книги из ГПНТБ / Гаращенко, Г. М. Безопасность судовождения учебное пособие

щие для улавливания абразивных частиц; хромирован­ ные верхние поршневые кольца; вставные седла клапа­ нов из закаленного легированного чугуна и другие усо­ вершенствования.

Рис. 78. Блок-картер двигателя:

Блок-картер (рис. 78) представляет собой отливку коробчатой формы, верхняя часть которой образует блок цилиндров, а нижняя — верхнюю половину картера ко­ ленчатого вала, в котором расположено пять коренных подшипников.

149

Поперечные вертикальные перегородки разделяют блок-картер на одинаковые отсеки, число которых рав­ но числу цилиндров. Оси цилиндров расположены под углом 20° к вертикали.

Чугунные гильзы цилиндров свободно вставляются в отверстия отсеков блока. Расположенными в их нижней

части буртами гильзы опираются на блок и центриру­ ются установочными поясами, находящимися под опор­ ными буртами. Внутренние поверхности гильз (зеркало цилиндра) растачивают и шлифуют по размерам диа­ метров поршней с учетом тепловых зазоров.

Для обеспечения надежной работы цилиндров, рабо­ чая поверхность которых нагревается от соприкоснове­ ния с горячими газами, блок имеет двойные стенки по всей своей длине, образующие водяную рубашку, (зарубашечное пространство) системы охлаждения. В зарубашечном пространстве циркулирует вода, охлаждаю­ щая рабочую поверхность цилиндра. Верхняя часть ци­ линдра, как наиболее нагреваемая, охлаждается силь­ нее.

Сверху блок цилиндров закрывается головкой, вы­ полненной в виде одной детали. Укрепленная на блоке головка должна обеспечить герметичность камеры сго­ рания. Для этого между головкой и блоком цилиндра помещается специальная уплотнительная железоасбесто-

150

йая прокладка, пропитанная графитом. В прокладке сде­ ланы вырезы по диаметру цилиндров, отверстий для крепежных шпилек и каналов водяной системы.

Головка блока (рис. 79) представляет собой одну из наиболее сложных и ответственных деталей, так как должна выдерживать большое давление и высокую тем­ пературу. Для ее охлаждения существует такая же во­ дяная полость, как и у цилиндров, которая соединяется с зарубашечным пространством блока цилиндров через специальные соединительные отверстия и переходные втулки. Вода, нагревшись в водяной рубашке цилиндров, поднимается в полость головки, откуда, забирая тепло, направляется в охладитель.

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм под действием си­ лы давления газов на поршень преобразует прямолиней­ ное возвратно-поступательное движение поршня во вра­ щательное движение коленчатого вала.

В зависимости от типа и размера двигателя детали кривошипно-шатунного механизма отличаются большим разнообразием конструкций. Эти детали под влиянием больших нагрузок, воспринимаемых ими и вызывающих высокие напряжения в металле, подвержены более зна­ чительному износу, чем неподвижные.

Поршень (рис. 80) во время работы воспринимает давление расширяющихся газов, подвергается действию высоких температур и больших механических нагрузок.

Для двигателей «Москвич-412» поршни отливаются из высококремнистого алюминиевого сплава. Поршень состоит из головки, юбки и бобышек. Головка имеет днище выпуклой формы и цилиндрическую поверхность, на которой расположены канавки для поршневых ко­ лец. Юбка поршня имеет овальное сечение.

Так как во время работы верхняя часть поршня на­ гревается больше нижней, геометрическая форма его приближается к цилиндрической. Поверхность юбки поршня для лучшей приработки — лужена. В бобыш­ ках, представляющих собой два прилива в средней час­ ти поршня с внутренней его стороны, расточены отвер­

стия диаметром 22 i o ’. o i l l мм>КУДЗ входят концы порш­

невого пальца, соединяющего поршень с шатуном. Поршневой палец представляет собой пустотелый

151

стержень из качественной хромоникелёвой стали. Его рабочая поверхность закалена токами высокой частоты н прошлифована. На двигателях автомобиля «Москвич» устанавливаются пальцы «плавающего» типа. Во время работы они свободно проворачиваются вокруг своей оси и изнашиваются равномерно по окружности. Их осе­ вое смещение ограничивается стопорными кольцами,

Вид снизу

Рис. 80. Поршень двигателя «Москвич-412».

установленными в специально предусмотренных для этой цели выточках в бобышках поршня.

Для уплотнения зазора между поршнем и цилинд­ ром в канавках головки поршня помещаются поршне­ вые кольца, плотно прижимающиеся к рабочей поверх­ ности цилиндра. Это достигается тем, что в свободном состоянии диаметр кольца больше диаметра цилиндра, и благодаря имеющемуся разрезу-замку кольцо может сжиматься. Кроме того, поршневые кольца обеспечива­ ют отвод тепла от днища поршня к поверхности ци­ линдра.

Их отливают из мелкозернистого чугуна, плоскости тщательно шлифуют по торцам и окружности, что обес­ печивает их плотное прилегание к канавкам (рис. 81).

Верхние два кольца называются компрессионными, а нижние — маслосъемными.

Зазор в стыках должен быть в пределах 0,3—0,45 мм. Наружная поверхность верхнего уплотнительного коль­ ца для повышения износостойкости покрыта слоем по­ ристого хрома, второе компрессионное для лучшей при-

152

работки к цилиндру покрыто слоем олова. Маслосъем­ ное кольцо удаляет избыток смазки с рабочей поверх­ ности цилиндра, не допуская его попадания в камеру сгорания. Прорези в маслосъемном кольце предназна­ чены для отвода масла во внутреннюю полость поршня.

Кольца на поршне располагаются так, чтобы стыки их не находились в одной плоскости.

Шатун штампуется из высококачественной углеро­ дистой стали и состоит из трех частей: верхней голов­ ки, стержня и нижней головки. С целью облегчения и большей прочности стержень имеет двутавровое сечение

(рис. 82).

Верхняя головка неразъемная, в нее запрессовывает­ ся бронзовая втулка. Нижняя головка шатуна, пред­ ставляющая собой подшипник, делается разъемной. Крышка крепится к шатуну шатунными болтами с гай­ ками из высококачественной стали.

Вкладыши шатунных подшипников большинства дви­ гателей изготавливаются из стальной ленты толщиной 1,85—2 мм, внутренняя поверхность которой для умень­

153

шения трения и износа шеек коленчатого вала покрыта

вовесами, выполненными как одно целое с валом. Диаметр коренных шеек 0 К59,960 -0,013 мм и шатун­

ных — 0 Ш52,О12 -0,019мм (рис. 83).

Рис. 83. Коленчатый вал двигателя «Москвич-407»:

/ — коренные шейки; 2 — шатунные шейки; 3 — щеки; 5 — фланец.

При работе двигателя коленчатый вал подвергается воздействию периодически изменяющихся сил давления газов, сил инерции возвратно-поступательно движущих­ ся деталей и центробежных сил вращающихся деталей. Все эти силы вызывают деформацию вала (изгиб, скру­ чивание, сжатие и растяжение).

Коленчатый вал изготовляется из углеродистой ста­ ли. Шатунные шейки для повышения износостойкости подвергаются поверхностной закалке токами высокой частоты.

Вал вращается в пяти подшипниках, установленных в блок-картере двигателя. От коренных шеек к шатун­ ным просверлены каналы для подвода смазки к шатун­ ным подшипникам. В шатунных шейках высверлены по­ лости-грязеуловители, закрытые резьбовыми пробками.

При вращении коленчатого вала происходит сепара­ ция масла, поступающего к шатунным подшипникам. Под действием центробежной силы твердые частицы, находящиеся в масле, отбрасываются в верхнюю часть канала.

Осевые перемещения коленчатого вала ограничива­ ются торцами среднего коренного подшипника. На пе­ реднем конце вала установлены: звездочка цепного при­ вода газораспределения, шестерня привода масляного насоса, шкив привода вентилятора, водяного насоса и

154

электрогенератора. На заднем конце вала укреплен ма­ ховик.

Маховик предназначен для уменьшения неравномер­ ности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего такта и отдачи ее кривошипно-ша­ тунному механизму для выполнения других тактов. При помощи маховика запускают двигатель стартером. Для этого на маховике имеется зубчатый венец, а для облег­ чения сборки и регулировки нанесена риска с буквами ВМТ.

Газораспределительный механизм

Газораспределительный механизм обеспечивает сво­ евременное поступление в цилиндр горючей смеси и вы­ ход отработанных газов. В двигателе «Москвич» этот механизм состоит из привода кулачкового вала, коро­ мысел и клапанов с пружинами.

Впускной клапан установлен в канале блока цилинд­ ра, по которому в цилиндр поступает горючая смесь, а выпускной — в канале выпуска отработанных газов. Клапаны открываются и закрываются в строгом соот­ ветствии с рабочим процессом четырехтактного двига­

теля.

На рис. 84 приведена диаграмма фаз газораспреде­ ления двигателя «Москвич-412», на которой показаны моменты открытия и закрытия клапанов в зависимости ог угла поворота кривошипа коленчатого вала.

Фазы распределения обеспечивает соответствующая форма и расположение кулачков на распределительном валу и взаимоустановкой коленчатого и распределитель­ ного валов по меткам на шестернях механизма газо­ распределения (рис. 85).

Из диаграммы фаз газораспределения видно, что у двигателя «Москвич-412» выпускной клапан открывает­ ся в тот момент, когда кривошип коленчатого вала не доходит до н. м. т. на 5Г. Выпускной клапан закрывает­ ся, когда кривошип повернется на 9° после в. м. т. При этом отработанные газы выходят из цилиндра под соб­ ственным давлением, этим самым уменьшаются затра­ ты мощности на выталкивание отработанных газов из цилиндра и улучшается очистка цилиндров. Впускной клапан открывается на 13° до в. м. т. и закрывается, когда кривошип повернется на 47° после н. м. т. Хоро­ шее наполнение цилиндра горючей смесью обеспечивает инерция газового потока.

155

Как видно, продолжительность открытий и закрытия впускных и выпускных клапанов одинакова; способству­ ет этому величина зазоров между стержнями клапанов

и наконечниками.

Для регулирования теплового зазора в наружном плече коромысла имеется нарезное отверстие, в которое

В.М.Т.

:— Перекрытие клапаноб

"gj Закрытие быпускного

— и- клапана________________

ПроЭолжительпость

бпдСка 140°___________

Открытие

быпускного

Клапана

Рис. 84. Диаграмма фаз распределения двигателя «Москвич-412».

ввертывается регулировочный болт с контргайкой. Ве­ личина зазора у впускных клапанов 0,18—0,20 мм и у выпускных — 0,13—0,15 мм — устанавливается с по­ мощью набора стальных пластинок (щупов) и фиксиру­ ется регулировочным болтом.

У двигателя «Москвич-412» механизм газораспреде­ ления выполнен с клапанами, расположенными наклон­ но в поперечной плоскости, с углом развала 58°.

Впускные и выпускные клапаны передвигаются в на­ правляющих втулках из металлокерамики.

Стержень, имеющий диаметр 0 8 _ о|О2з мм, соприка­ саясь со втулкой, не перекашивается, и поэтому головка

156