Тема 3

Заняття 3

План

1. Призначення та будова деталей рухомої групи КШМ: колінчастого валу, маховика.

2. Конструктивні та технологічні заходи, які забезпечують підвищення надійності і довговічності деталей КШМ.

3. Установка і кріплення двигуна на рамі.

Д/3 §16 - 18 ст. 49-55 [1] §18 - 20 ст. 42-49 [2]

1. Призначення та будова деталей рухомої групи кшм: колінчастого валу, маховика.

Колінчатий вал сприймає зусилля від поршнів, які передаються шатунами і перетворює їх в крутний момент, і передає на трансмісію.

Від колінчатого валу отримують привід різні механізми і деталі автомобіля (розподільний вал, масляний і водяний насос, вентилятор, генератор, компресор). Крім того колінчастий вал забезпечує рух поршнів під час допоміжних тактів і запуску двигуна. На колінчастий вал діють змінні сили тиску газів і інерції, які передаються зі сторони шатунно-поршневої групи, сили інерції елементів самого вала, реакції опор момент опору обертанню зі сторони маховика при передачі крутного моменту на трансмісію автомобіля і сили тертя в підшипниках.

Колінчастий вал складається з наступних елементів: корінні і шатунні шийки, щоки, противаги, передній кінець і задній кінець (хвостовик) з масловідбивачем, маслозгінною різьбою і фланцем для кріплення маховика.

Шатунні шийки служать для з'єднання колінчастого вала з шатунами, корінні шийки входять в підшипники, які встановлюють в блоку циліндрів.

Щоки з'єднують корінні і шатунні шийки колінчастого валу, утворюючи коліна або кривошипи. Противаги сприймають відцентрові сили інерції і створювані ними моменти.

Форма колінчастого валу залежить від числа і розміщення циліндрів, порядку роботи і тактності двигуна.

На більшості двигунів використовують повноопорні колінчасті вали, тобто кожна шатунна шийка розміщена між двома корінними. Таким чином повноопорний вал має корінних шийок на одну більше, ніж шатунних. Шатунні шийки колінчастого валу розміщують так, щоб однойменні такти в різних циліндрах двигуна відбувались через різні проміжки (по куту повороту колінчастого валу), а сили інерції, що виникають в циліндрах взаємно врівноважувались. Якщо коліна вала встановлювати не таким чином, що сили інерції не врівноважуються, то на такому валу встановлюють противаги.

Розміри шийок колінчастого валу, мм

	Корінні	Шатунні
ГАЗ-53А	70	60
КамАЗ-5320	95	80
ЗІЛ-130	74	68,5
ЯМЗ-236	110	88

Колінчасті вали дизелів ЯМЗ-236 і КамАЗ-740 не мають фланців для кріплення маховика. В шатунних шийках валів більшості двигунів є брудовловлювачі, для додаткової відцентрової очистки масла.

В якості корінних підшипників колінчастого вала використовують тонкостінні вкладиші. Вони призначені для зменшення тертя між шийками колінчастого вала і відповідними опорами, і тим самим зменшити швидкість зношення поверхонь тертя. Вкладиші виготовляють з сталеалюмінієвої стрічки. В карбюраторних двигунах не використовують корінні трьохшарові ( стальна стрічка, мідно нікелевий підшар і шар антифрикційного сплаву) вкладиші внаслідок низької границі витривалості антифрикційного шару, а використовують двохшарові вкладиші, які добре працюють на двигунах з високою частотою обертання колінчастого вала і незначними навантаженнями.

1 шар - стальна стрічка;

2 шар - антифрикційний сплав (70-75% алюмінію і 25-30% олова) ; Вкладиші корінних підшипників дизелів КамАЗ-740 - трьохшарові:

1 шар - стальна стрічка;

2 шар - мідно-нікелевий підшар;

3 шар - антифрикційний сплав (свинцевиста бронза). ЯМЗ-236 вкладиші двохшарові:

1 шар - стальна стрічка;

2 шар - антифрикційний сплав (свинцевиста бронза).

Вкладиші ЯМЗ і КамАЗ невзаємозамінні, а вкладиші ГАЗ-3102 і ЗІЛ-130 взаємозамінні.

Колінчастий вал утримується від осьового зміщення двома сталевими нерухомими шайбами, які встановлені з обох сторін першого корінного підшипника. Передню шайбу утримують від провертання два шрифти, один з яких запресований в блок циліндра, а другий - в кришку корінного підшипника. Задня шайба має прямокутний виступ, що входить в паз кришки. Площиною залитою бабітом шайба задня повернута до шліфованого поясу щоки колінчастого валу, а передня - до упорної стальної шайби встановленої на шпонці між торцем передньої корінної шийки колінчастого вала і розподільним зубчастим колесом.

На передньому кінці вала крім зубчастого колеса розміщений масловідбивач, маточина шківа привода водяного насоса, вентилятора і генератора. В торець колінчастого вала вкручений храповик. Передній кінець вала ущільнений, самопідтискним гумовим сальником, який розміщений в кришці розподільних шестерень. На маточину шківа напресований пилевідображувач, що захищає сальника від пилу і піску.

Ущільнення заднього кінця вала складається з сальника, маслозгінної різьби і масло відбивного гребеня. Сальник являє собою азбестовий шнур, просочений антифрикційним складом і покритий графітом. Сальник складається з двох половин розташованих в канавці блока циліндрів і в тримачі сальника, що привернутий до блока.

В задній кінець колінчастого вала запресований кульковий підшипник вала зчеплення. Фланець маховика відштампований як одне ціле з колінчастим валом.

Маховик служить для накопичення енергії під час робочого обертання колінчастого вала і віддачі енергії під час допоміжних тактів, зменшення нерівномірності обертання вала, згладжування моменту переходу деталей КШМ через мертві точки, полегшення пуску двигуна і рушення автомобіля з місця.

Маховик відливають з сірого чавуну, розмішуючи основну масу металу на ободі для збільшення моменту інерції. На обід маховика напресовують зубчатий вінець, необхідний для обертання колінчастого вала при запуску двигуна стартером.

На ободі або на торці маховика є мітки, які дозволяють встановити поршень першого циліндра в ВМТ.

Колінчастий вал в складі з маховиком і зчепленням балансують для того щоб неврівноважені сили інерції не визивали вібрацію двигуна і прискорене зношення корінних підшипників. Маховик кріплять до фланця болтами, які піддаються термообробці.

В дизелів ЯМЗ-236 і КамАЗ-740 маховик кріплять болтами безпосередньо до колінчастого вала (фланець відсутній). В такому випадку маховик точно фіксують відносно шийок колінчастого вала штифтами.