3. Техника безопасности при испытаниях.

Для безопасности работы обслуживающего персонала при испыта­ниях двигателей лаборатория должна быть оборудована в соответст­вии с санитарно-техническими требованиями, требованиями по­жарной безопасности и техники безопасности.

Лабораторные помещения должны иметь приточно-вытяжную вентиляцию, исключающую загрязнение воздуха вредными вещест­вами выше допустимой концентрации, установленной санитарными нормами для рабочих помещений. ГОСТ 12.1.005 определяет преде­льно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Стеклянные трубки ртутных приборов должны быть закрыты органическим стеклом. Они должны иметь улавливающее устройст­во на выходе и сборники. Для предотвращения выхода паров ртути ее поверхность должна быть закрыта слоем защитной жидкости, в качестве которой можно использовать воду.

Необходимо соблюдать требования по уровню шума в помещениях.

Особое внимание следует уделять требованиям по пожаро- и взрывобезопасности. Трубопроводы централизованной подачи топ­лива рекомендуется прокладывать только с внешней стороны зда­ния, с вентиляцией и заземлением на входе в помещение.

Обязателен периодический контроль оборудования топливных систем. Хранить обтирочный и горючий материал следует в закры­той таре. Все необходимые средства для пожаротушения должны быть исправны.

В ходе испытаний двигателя обслуживающему персоналу запре­щается находиться рядом с вращающимся ротором и соединитель­ными муфтами даже при наличии ограждения, а также прикасаться к вращающимся деталям двигателя.

При появлении нетипичных стуков и шумов в двигателе, тор­мозной системе или соединительной муфте, а также при значитель­ном падении давления масла, двигатель необходимо перевести на режим холостого хода, путем снижения подачи топлива с одновре­менным полным снятием нагрузки. В аварийных ситуациях и при возникновении пожара двигатель должен быть остановлен немед­ленно даже под нагрузкой.

Контрольные вопросы.

1. Назовите виды испытаний энергетических установок.

2. Назовите основные части испытательных стендов.

3. Назовите типы тормозных устройств.

4. В чем заключается принцип действия тормозных устройств?

5. Какие показатели измеряются при проведении испытаний двигателей и какие приборы для этого используются?

Лекция 10: кривошипно-шатунный механизм.

1. Классификация и назначение, компоновочные и кинематические схемы, конструкция элементов корпусной и цилиндровой группы.

2. Конструкция элементов поршневой группы.

3. Конструкция элементов шатунной группы.

4. Конструкция коленчатого вала.

1. Классификация и назначение, компоновочные и кинематические схемы, конструкция элементов корпусной и цилиндровой группы.

Корпус является базовой частью двигателя. На него устанавли­ваются все его основные механизмы и системы. Он обеспечивает крепление двигателя на транспортном средстве. Корпус состоит из двух функциональных элементов: цилиндра и картера.

Цилиндр выполняет функцию направляющего элемента для дви­жущегося поршня, он участвует в обеспечении необходимого теп­лового режима поршневой группы. Головка цилиндра соединена с цилиндром шпильками или болтами, а стык между ними уплотня­ется прокладкой. Головка совместно с цилиндром формирует ка­меру сгорания, а с движущимся поршнем создает пространство, в котором реализуется рабочий процесс.

Картер предназначен для установки коленчатого вала, ограни­чивает объем для движущихся элементов КШМ и обеспечивает крепление двигателя на транспортном средстве. Картер состоит из перегородок коренных опор, боковых и торцевых стенок, опорной плиты и нижней части. Нижняя часть картера может служить ем­костью для масла и называется масляным поддоном. Обычно она не является несущей и штампуется из листовой стали толщиной 1... 1,5 мм или отливается из алюминиевого сплава.

Блок цилиндров состоит из следующих элементов: боковых и торцовых стенок, межцилиндровьк перемычек и верхней гори­зонтальной плиты, объединенных термином «водяная рубашка», а также цилиндров. Если в цилиндры, отлитые совместно с водя­ной рубашкой, устанавливают тонкостенные гильзы, то они на­зываются сухими. Если цилиндры схемные и омываются охлажда­ющей жидкостью, то их называют мокрыми гильзами.

Картер состоит из перегородок коренных опор, боковых сте­нок, верхней горизонтальной опорной плиты и нижней прива­лочной плоскости, на которой фиксируется масляный поддон. Последний может быть выполнен как в виде тонкостенной конст­рукции, образующей емкость для сбора и размещения масла, так и в виде монолитного несущего элемента, что способствует повы­шению жесткости корпуса.

По тому, как элементы корпуса двигателей с жидкостным ох­лаждением воспринимают нагрузку от газовых сил, различают следующие силовые схемы:

1) с несущим блоком цилиндров (рис. 10.1, а), когда силы давле­ния газов воспринимаются головкой, силовыми болтами (шпиль­ками), опорами коренных подшипников и нагружают растягива­ющими усилиями стенки блока цилиндров.

Разновидностью дан­ной силовой схемы при мокрых гильзах является схема с несущей рубашкой (рис. 10.1, б). При этом газовые силы нагружают (растя­гивают) только стенки водяной рубашки;

2) с несущими силовыми шпильками (рис. 10.1, в). Силы газов, действуя на головку, воспринимаются длинными шпильками, ко­торые крепятся в верхней части картера. При этом рубашка охлаж­дения и мокрые гильзы в результате предварительной затяжки шпилек находятся в сжатом состоянии, и газовые силы разгружают их. Блок-картеры, выполненные по данной схеме, могут отливать­ся из алюминиевого сплава в силу их меньшей нагруженности.

Рис. 10.1. Силовые схемы двигателей с жидкостным охлаждением:

а — с несущим блоком цилиндров; б — с несушей рубашкой; в — с несущими силовыми шпильками

Цилиндры двигателя могут быть выполнены совместно с эле­ментами водяной рубашки блока или изготовляться как отдель­ные детали — гильзы. Применение негильзованного блока цилин­дров обеспечивает высокую прочность и жесткость блок-картера. Такая конструкция имеет меньшие габариты и массу, требует от­носительно небольшой механической обработки. Однако при этом технологически сложно получить качественную отливку со ста­бильными геометрическими параметрами. Кроме того, при выхо­де из строя одного из цилиндров требуется замена всего блока.

Блоки цилиндров с мокрыми вставными и сухими гильзами в большей или меньшей степени лишены указанных недостатков. При этом упрощается технология отливки блок-картеров (для них можно использовать менее дорогостоящие материалы и только для гильз — более качественные), уменьшается неравномерность на­грева, а следовательно, и термическое коробление гильз и бло­ков, уменьшаются затраты на ремонт.

Сухие гильзы изготовляют двух видов: с верхним опорным бур­том и без него (рис. 10.2, б, а). Толщина стенок таких гильз цилин­дров составляет 2...4 мм. Гильзы второго типа запрессовывают в блок с некоторым натягом для фиксации их перед окончательной обработкой после установки в блок и при работе двигателя.

Сухие гильзы также могут выполняться в виде вставки в верхней зоне цилиндра, подверженной наибольшему износу. Для повышения износостойкости сухие гильзы изготовляют из кислотоупорного высоколегированного чугуна аустенитной структуры.

Особое внимание при монтаже сухих гильз уделяют обеспечению хорошего контакта с блоком. В противном случае ухудшаются условия отвода теплоты от гильзы в охлаждающую жидкость, что вызывает нежелательную дополнительную деформацию гильзы в цилиндре.

Мокрая вставная гильза имеет фланец в верхней, средней или нижней части гильзы, опирающийся на кольцевой прилив блока (рис. 10.2, в, г, д). Жесткость фланца должна быть достаточной для обеспечения допустимой деформации гильзы при затяжке сило­вых болтов (шпилек).

Рис. 10.2. Типы гильз цилиндров: а — сухая без опорного бурта; б — сухая с верхним опорным буртом; в — мокрая с верхним опорным фланцем; г — мокрая с нижним опорным фланцем; д — мокрая со средним опорным фланцем

Более низкое расположение опорного фланца способствует улучшению охлаждения наиболее термически нагруженных верх­ней части гильзы и поршневых колец. Это уменьшает термические деформации верхнего пояса гильзы, что позволяет снизить износ и исключить задиры поверхностей трения элементов цилиндро-поршневой группы, а также уменьшить расход масла.