Эти неисправности коробки передач очень серьезны и часто не могут быть устранены, кроме как заменой поврежденных деталей. В некоторых случаях повреждение картера сопровождается повреждением других компонентов двигателя, делая его полностью непригодным для эксплуатации.
Устройство и принцип работы кривошипно-шатунного механизма двигателя
Кривошипно-шатунный механизм двигателя преобразует возвратно-поступательное движение поршней (за счет энергии сгорания топлива) во вращательное движение коленчатого вала и наоборот. Это технически сложный механизм, составляющий основу двигателя внутреннего сгорания. В этой статье мы подробно рассмотрим конструкцию и рабочие характеристики CRM.
Первые свидетельства использования коленчатого вала были найдены уже в 3 веке нашей эры, в Римской империи и в Византии в 6 веке нашей эры. Впечатляющим примером является лесопилка из Иераполиса, в которой использовался коленчатый вал. Металлическая рукоятка была найдена в римском городе Августа-Раурика на территории современной Швейцарии. Однако изобретение было запатентовано неким Джеймсом Паккардом в 1780 году, хотя свидетельства его изобретения были найдены еще в древности.
Подвижные и неподвижные части КШМ
Части УСС можно разделить на подвижные и неподвижные. Движущиеся части выглядят следующим образом:
- поршни и поршневые кольца,
- шатуны,
- поршневые пальцы,
- коленчатый вал,
- маховик.
Неподвижные части CRC служат основанием, соединителями и направляющими.これらには以下が含まれます：.
- ローラーブロック、
- シリンダー・ヘッド、
- картер,
- колодец картера,
- крепежные детали и подшипники.
Картер и картерная коробка
Картер — это нижняя часть двигателя, в которой расположены подшипники и каналы смазки коленчатого вала. Картер — это место, где движутся шатуны и вращается коленчатый вал. Картер картера — это масляный бак двигателя.
Во время работы основание картера подвергается постоянным тепловым и механическим нагрузкам. Поэтому этот компонент должен отвечать особым требованиям по прочности и жесткости. Для его изготовления используются алюминиевые сплавы или чугун.
Картер соединен с блоком цилиндров. Вместе они образуют раму двигателя, основную часть корпуса двигателя. Сами цилиндры размещены непосредственно в блоке. Головка цилиндра установлена сверху. Вокруг цилиндров расположены полости для жидкостного охлаждения.
Расположение цилиндров и их количество
Наиболее популярными на сегодняшний день являются следующие дизайны:
- Рядный четырехцилиндровый или шестицилиндровый двигатель,
- V-образное расположение шести цилиндров под углом 90°,
- Положение VR под меньшим углом,
- Противоположное положение (поршни движутся навстречу друг другу с противоположных сторон),
- Положение W с 12 цилиндрами.
В простой рядной схеме цилиндры и поршни расположены в ряд перпендикулярно коленчатому валу. Простая схема — самая простая и надежная.
Головка цилиндра
Головка блока цилиндров крепится к блоку с помощью болтов или винтов. Он защищает цилиндры с поршнями сверху и создает герметично закрытую полость — камеру сгорания. Между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров предусмотрена прокладка. В головке блока цилиндров также расположены клапанная система и свечи зажигания.
ローラー
Цилиндры двигателя непосредственно участвуют в движении поршней. Ход и длина поршня определяют их размер. Цилиндры работают в условиях переменного давления и высоких температур. Во время работы стенки подвергаются трению и воздействию температур до 2500°C. К материалам и обработке цилиндров также предъявляются особые требования. Они изготавливаются из чугуна, стали или алюминиевых сплавов. Поверхность деталей должна быть не только прочной, но и легко поддаваться механической обработке.
Внешняя рабочая поверхность называется зеркалом. Он хромирован и отполирован с зеркальной отделкой для минимизации трения в условиях ограниченной смазки. Цилиндр либо отлит вместе с блоком (цельная деталь), либо выполнен в виде съемной гильзы.
Кривошипно-шатунный механизм
Основными компонентами являются коленчатый вал, поршень с шатуном и гильза.
Плунжеры.
Плунжер перемещает цилиндр в результате сгорания дыхательной смеси. На дно поршня действует давление. Форма брюшка поршня может отличаться в зависимости от типа двигателя. В бензиновых двигателях днище поршня первоначально было плоским, а затем стало полым с отверстиями для клапанов. В дизельных двигателях в камеру сгорания сначала сжимается не топливо, а воздух. По этой причине головка поршня также имеет полую форму, которая образует камеру сгорания.
Форма дна важна для правильного формирования пламени горения топливной смеси.
Остальная часть плунжера называется фустанелла. Это разновидность отвертки, которая перемещается внутри цилиндра. Днище поршня или фартук сделаны так, чтобы не соприкасаться с шатуном во время движения.
Поршни имеют канавки или фланцы по бокам для установки поршневых колец. Два или три компрессионных кольца расположены сверху. Они необходимы для формирования компрессии. Это означает, что они препятствуют проникновению газа между стенкой цилиндра и стенкой поршня. Кольца прижимаются к зеркалу, чтобы уменьшить зазор. В нижней части имеется прорезь в изнашиваемом кольце. Они используются для удаления избыточного масла из отверстия цилиндра и предотвращения его попадания в камеру сгорания.
Поршневые кольца, особенно компрессионные, подвергаются постоянному давлению и воздействию высоких температур. В них используются высокопрочные материалы, такие как трубчатый чугун, перекрытый пористым хромом.
Поршни и шатуны
Шатун крепится к поршневому пальцу на плунжере. Они имеют компактную или полую цилиндрическую форму. Палец входит в верхнюю головку поршня и шатуна.
Существует два типа штифтов.
SO — так называемые «плавающие клеммы» являются наиболее распространенными. Стопорные кольца используются для страховки. Крепежные штифты располагаются с помехами. Как правило, используются термические аппликации.
Шатуны соединяют коленчатый вал и поршень, создавая вращательное движение. Возвратно-поступательное движение стержня описывает восьмерку. Он состоит из различных элементов:.
Бронзовая втулка прижимается к головке поршня для уменьшения трения и смазки соприкасающихся деталей. Конструкция кривошипной головки позволяет разобрать механизм, чтобы собрать его снова. Детали точно подогнаны друг к другу и закреплены винтами и гайками. Для уменьшения трения предусмотрены подшипниковые опоры. Они выполнены в виде двух стальных оболочек со страховочными штифтами. Масляные канавки обеспечивают смазку. Подшипники точно подогнаны под размеры звеньев.
Вопреки распространенному мнению, не язычок колокола удерживает их на месте, а трение между внешней поверхностью и головкой стержня. По этой причине наружная поверхность подшипника без подшипников не должна смазываться маслом во время установки.
Коленчатые валы.
Коленчатые валы — сложные в изготовлении и возведении детали. Он изготавливается из высокопрочной стали или чугуна, чтобы воспринимать крутящий момент, давление и другие нагрузки. Коленчатый вал передает вращение от поршня к коробке передач автомобиля и другим компонентам (например, движение шкива).
Коленчатые валы — сложные в изготовлении и возведении детали. Он изготавливается из высокопрочной стали или чугуна, чтобы воспринимать крутящий момент, давление и другие нагрузки. Коленчатый вал передает вращение от поршня к коробке передач автомобиля и другим компонентам (например, движение шкива).
Блок-картер
Блок картера является основным компонентом картера двигателя. Он подвергается значительным стрессовым и тепловым нагрузкам и должен быть очень прочным и жестким. В картере находятся ролики, подшипники коленчатого вала, определенные положения фаз газораспределения, различные узлы смазки со сложными трубопроводами и другое вспомогательное оборудование. Картеры отливаются из чугуна или алюминиевого сплава.
Цилиндр является движущим элементом кривошипно-шатунного механизма. Поршень перемещается внутри. Длина отверстия цилиндра определяется траекторией движения поршня и его размерами. Цилиндры работают под сильным плавающим давлением в полости над поршнем. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами при температуре до 1500 … 2500°C.
Цилиндры должны быть тупыми, жесткими, термостойкими и изнашиваться при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндра должен обладать хорошими литейными свойствами и быть простым в обработке. Цилиндры обычно изготавливаются из специальных сплавов железа, но также могут использоваться сплавы алюминия и стали. Внутренний рабочий стол цилиндра, известный как коридор цилиндра, тщательно обрабатывается для уменьшения трения и повышения износостойкости и срока службы, а хром тщательно обрабатывается.
В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры могут быть отлиты вместе с блоком роликов или в виде отдельных линий, прикрепленных к блоку. Между внешней стенкой валика и блоком находится полость, называемая линией охлаждения. Мантия охлаждения заполнена жидкостью, которая охлаждает двигатель. Если фланец цилиндра находится в непосредственном контакте с хладагентом, он называется жидким. В противном случае его называют сухим. Сменные жидкостные гильзы облегчают ремонт двигателя. Линии подачи жидкости надежны, если они расположены в блоке.
Двигатели с воздушным охлаждением представляют собой отдельные отливки. Для улучшения теплопроводности внешние поверхности оснащены кольцевыми ребрами. В большинстве двигателей с воздушным охлаждением цилиндр и головка привинчены или прибиты к верхней части картера.
В V-образных двигателях один ряд роликов может быть немного смещен относительно другого ряда роликов. Это происходит потому, что каждый коленчатый вал имеет два шатуна, один для правого и один для левого поршня.
Блок цилиндров
Головка блока цилиндров устанавливается на тщательно обработанную верхнюю поверхность блока цилиндров и закрывает цилиндр сверху. Головка имеет выемку над цилиндром, образуя камеру сгорания. Двигатели с жидкостным охлаждением имеют охлаждающую втулку в головке блока цилиндров, которая сообщается с охлаждающей втулкой в блоке цилиндров. Головки цилиндров имеют седла для клапанов, впускные и выпускные отверстия, резьбовые отверстия для установки свечей зажигания (в бензиновых двигателях) или форсунок (в дизельных двигателях), системы смазки, системы крепления и другие вспомогательные отверстия. Головки цилиндров обычно изготавливаются из алюминиевого сплава или чугуна.
Плотное соединение между блоком цилиндров и головкой цилиндров достигается с помощью винтов или штифтов с гайками. Между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров вставляется прокладка для уплотнения соединения и предотвращения утечки газа из цилиндра или охлаждающей жидкости из рукава охлаждения. Обычно он изготавливается из асбестовой черепицы и облицовывается тонким листом стали или меди. Обе стороны прокладки могут быть покрыты тонером для предотвращения прилипания прокладки.
Нижняя часть картера, которая защищает детали картера и другие механизмы двигателя от загрязнения, обычно называется картером. На относительно маломощных двигателях картер также служит в качестве масляного бака двигателя. Поддон для сбора капель почти всегда отливается или выковывается из листовой стали. Между картером и картером устанавливается прокладка для устранения утечек масла (на небольших двигателях для герметизации этого соединения часто используется «жидкая прокладка»).
Остов двигателя
Картер и неподвижные части картера соединены друг с другом и образуют костяк двигателя, воспринимая мощность и тепло всех больших нагрузок, как внутренних (связанных с работой двигателя), так и внешних (со стороны трансмиссии и приводного механизма). Усилия, передаваемые на раму двигателя несущей системой автомобиля (шасси, кузов и корпус) и наоборот, сильно зависят от того, как установлен двигатель. Обычно она фиксируется в трех или четырех местах, чтобы нагрузки, вызванные перекосом опорной системы, не воспринимались при неравномерном движении автомобиля. Двигатель должен быть расположен так, чтобы он не смещался в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (например, ускорение, торможение, вращение). Для снижения вибраций, передающихся на систему опоры двигателя во время работы между двигателем и кузовом в местах крепления расположены упругие прокладки различной конструкции.
Поршневой узел коленчатого вала состоит из поршня с комплектом компрессионных и зачистных колец, поршневого пальца и его компонентов. Его назначение — передача давления газа при его перемещении к коленчатому валу через шатун, обеспечение других вторичных контуров и герметизация гильзы цилиндра для предотвращения попадания газа и моторного масла в картер.
Блок: 4/12 |Количество символов: 660 Источник: https: //ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0 BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5 %D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC
Блок цилиндров
С точки зрения конфигурации, это одна из самых сложных частей двигателя. Схема показывает, что он пронизан изнутри двумя непересекающимися системами трубопроводов. Он отлит из чугуна или сплава легких металлов и содержит цилиндрические прессовые пальцы Honesse, подлокотники коленчатого вала, пространства для спирос, системы смазки и охлаждения. Топливный и выпускной коллекторы соединены с блоком.
Масляный бак с картером прикреплен к нижней части блока через водонепроницаемую прокладку. Кратко показана точка, в которой происходит картер, или движение шатуна коленчатого вала.
Футеровка должна выдерживать высокое давление цилиндра. Он создается газами, образующимися после сгорания топливной смеси. Поэтому участок, на который напрессовываются ролики, должен выдерживать высокие механические и термические нагрузки.
Ролики обычно изготавливаются из высокопрочной стали и редко из чугуна. В процессе работы двигателя они изнашиваются и могут быть заменены при ремонте двигателя. Существует два основных способа их размещения:.
- Сухой, инвестиционный вид выделяет тепло из материала роликового блока.
- Влажная, футеровка промывается охлаждающей жидкостью.
Второй вариант обеспечивает большую мощность и контроль над режущей нагрузкой.
Поршни
Аксессуары представляют собой литые габаритные чашки или алюминиевые предметы. Скользящие стенки цилиндра воспринимают давление сгоревшей топливной смеси и преобразуют его в линейное движение. Затем он преобразуется во вращение коленчатого вала через коленчатый вал, сцепление и коробку передач и передается через колеса. Силы, действующие на механизм коленчатого вала, приводят в движение автомобиль или иммобилизирующий механизм.
Аксессуары выполняют следующие функции
- При входном проходе движение вниз (или в сторону от коленчатого вала, если цилиндр расположен не вертикально) увеличивает объем рабочей камеры, создавая в ней зазор, всасывающий следующую порцию рабочей смеси и равномерно распределяющий ее.
- Во время прохождения компрессии поршневая группа движется вверх, сжимая смесь до требуемой степени.
- Затем он вступает в рабочий цикл, и напорная секция опускается, передавая толчок вращения на вал коленчатого вала.
- Она снова поднимается во время движения выхлопной системы, проталкивая ее вверх в выхлопную систему.
Во время всех маршрутов, кроме рабочего, поршневая группа движется в ущерб коленчатому валу и забирает часть его энергии вращения. В одноцилиндровых двигателях огромный маховик помогает накапливать эту энергию, а в многоцилиндровых двигателях ролики смещаются во времени.
Структурно продукт подразделяется на следующие области.
- На дне, где он поглощает давление газа.
- водонепроницаемые, с канавками для поршневых колец; и
- Фартук с поршневым пальцем.
Штифт выполняет роль вала, на котором расположено верхнее плечо соединительной планки.
Поршневые кольца
Назначение и конструкция поршневого кольца определяется его ролью в функционировании коленчатого вала. Кольца плоские и имеют поперечное сечение шириной всего несколько миллиметров. Они расположены в углублениях в кольце из уплотнителя.
Кольцо имеет следующие функции
- Уплотняет зазор между гильзой и стенкой поршня.
- Обеспечивает движение плунжера в правильном направлении.
- Держите его в прохладе. Соприкасаясь с накладкой, компрессионные кольца отводят тепло от поршня и защищают его от перегрева.
- Он изолирует рабочую камеру от смазки в картере. С одной стороны, кольцо задерживает капли масла, сливаемые в картер противовесами губок коленчатого вала, а с другой стороны, позволяет небольшому количеству масла проникать и смазывать стенки цилиндра. За это отвечает нижнее маслосъемное кольцо.
Соединение поршневого штока также должно быть смазано.
Если не смазывать в течение нескольких минут, детали цилиндра станут бесполезными. Движущиеся части перегреваются, начинают ломаться или повреждаются. Ремонт является сложным и дорогостоящим.
Механизм Салиуса — Механизм Салиуса. Чтобы увидеть анимацию … Нажмите на изображение механизма Сарруса (Sarrus linkage), изобретенного в Википедии.
Особенности работы двигателя. Такты
Выше показана упрощенная схема того, как работает соединение Sarrus. На практике для создания условий, необходимых для правильного сгорания топливной смеси, требуются подготовительные действия — заполнение камеры сгорания компонентами смеси, сжатие и удаление продуктов сгорания. Эти этапы называются «цикл двигателя» и состоят в общей сложности из четырех стадий: впуск, сжатие, передача и выхлоп. Только рабочая перкуссия выполняет полезную функцию (энергия преобразуется в движение), в то время как остальные перкуссии являются подготовительными этапами. В этом случае выполнение каждого шага предполагает поворот коленчатого вала вокруг вала на 180°.
Конструкторы разработали два типа двигателя: двухтактный и четырехтактный. Во-первых, передачи объединены (привод выхлопа и впуск сжатия), так что в этих двигателях весь цикл выполняется за полный оборот коленчатого вала.
В четырехтактных двигателях каждый такт выполняется отдельно, поэтому в таких двигателях полный цикл выполняется за два оборота коленчатого вала и только половина оборота (цикл «рабочего пути») выполняется за счет энергии, выделяемой при сгорании топлива. Оставшиеся 1,5 оборота совершаются за счет энергии маховика.
Основные неисправности и обслуживание КШМ
Несмотря на то, что коленчатый вал работает в неблагоприятных условиях, этот компонент двигателя очень надежен. При надлежащем уходе механизм прослужит долгое время.
Если двигатель работает нормально, ремонт коленчатого вала необходим только в связи с износом определенных компонентов, таких как поршневые кольца, валы коленчатого вала и подшипники.
Повреждение деталей кривошипно-шатунного механизма в основном связано с нарушением правил эксплуатации электростанции (длительная работа на высоких оборотах двигателя, чрезмерные нагрузки), нарушениями в техническом обслуживании и использованием неправильных смазочных материалов. Последствия такого использования двигателя могут включать:.
- коррозия и поломка колец
- Расточенные поршни.
- трещины в стенках гильзы цилиндра, трещины в
- Погнутые шатуны, — Погнутые
- Разрыв коленчатого вала; и
- Разрыв коленчатого вала — «наматывание» подшипника скольжения на вал.
Эти неисправности коробки передач очень серьезны и часто не могут быть устранены, кроме как заменой поврежденных деталей. В некоторых случаях повреждение картера сопровождается повреждением других компонентов двигателя, делая его полностью непригодным для эксплуатации.
Чтобы коленчатый вал двигателя не стал причиной его неисправности, необходимо соблюдать определенные правила.
- Избегайте длительной работы двигателя на высоких оборотах и при высоких нагрузках.
- Своевременная замена моторного масла и использование смазок, рекомендованных производителем автомобиля.
- Используйте только топливо хорошего качества.
- Меняйте воздушные фильтры в соответствии с правилами.
Необходимо помнить, что нормальное функционирование двигателя зависит не только от камеры сгорания, но и от смазки, охлаждения, питания, зажигания и синхронизации.
Для нормального сгорания смеси необходимо создать определенные условия — пространство перед поршнем, называемое камерой сгорания (где происходит сгорание), источник зажигания (бензиновые двигатели), подача горючей смеси и продуктов сгорания.
Гильза
Существует два типа обсадных труб — изготовленные непосредственно из блоков, которые являются их частью, и съемные. Что касается тех, что сделаны из блоков, то они представляют собой цилиндрические углубления нужной высоты и диаметра.
Съемные также имеют цилиндрическую форму, но с открытыми концами. Часто в верхней части имеется небольшой молдинг для обеспечения этого, для альтернативного надежного сидения в блоке. Между тем, на дне резиновое кольцо, установленное в проточную канавку вкладыша, используется для его затягивания.
Внутренняя поверхность вкладыша называется зеркальной, поскольку она подвергается высокой механической обработке для обеспечения как можно меньшего трения между поршнем и зеркалом.
В двухтактных двигателях в гильзе проделывается несколько отверстий на определенном уровне, называемых окнами. В классической схеме двигателей внутреннего сгорания используются три окна — для впуска, выпуска и перепуска топливной смеси и продуктов сгорания. Однако в противоположном агрегате типа Oros, который также является двухтактным, перепускное окно не требуется.
Блок: 3/7 |letter: 1065 Источник: http: //autoleek.ru/dvigatel/dvs/ustrojstvo-kshm-i-cpg.html
История
Первоначально.
Задняя конечность кузнечика представляет собой кривошипный механизм с неполным вращением. Бедренная и большеберцовая кости человека и роботов-посредников и млекопитающих также являются неполноповоротными кривошипно-шатунными механизмами.
В Римской империи.
Самое раннее свидетельство о рукоятке, совмещенной с кривошипом, относится к лесопилке в Иераполисе в римские времена. Еще одна такая лесопилка, возможно, существовала во II веке н.э. в римском городе Августа Лаурика (современная Швейцария), где была найдена металлическая рукоятка.
Блок: 4/12 |Количество символов: 660 Источник: https: //ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0 BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5 %D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC
Газораспределительный механизм
Под давлением газов, образующихся в цилиндре двигателя при сгорании топливно-воздушной смеси, поршень совершает поступательное движение в направлении коленчатого вала.
Важные части механизма, а именно поршень, шатун и вал, помогают преобразовать движение перевода во вращательное движение, которое заставляет колеса автомобиля вращаться.
И наоборот, взаимодействие между валом и поршнем происходит следующим образом Вал преобразует энергию в движение поршня через вал механизма, шатун и детали поршня.
А. Ширваген с помощью OpenOffice Draw, через Wikimedia Commons
Блок: 2/4 |Количество символов: 728 Источник: http: //www.auto-infosite.ru/articles_krivoshipno_shatunnyj_mexanizm.html
