки поршневого пальца. В нижнюю головку шатуна вставляют тонкостенные стальные вкладыши 9. Нижняя головка и крышка 7 соединены двумя болтами 8.

Вкладыши 9 подшипников изготовляют из стальной ленты. Их внутреннюю поверхность заливают тонким слоем антифрикционного оловянисто-алюминиевого сплава. От проворачивания в нижней головке шатуна и осевых перемещений вкладыши удерживаются отогнутыми усиками, которые выдавлены у стыков и упираются в соответствующие пазы в шатуне и его крышке.

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент. Он имеет коренные 8 (рис. 7) и шатунные 3 шейки, щеки, соединяющие коренные и шатунные шейки, противовесы 4, фланец 7 для крепления маховика 6, носок 1, на котором установлены храповик 17 пусковой рукоятки, распределительная шестерня 13 и шкив 16 привода вентилятора и водяного насоса. Шатунная шейка с щеками образует колено или кривошип.

Коленчатые валы двигателей ГАЗ и УАЗ отливают из магниевого чугуна. Шейки вала тщательно шлифуют и полируют, а также закаливают токами высокой частоты. Количество шатунных шеек равно числу цилиндров. Для равномерного чередования рабочих ходов колена вала четырехцилиндрового двигателя, если смотреть на вал с торча, располагаются под углом 180°, т. е. первое и четвертое колена направлены в одну сторону, а второе и третье -в другую. Коренных шеек пять.

Рис. 7. Коленчатый вал с маховиком (а) и передний конец вала (б)

Как промыть форсунки карбюратора, промывка жиклеров, очищающие жидкости

Рис. 8. Блок, головка цилиндров и гильза

Частота вращения коленчатого вала достигает 4000-4500 об/мин. Поэтому возникают большие центробежные силы, действующие на шатунные шейки, щеки и нижние головки шатунов. Эти силы нагружают коренные подшипники, вызывая их ускоренный износ. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы 4, расположенные против шатунных шеек коленчатого вала.

Коренные и шатунные шейки коленчатого вала соединены наклонными каналами (в щеках) для подвода масла от коренных к шатунным подшипникам. Полые шатунные шейки имеют полости - грязеуловители. В этих полостях под действием центробежных сил при работе двигателя отлагаются тяжелые частицы и продукты износа деталей, содержащиеся в масле. Очистку грязеуловителей осуществляют при разборке двигателя, вывертывая пробки 2.

Осевые нагрузки коленчатого вала воспринимаются упорной стальной шайбой 12 и стальными, залитыми с одной стороны баббитом, шайбами 9 и //, расположенными по обе стороны переднего коренного подшипника.

Вкладыши 5 коренных и шатунных подшипников имеют одинаковую конструкцию. Верхние вкладыши устанавливают в выемке (постели) верхней части картера, нижние - в крышки 10 коренных подшипников. Во вкладышах имеются масляные канавки и отверстия.

Для предотвращения утечки масла из картера на переднем и заднем концах коленчатого вала устанавливают маслоотражатели 14 и сальники 15.

Рис. 9. Крепление двигателя автомобиля ГАЗ-24 "Волга"

Маховик 6 повышает равномерность вращения коленчатого вала при малой частоте и передает крутящий момент трансмиссии автомобиля. Изготавливается маховик из чугуна.

На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. К маховику крепится механизм сцепления.

Неподвижные детали. К неподвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относятся цилиндры, головка цилиндров и картер.

Блок цилиндров 1 (рис. 8) отливают из серого чугуна или алюминиевого сплава вместе с верхней частью картера 9. В отливке блока цилиндров выполнены стенки 6 рубашки охлаждения. Цилиндры служат направляющими для поршней, и в них совершается рабочий цикл.

Для повышения износостойкости цилиндров и упрощения ремонта и сборки в блок запрессовывают гильзы 7 из серого чугуна. Уменьшение износа верхней части гильз достигается установкой в них коротких вставок 5 из кислотоупорного чугуна (длина 50 мм, толщина стенки 2 мм). В нижней части гильза уплотняется прокладкой 10 из мягкой красной меди, а в верхней прокладкой 2 головки 3 цилиндров. Внутренняя поверхность гильзы тщательно обрабатывается и называется зеркалом.

В отливке блока цилиндров предусмотрены постели для коренных подшипников коленчатого вала, подшипников распределительного вала и места для крепления различных узлов и приборов.

Головку цилиндров отливают из алюминиевого сплава общей для всех цилиндров. В головке расположены камеры 4 сгорания. В ней выполнены резьбовые отверстия для свечей зажигания, впускные и выпускные каналы, кроме того, в нее запрессованы седла и направляющие втулки клапанов. Головка цилиндров имеет рубашку охлаждения, сообщающуюся отверстиями с рубашкой охлаждения блока цилиндров. Герметичность соединения головки с блоком цилиндров обеспечивается металлоасбестовой прокладкой 2.

Рис. 10. Крепление двигателя автомобиля УАЗ-459

Сверху головка цилиндров закрывается штампованной крышкой. Между крышкой и головкой устанавливают прокладку из маслостойкой резины.

Поддон 8, или нижняя часть картера, предохраняет от попадания в картер пыли и грязи и служит резервуаром для масла. Его штампуют из листовой стали. К верхней части картера поддон крепится болтами, уплотнение достигается пробковой прокладкой.

Плоскость разъема картера обычно располагается ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера двигателя.

Крепление двигателя. У автомобиля ГАЗ-24 "Волга" двигатель установлен на короткой раме, приваренной к основанию кузова. Точек крепления три: две по обеим сторонам передней части двигателя, одна - под удлинителем коробки передач.

К передним резиновым подушкам 1 и 5 (рис. 9) приварены стальные пластины. Болтами, ввернутыми в верхние пластины, подушки соединяются с кронштейнами двигателя. Двумя болтами, закрепленными в нижней пластине, подушки крепятся к кронштейнам 2 и 6. Каждый из кронштейнов привернут двумя болтами к фланцам поперечины 4. Для надежности соединения отверстия под болты во фланцах сделаны коническими, а на болты надеты разрезные конические втулки 3.

Задняя пружинная подвеска состоит из пластин 8 и 10 с резьбовыми бобышками, ограничителя 11 и пружин 9. Перемещения двигателя вперед и назад и заднего его конца вниз ограничиваются упором резинового амортизатора 7 во втулку ограничителя 11 и пластину 10, а перемещение заднего конца двигателя вверх - упором в пол кузова резинового буфера, расположенного на верхнем фланце удлинителя коробки передач.

Двигатели автомобилей УАЗ-451, -452 крепятся к раме на трех опорах с резиновыми подушками. Две опоры расположены в передней части блока цилиндров, и одна размещена на задней крышке картера коробки передач.

На автомобилях УАЗ-469 двигатель крепится на раме в четырех точках (рис. 10). Передними опорами являются два кронштейна 2, установленные на блоке цилиндров, задней опорой - пластина раздаточной коробки. Между кронштейнами блока цилиндров, кронштейнами рамы и пластиной раздаточной коробки устанавливаются круглые резиновые подушки 1.

Для уменьшения продольных перемещений двигателя, возникающих при нажатии на педаль сцепления, и от инерционных сил, появляющихся при торможении и разгоне автомобиля, двигатель соединен с рамой реактивной тягой 4, имеющей резиновые амортизаторы 3.

Главная страница сайта

Рубрикатор статей

На предыдущую страницу  Читать книгу сначала На следующую страницу

О компании О документах О рекламе Меню Карата