1. Цель и задачи работы

1.1. Изучение назначения, устройства и общих принципов работы кривошипно-шатунных механизмов поршневых двигателей.

1.2. Изучение компоновочных схем и особенностей конструкции кривошипно-шатунных механизмов различных типов.

1.3. Изучение устройства деталей и узлов кривошипно-шатунных механизмов поршневых двигателей, условий сборки, регулировки.

1.4. Приобретение навыков изображения принципиальных схем узлов и мехенизмов.

2. Общие сведения и порядок выполнения работы

Студенты при подготовке к лабораторным занятиям обязаны использовать учебную литературу, методические пособия и имеющиеся в лаборатории плакаты и схемы, макеты систем, агрегатов и узлов. Получив задание, студент должен ознакомиться с целями, порядком выполнения и содержанием работы, контрольными вопросами и заданием для выполнения отчета.

Рекомендуется изучать материал, одновременно используя учебную и методическую литературу, имеющиеся в лаборатории макеты систем, агрегатов, узлов, плакаты и схемы. Студент должен знать назначение, устройство и основные характеристики кривошипно-шатунных механизмов (далее кшм) различных типов, назначение и конструкцию деталей и узлов кшм, их названия и материалы основных деталей, способы обработки их поверхностей и упрочнения. При изучении конструкции кшм необходимо уяснить конструктивные способы увеличения жесткости и прочности основных деталей, фиксации деталей от смещения при действии сил, обеспечения центрирования и соосности деталей, порядок выполнения разборки-сборки и способы регулировок.

До начала устного отчета по лабораторной работе студент обязан составить и защитить письменный отчет, объем и содержание которого оговаривается в методических указаниях, а вариант указывается преподавателем.

Задание на следующую лабораторную работу выдается преподавателем только после получения зачета с положительной оценкой по выполненной студентом предыдущей лабораторной работе.

Зачет по лабораторным занятиям складывается из зачетов по отдельным работам.

3. . Варианты отчетов по лабораторной работе

Вариант	Задание
1	Принципиальная схема кшм рядного 4-цилиндрового двигателя. Поршень. Назначение и устройство
2	Принципиальная схема кшм V-образного 4-цилиндрового двигателя. Коленчатый вал. Назначение и устройство
3	Принципиальная схема кшм V-образного 6-ти цилиндрового двигателя. Шатун. Назнаячение и устройство
4	Принципиальная схема кшм V-образного 8-цилиндрового двигателя. Конструкция головки блока цилиндров двигателя с воздушным охлаждением
5	Принципиальная схема кшм рядного 6-цилиндрового двигателя. Типы гильз цилиндров двигателя. Основные способы центрирования и уплотнения

4. Назначение и устройство, основные компоновочные схемы кшм

Детали и узлы кшм являются основой поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечивают восприятие давления газов, возникающего в цилиндре в результате сгорания рабочей смеси и преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Все детали КШМ подразделяются на подвижные и неподвижные. К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, картер (или блок-картер, если блок цилиндров и картер являются одной деталью) и головка блока цилиндров, к подвижным поршни и детали поршневой группы, шатуны, коленчатый вал, маховик. Наиболее распространенные компоновочные схемы КШМ автомобильных поршневых двигателей представлены на рис 1.

Самый простой двигатель – рядный (их обычно обозначают R2, R3, R4 и т.д., в зависимости от числа цилиндров). С увеличением числа цилиндров двигатель становится длиннее, что усложняет компоновку автомобиля. На современных переднеприводных автомобилях рядный шестицилиндровый двигатель устанавливается только на VOLVO S80 с очень компактной коробкой перемены передач.

Рис. 1. Основные компоновочные схемы КШМ

Для уменьшения длины двигателя и увеличения жесткости основных деталей и узлов конструкции применяют V-образные схемы КШМ (обозначают V2, V4, V6, V8 и т.д.), в которых блоки цилиндров располагаются под углом 90…120 градусов. V-образные двигатели с углом «развала» между блоками 180⁰ называют оппозитными. Такие двигатели конструктивно сложнее рядных, так как имеют как минимум вдвое больше головок цилиндров, коллекторов и валов механизма газораспределения, привод которого также более сложный. Оппозитные двигатели получаются еще и намного шире рядных. Поэтому они в основном используются для транспортных средств, в которых необходимо иметь двигатель небольшой высоты, например в автобусах с расположением силового агрегата под полом салона.

При выборе типа двигателя, одновременно с компоновочными и экономическими соображениями, приходится решать проблему уравновешенности двигателя. Вибрация двигателя на опорах неизбежна из-за чередования вспышек в цилиндрах, обусловленных порядком работы и вызывающих изменение величины крутящего момента на коленчатом валу. Действующие на детали КШМ силы инерции также влияют на уравновешенность двигателя. Степень уравновешенности некоторых двигателей показана в табл.1. Знаком «+» показаны уравновешенные силы и моменты сил, «-» - свободные (неуравновешенные). Для уравновешивания сил и моментов сил применяют противовесы на коленчатом валу, располагают определенным образом шейки вала, применяют специальные валы, вращающиеся синхронно с коленчатым валом двигателя.

Таблица 1 Степень уравновешенности двигателей

	1	R2	R3	R4	R6	V2	V4	V6	B6	B8
Силы инерции 1-го порядка	-	-	+	+	+	-	+	+	+	+
Силы инерции 2-го порядка	-	-	+	-	+	-	-	+	+	+
Центробежные силы**	+	+	+	+	+	+	+	+	+	+
Моменты сил инерции 1-го порядка	+	+	-	+	+	+	-	-	+	-
Моменты сил инерции 2-го порядка	+	+	-	+	+	+	-	-	+	+
Моменты центробежных сил	+	+	-	+	+	+	-	-	+	+