Рухомі деталі кривошипно-шатунного механізму

Рис. . Рухомі деталі кривошипно-шатунного механізму

двигуна автомобіля КАМАЗ

Рис. . Колінчастий вал двигуна V10TDI з гасником крутильних коливань у маховику та урівноважуючим валом

Рис. . Гасник крутильних коливань колінчастого вала двигуна R5 TDI

Маховик Призначення

Накопичення енергії протягом робочого ходу, зменшення нерівномірності обертання колінчатого вала двигуна, долання короткочасних перевантажень та забезпечення запуску двигуна у тому числі після короткочасної зупинки з використанням енергії обертання двомасових маховиків.

Конструкція

Маховик відливається з сірого чавуну і може бути одномасовий, двомасовий. Функції маховика може виконувати ротор стартер-генератора. Деякі маховики виконують порожнинними з наповнювачем. Основна маса маховика розташовується по зовнішньому діаметру. В конструкцію маховика входить корпус, зубчатий вінець, отвори для кріплення болтами до фланця колінчатого вала та штифти для точної фіксації. На ободі маховика є мітки встановлення поршня першого циліндра у верхню мертву точку. Конструкція двомасового маховика наведена на рисунках нижче. Колінчастий вал разом з маховиком та зчепленням піддають динамічному та статичному балансуванню.

Рис. . Конструкція двомасового маховика двигуна ZMS

Дає можливість спростити конструкцію веденого диску зчеплення та знизити його собівартість, що важливо при заміні. Значно зменшує нерівномірность обертання колінчатого вала двигуна, при доланні короткочасних перевантажень. Незважаючи на ускладнення конструкції, двомасові маховики знаходять все більше застосування.

Рис. . Конструкція двомасового маховика та зчеплення у розтину

Як видно з рисунку використання двомасового маховика дозволяє не застосовувати демпферні пружини у конструкції зчеплення, що дає можливість спростити конструкцію та зменшити масу веденого диску зчеплення.

Рис. . Зрівноважувальний механізм двигуна R4 FSI Audi

Рис. . Поршень двигуна V8 TDI CR Audi з примусовим охолодженням

Рис. . Полегшені поршні бензинових двигунів Audi FSI

з безпосереднім впорскуванням бензину

Рис. . Поршень двигуна 1ZR-FE Тойота

Рис. . Поршень кульового двигуна внутрішнього згоряння

Рис. . Розташування поршнів та їх рух по фігурній

направляючій кульового двигуна

Рис. . Поршень двотактного двигуна без кривошипно шатунного механізму

Рис. . Поршень і шатун двигуна V 10TDI

Основні напрями розвитку конструкції газорозподільних механізмів

- Ускладнення конструкції за рахунок удосконалення конструкції та масового застосування автоматичних електронних систем керування робочими процесами двигуна;

- Електронне керування приводом клапанів;

- Впровадження нових схем механізмів газорозподілу з гідравлічним і електромагнітним приводом клапанів, завдяки чому збільшується надійність і знижується шумність.

- Використання автоматичних електронних системи регулювання фаз газорозподілу, які забезпечують найбільш оптимальний режим роботи двигуна в залежності від навантаження та обертів колінчастого вала, зміну кута відкриття та закриття клапанів;

- Використання електронних систем, що регулюють висоту піднімання клапанів на різних режимах роботи двигуна;

- Застосування багатоклапанних механізмів (3-4-5 на один циліндр);

- Використання газорозподільних механізмів, які дають можливість відключати від роботи ряд циліндрів на деяких режимах ;

- Виготовлення деталей газорозподільних механізмів з матеріалів, які знижують втрати на тертя;

За рахунок застосування генератора системи ISAD(Integrated Starter Alternator Damper - інтегрований стартер-генератор - гаситель вібрацій), в майбутньому можливе масове застосування електронного управління приводом клапанів (зараз застосовується тільки на останніх автомобілях BMW 7 - q серії).

Нині клапанам з механічним управлінням потрібно механічну потужність в діапазоні від 4 до 7,5 кВт (залежно від типу вживаної конструкції, робочого об'єму двигуна, кількості клапанів і розподільних валів, і якості виготовлення деталей). У разі електричного варіанту не лише покращується енергетичний баланс, а відповідно, зменшується витрата палива, але і може здійснюватися регулювання часу відкриття клапанів залежно від навантаження на двигун. Необхідна для цього електрична потужність в 4-5 кВт повністю забезпечується системою управління подачею і розподіли енергії.

Принцип дії

Чим досконаліший газорозподільний механізм, тим краще наповнення циліндрів паливною сумішею і тим краще видалення з циліндрів відпрацьованих газів.

Привід газорозподільного вала здійснюється від колінчастого вала двигуна і може бути зубчастим, ланцюговим, пасовим.