книги из ГПНТБ / Калинин М.П. Основы устройства мотоцикла
.pdfВ двухтактных двигателях все кольца компрессион ные; в четырехтактных, кроме того, ставятся маслосъем ные. Маслосъемное кольцо применяется для снятия из лишка масла со стенок цилиндра. Масло, собранное кольцом при движении поршня через его щелевые отвер стия, поступает в канавки поршня, далее проходит по отверстиям канавок внутрь поршня и стекает в картер двигателя.
Поршневые кольца изготавливаются упругими из спе циального серого чугуна. Поверхность кольца для повы шения износоустойчивости покрывают слоем пористого хрома, а для улучшения приработки — лудят.
Кольцо делается с разрезом, место разреза называет ся замком. Замки изготавливаются различной формы (рис. 15, г). Для предотвращения заклинивания кольца во время работы в его замке делается зазор, который равен 0,1—0,3 мм. У верхнего кольца он должен быть больше, чем у нижнего.
При установке колец на поршень необходимо сле дить, чтобы их замки не находились один под другим, а были смещены в шахматном порядке во избежание про рыва газов в картер.
Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна и представляет со бой стальной пустотелый валик, поверхность которого для прочности цементируется. Наружная цементация и закаленная поверхность противодействует износу.
На современных мотоциклетных двигателях ставятся пальцы «плавающего типа», которые при работе свобод но поворачиваются как во втулке шатуна, так и в брбышках поршня. От осевого смещения палец предохра няется стопорными кольцами.
Шатун передает усилие при такте расширения от поршня на коленчатый вал и вместе с ним преобразует возвратно-поступательное движение поршня во враща тельное движение вала, а при вспомогательных тактах наоборот.
Шатун (рис. 16) имеет верхнюю головку с внутрен ней бронзовой втулкой, посредством которой он соеди няется через поршневой палец с поршнем, стержень двухтаврового сечения и нижнюю головку, служащую для соединения с шатунной шейкой кривощипа коленча того вала.
21
|
|
Нижняя |
головка |
ша |
|||||
|
|
туна, |
изготовляется |
не |
|||||
|
|
разъемной, |
|
а |
также |
||||
|
|
разъемной. В нижней го |
|||||||
|
|
ловке, |
надетой |
на |
криво |
||||
|
|
шипный палец, |
находится |
||||||
|
|
роликовый |
|
(двигатели |
|||||
|
|
мотоциклов |
|
|
К-750, |
||||
|
|
ИЖ-Ю, |
ИЖ-П. |
|
М-62, |
||||
|
|
«Восход» |
и |
др.) |
|
или |
|||
|
|
игольчатый |
подшипник. |
||||||
|
|
Ролики |
или иглы |
|
могут |
||||
|
|
вращаться |
непосредствен |
||||||
|
|
но в нижней головке ша |
|||||||
|
|
туна |
|
(двигатели |
|
мото |
|||
|
|
циклов К-175, М-61) или |
|||||||
|
|
по |
поверхности запрессо |
||||||
|
|
ванного в нижнюю голов |
|||||||
|
|
ку кольца. |
|
|
|
кото |
|||
|
|
Поверхности, на |
|||||||
|
|
рые |
опираются |
ролики |
|||||
|
|
или |
иглы, |
подвергаются |
|||||
|
|
цементации |
с |
последую |
|||||
|
( S ^2 LEai |
щей |
термической |
|
обра |
||||
|
боткой, |
после |
чего |
шли |
|||||
|
Рис. 16. Шатуны: |
||||||||
|
фуются. Ролики или иглы |
||||||||
а — с |
неразъемной нижней головкой; |
||||||||
б — |
с разъемной нижней головкой: / — |
могут |
|
быть |
заключены |
||||
верхняя головка; 2 — бронзовая втулка; |
в |
сепараторы |
(двигате |
||||||
3 — стержень; 4 — нижняя головка; 5 — |
|||||||||
|
кольцо; 6 — сепаратор |
ли |
|
мотоциклов |
К-750, |
ИЖ-Ю, ИЖ-П) или устанавливаться без них (двигатели мотоциклов К-175 и др.).
Смазка к пальцу верхней головки шатуна поступает через отверстия в головке и бронзовой втулке, к подшип нику нижней части шатуна — через щели.
Коленчатый вал воспринимает усилие шатунов от поршней и передает его на ведущее колесо мотоцикла через механизмы силовой передачи.
Коленчатые валы имеют один или несколько криво шипов. Выполняются они разборными (рис. 17,6) и не
разборными. |
(рис. 17) состоит из кривошипного |
|
К р и в о ш и п |
||
пальца |
или шатунной шейки, охватываемой нижней го |
|
ловкой |
шатуна, |
двух щек, являющихся в большинстве |
22
Рис. 17. Коленчатые валы:
а , в — иеразборные; б — разборные; 1 — шатунная шейка (палец крнвошнла); 2 — щека (маховик) 3 — коренные пальцы; 4 — про тивовесы
конструкции маховиками, и двух коренных пальцев или шеек, на которых он вращается в подшипниках, уста новленных в картере.
Маховики большинства двигателей являются состав ной частью коленчатого вала и используются для равно мерного вращения коленчатого вала и облегчения пу ска двигателя.
Двигатели мотоциклов имеют маховики, расположен ные внутри картера, или один маховик, находящийся вне картера.
23
Маховики двухтактных двигателей — составная часть коленчатого вала. Так, в двигателях мотоциклов М-105, «Восход», ИЖ-П коленчатый вал состоит из двух щекмаховиков. Обе они соединены между собой запрессо ванным пальцем кривошипа нижней головки шатуна. У четырехтактных двигателей маховик является отдель ной деталью и крепится на конце коленчатого вала вне картера.
Для разгрузки коренных подшипников от центро бежных сил инерции служат противовесы. У двигателей с наружным маховиком ими являются утолщения щек кривошипа.
Картер двигателя является основанием для монтажа деталей кривошипно-шатунного и газораспределительно го механизмов, а также предохраняет их от загрязнения. Он изготовляется из алюминиевого сплава в виде короб ки, состоящей из двух разъемных частей (рис. 18).
В картере устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала. В двухтактном двигателе картер яв ляется одновременно камерой-насосом, в которую вна чале через карбюратор засасывается свежая горючая смесь, а затем она перегоняется в цилиндр двигателя. Поэтому он изготовляется особо герметичным.
Герметизация достигается установкой уплотняющих прокладок между разъемными частями картера и саль ников из бензостойкой резины на коренных пальцах
Рис. 18. Картер двухтактного двигателя:
/ — правая половина картера; 2 — отсек крнвошнпной камеры; 3 — проду вочные каналы картера; 4 — отсек коробки передач
24
коленчатого вала, препятствующих пропуску горючей смеси и постороннего воздуха.
Чтобы обеспечить рабочий процесс, картеры двух тактных двухцилиндровых двигателей, кроме того, име ют две герметичные раздельные камеры для каждого цилиндра в отдельности.
На двухтактных двигателях преимущественно при меняются картеры, у которых в общей отливке объедине ны полости для кривошипа, коробки передач, сцепления, передней передачи и генератора.
Картер четырехтактного двигателя, кроме того, име ет дополнительную полость для размещения части меха низма' газораспределения, отсеки для масла, каналы и отверстия для масляного насоса, фильтра и др.
МЕХАНИЗМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Механизм газораспределения служит для своевремен ного впуска в цилиндры двигателя горючей смеси и вы
пуска отработавших газов. |
|
Мотоциклетные двигатели отечественного производ |
|
ства |
имеют б е с к л а п а н н о е г а з о р а с п р е д е л е |
н ие |
(двухтактные) и к л а п а н н о е (четырехтакт |
ные) . |
|
При бесклапанном газораспределении открытие и закрытие впускных, выпускных и продувочных окон производится поршнем, движущимся внутри цилиндра. В этом случае поршень, кроме своей основной работы, выполняет роль механизма газораспределения. Этот ме ханизм прост и не требует регулировки.
В двухтактном двигателе подача горючей смеси в ци линдр происходит в тот момент, когда из него еще не удалены отработавшие газы, а давление в нем выше ат мосферного. Введение горючей смеси в таких условиях осуществляется способом продувки. Роль продувочного механизма выполняют: поршень, цилиндр и картер. Та кая продувка называется кривошипно-камерной.
Через впускные окна горючая смесь поступает из карбюратора в картер двигателя. Перепускные окна соединяют картер двигателя с цилиндром, а выпускные соединяют цилиндр с атмосферой. Поршень в определен ной последовательности открывает окна, соединяя
25
|
картер и внутреннюю по |
||||
|
лость |
цилиндра |
с |
соот |
|
|
ветствующим |
патрубком |
|||
|
или |
каналом |
в теле ци |
||
|
линдра. |
|
|
|
|
|
В зависимости от рас |
||||
|
положения перепускных |
||||
|
(продувочных) и выпуск |
||||
|
ных окон и их количества |
||||
|
типы |
продувок |
бывают: |
||
|
возвратно-петлевые |
(од |
|||
|
носторонние), |
|
попереч |
||
|
ные, |
крестовидные |
(см. |
||
Рис. 19. Диаграмма фаз газорас |
рис. 9). |
распростра |
|||
пределения двигателя мотоцикла |
Наиболее |
||||
ИЖ-П |
нена |
в о з в р а т н о |
|||
|
п е т л е в а я |
|
продувка, |
применяемая на большинстве двигателей отечественных мотоциклов (М-105, «Восход», ИЖ-П2, ИЖ-Ю2).
При всех рассмотренных типах продувок начало от крытия и конец закрытия поршнем впускного, перепуск ного клапанов происходит на расстояниях, одинаково удаленных от мертвых точек. Такие продувки называю тся симметричными; фазы их газораспределения также симметричны. Так, например, в диаграмме двигателя мотоцикла ИЖ-П (рис. 19) фаза впуска начинается за
60,5° до в. м. т. и заканчивается |
через 60,5° угла поворо |
||
та коленчатого вала |
после в. м. т. Фазы выпуска |
и про |
|
дувки начинаются |
до н. м. т. |
и заканчиваются |
после |
н. м.т. также через |
равное количество градусов поворо |
||
та коленчатого вала. |
|
|
|
Для лучшего наполнения цилиндра свежей горючей смесью и полной очистки его от отработавших газов в двухтактных двигателях открытие и закрытие окон про исходит с запаздыванием или упреждением мертвых то чек. Моменты начала открытия и конец закрытия впу скного и выпускного окон (а для четырехтактного дви
гателя — клапанов) |
называются фазами газораспреде |
ления. |
г а з о р а с п р е д е л е н и е имеют че |
К л а п а н н о е |
тырехтактные карбюраторные двигатели. В зависимости от расположения клапанов механизмы клапанного газо распределения делятся на два типа: с нижними (боковы
26
ми К-750) и верхними (или подвесными М-62) клапанами. Отличительным признаком механизма с нижними кла панами является расположение клапанов в цилиндре, а механизма с верхними клапанами — в головке цилин дра.
Наиболее простой механизм газораспределения при нижнем расположении клапанов (рис. 20) состоит из кла пана, седла, направляющей втулки, пружины, опорной шайбы, теплоизолирующей шайбы пружины, запорных сухариков, толкателя с регулировочным винтом и гай кой, кулачковых валиков с подшипниками, большой й малой распределительных шестёрен.
Клапан к седлу прижимает пружина. При вращении коленчатого вала его малая распределительная шестер ня вращает большую распределительную шестерню, жестко связанную с кулачковым валиком. По мере вра щения кулачкового валика его кулачки через толкатели поднимают клапаны на высоту 6—8 мм от седла. Каж дый клапан должен открываться один раз за два оборо та коленчатого вала, поэтому распределительный вал вращается в два раза медленнее коленчатого, для этого его шестерня имеет вдвое больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала.
Для обеспечения плотного прилегания клапана к седлу, при удлинении деталей клапанного механизма от нагрева во время работы двигателя, между стержнем клапана и болтом толкателя устанавливается тепловой зазор. На холодном двигателе мотоцикла К-750 он ра вен 0,1 мм. Регулировка зазора производится регулиро вочным винтом толкателя.
Верхнеклапанный механизм М-62 (рис. 21) работает по следующему принципу. Ведущая шестерня коленча того вала 6 через зацепленную с ней шестерню распре делительного вала 5 приводит его во вращение. Кулач ки распределительного вала, набегая на толкатели 4, передвигают их вверх. Толкатели поднимают штанги 3, а те, в свою очередь, через коромысло 2 нажимают на стержень клапана 1 и, преодолевая силу сжатия пру жин, открывают его. Регулировка теплового зазора про изводится регулировочным болтом в коромысле.
Для лучшего наполнения цилиндра свежей горючей
смесью и хорошей очистки его от отработавших |
газов |
в двухтактных двигателях открытие и закрытие |
окон, |
27
Рис. 20. Механизм газораспределения нижнеклапанного двигателя:
/ — клапан; 2 — седло; 3 — капрааляющая втулка; 4 — теплоизо лирующая шайба пружины; J — пружина; S — запорные сухари ки; 7 — опорная шайба; 8 — регулировочный винт; 9 — гайка; /0 — толкатель; 11 — кулачковые валики; 12 — большая распредели тельная шестерня; 13 — малая распределительная шестерня
28
ав четырехтактных —
клапанов |
происходит не |
|
||||
в |
момент |
нахождения |
|
|||
поршня в одной из мерт |
|
|||||
вых точек, а с запазды |
|
|||||
ванием или упреждением. |
|
|||||
|
Моменты |
начала |
от |
|
||
крытия и конца закрытия |
|
|||||
впускного |
и |
выпускного |
|
|||
клапанов |
(для |
двухтакт |
|
|||
ных двигателей — окон) |
|
|||||
называются фазами газо |
|
|||||
распределения. |
открытия |
|
||||
|
Опережение |
|
||||
и запаздывание закрытия |
|
|||||
впускного |
клапана |
уве |
|
|||
личивает |
период впуска, |
|
||||
за |
счет чего |
повышается |
|
|||
наполнение цилиндра све |
|
|||||
жей горючей смесью. Пе |
|
|||||
риод выпуска на двигате |
|
|||||
лях также увеличивается, |
|
|||||
что улучшает очистку ци |
|
|||||
линдра от остатков |
сго |
|
||||
ревших газов. |
|
При |
этом |
|
||
впускной |
и |
|
выпускной |
|
||
клапаны (окна) |
в течение |
|
||||
определенного |
промежут |
|
||||
ка |
времени открыты од |
|
||||
новременно. Этот период |
|
|||||
называется перекрытием. |
|
|||||
Фазы |
газораспределе |
Рис. 21. Механизм газораспределе |
||||
ния |
двигателя |
мотоцикла |
ния верхнеклапанного двигателя: |
|||
К-750 (рис. 22) |
на впуск |
/ —клапан; 2 —коромысло; 3 — штанга; |
||||
4 — толкатель; 5 — распределительный |
||||||
и выпуск имеют по 348°. |
вал; 6 — коленчатый вал |
|||||
Перекрытие клапанов со |
|
|||||
ставляет 76° + |
52° = |
128°. На двигателе мотоцикла М-62 |
фазы газораспределения на впуск и выпуск имеют по 314°, перекрытие составляет 57° + 37° = 94°.
Декомпрессор двухтактного двигателя служит для продувки цилиндра и картера, уменьшения сжатия в мо мент поворачивания коленчатого вала и остановки дви гателя. Он состоит из корпуса, клапана с рычажком,
29
змт - |
закрытия |
|
/“ i/U i-ѵ Г Г і U A H . |
|
DomyCKHOTO кла- |
Начало < |
<пана после вит |
Крытия зп |
Начало о т |
ного клаг |
|
на д о ВМ |
кры тия вы |
|
пускного |
Конец, за |
Iклапана НМТ |
крытия |
|
впускног |
0 |
клапана |
|
ПОСЛЕ № |
|
НМТ
Рис. 22. Диаграмма фаз газораспределения дви гателя мотоцикла К-750.
пружинки и троса. Рычажок управления декомпрессора установлен на руле.
Разборка двигателя производится: для снятия цилинд ров, притирки клапанов, очистки от нагара или замены поршневой группы. Для снятия цилиндров и головок применяют частичную разработку, не снимая двигатель с рамы.
Для снятия головок цилиндров на мотоциклах М-62 отсоединяют выпускные трубы и карбюраторы, отвер тывают крышку клапанного механизма, снимают голов ки цилиндров вместе со стойками коромысел и вытаски вают штанги.
На мотоцикле К-750 головки цилиндров снимаются путем отвертывания болтов, соединяющих их с цилин драми, при этом выпускные трубы и карбюраторы не трогают. Сами цилиндры снимают после отвертывания гаек, которыми они крепятся к шпилькам, установлен ными на картере двигателя. При снятии цилиндров на до обязательно снять крышки клапанных коробок.
Проворачивать коленчатый вал без цилиндров не рекомендуется во избежание поломки поршней.
Поршневые кольца снимаются с поршня при помощи пластин из фольги или металла толщиной 0,5 мм и ши риной 4—5 мм. Пластины, вставленные между кольцом и поршнем, передвигают по поршню от места стыка (замка) кольца, приподнимая его из канавки, Когда все
30