Мероприятия по повышению усталостной прочности к/в-конструктивные и технологические. Шейки к/в. Щеки и галтели. Материалы к/в.
Варианты конструкций картеров. Их основные характеристики, преимущества и недостатки. Силы, действующие на картер и блок цилиндров. Силовые схемы цилиндровой группы. Виды силового замыкания и их характеристика.
Цилиндровая группа может выполняться конструктивно в двух исполнениях: а) с заливкой гильзы в материал блока; б) Монолитные блоки цилиндров.
По способу охлаждения: а) с жидкостным охлаждением; б) с воздушным охлаждением.
Рис.1-
С сухой гильзой Рис.2 – С мокрой
гильзой
Силы действующие на картер и цилиндр: 1) Сила давления газов (растягивающая сила действ. на днище цилиндра и днище поршня передающееся коленвалу т.е. корен.шейкам прикрепл. к картеру).
2) Боковое давление поршней на цилиндры, создающее момент кручения в картере.
3) Силы инерции вращающихся и движущихся масс (т.к. коленвал не абсолютно жесткий, картер испытывает циклически повторяющийся изгиб).
4) Тепловые нагрузки цилиндров (неравномерное расширение).
Распространено крепление болтами и шпильками цилиндра к картеру.
Крепление при правильной передаче сосредоточенных сил: 1) Для увел. прочности картера выгоднее передавать силы большим числом малых шпилек, чем несколькими крупными, такое рассредоточение нагрузок заставляет работать большее сечение стенок.
2) Шпильки целесообразно нагружать на большую глубину в стенки. Увеличение длины шпилек повышает их прочность под действием ударных нагрузок и уменьшает тепловые напряжения.
Силовая схема – это схема передачи осн. сил отдельными элементами двигателя.
Силовая схема цилиндровой группы определяется элементом, замыкающим газовое усилие от днища камеры сгорания к картеру.
Преимущество первой схемы: 1) Фланец улучшает жесткость картера; 2) Затяжка болтов больше чем во второй схеме не зависит от тепловой деформации цилиндра.
Недостатки: 1) Фланцевое соединение менее надежно; 2) Большая толщина стенок цилиндра.
Преимущество второй схемы: 1) Стенки цилиндра разгружены от газовых усилий; 2) Меньшее влияние оказывается на зазоры в клапанах; 3) Удобная сборка; 4) Может быть использован любой материал для цилиндра и достаточная жесткость конструкции.
Недостатки: 1) Уменьшение проходных сечений охл. каналов и отложение грязи; 2) Демонтаж головки ухудшает установку компонентов цилиндров; 3) Подобная конструкция не увеличивает жесткость картера.
Преимущество третьей схемы: 1) Может быть использована гильза с очень малой толщиной стенок;
Недостатки: 1) Блок рубашек имеет достаточно малую прочность; 2) Газовые и воздушные стыки должны быть по возможности выведены из силового потока.
Существует несколько схем костр. исполнения:
1) Картер с подвешенным коленвалом
1. Для увеличения жесткости картера используют смещение нижней плоскости картера относительно оси коленвала.
2. Установка поперечных шпилек стягивающих крышку.
2) Разъемные картеры состоящие из верхней и нижней половин, картер представляет собой две детали снимающиеся по оси коленвала.
Соединение картера производится короткими шпильками, расположенными по периферии и силовыми шпильками расположенными как можно ближе к коренным шейкам.
Преимущества: большая жесткость
Недостатки: выше стоимость, трудней отливка, больший вес.
