Лабораторная работа №2 «Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизм автотракторных двигателей»
Цель работы: изучить кривошипно-шатунный и газораспределительный механизм автотракторных двигателей.
Материальное обеспечение: разрезы двигателей Д-240, А-41, ЗИЛ-130, отдельные сборочные единицы, детали механизмов двигателей, макеты и плакаты. Двигатель ВАЗ-2112 (21124) 16-клапанный, переднеприводной в сборе со сцеплением и коробкой передач (агрегаты в разрезе). Дизельный двигатель легкового автомобиля с навесным оборудованием с сборе со сцеплением и коробкой передач (агрегаты в разрезе).
Содержание работы:
Назначение кривошипно-шатунного механизма: детали, конструкция, взаимодействие деталей. Условия работы и материал деталей кривошипно-шатунного механизма дизеля Д-240, А-41, карбюраторного двигателя ЗИЛ-130.
Назначение и конструкция основных деталей двигателей: Д-240, ЗИЛ-130, А-41: блок-картера, головки цилиндров, коленчатого вала, шатуна, поршня, маховика и расположение на нем меток.
Взаимодействие и условия работы, устройство, материал деталей механизма газораспределения, конструкция и расположение привода механизма и назначение меток на распределительных шестерных, диаграмму фаз газораспределения двигателей Д-240, А-41, ЗИЛ-130.
Регулировки в механизмах газораспределения. Последовательность регулирования зазора в клапанах двигателей Д-240,ЗИЛ-130. Назначение и действие декомпрессионного механизма двигателей А-41, СМД-14.
Характерные неисправности кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения и влияние их на работу двигателя, с техническим обслуживанием этих механизмов.
Кривошипно-шатунный механизм (кшм).
1.Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.
Рис. 6. Рис 1.Кривошипно-шатунный механизм:
1 - болт маховика; 2 - болт сцепления; 3 - маховик; 4 - венец маховика; 5 - маслосъемные кольца; 6 - компрессионные кольца; 7 - поршень; 8 - втулка головки шатуна; 9 - поршневой палец; 10 - стопорное кольцо; 11 - вкладыш коренного подшипника; 12- упорное полукольцо; 13 - вкладыш шатунного подшипника; 14 - коленчатый вал; 15 - противовес; 16 -крышка шатуна; 17-шатунный болт; 18 - шатун; 19 - болт коленчатого вала; 20- шкив; 21 - шестерня привода масляного насоса; 22 -шестерня.
Основные детали кривошипно-шатунного механизма (рис. 6): коленчатый вал 14, поршни 7, шатуны 18, поршневые пальцы 9 и кольца, коренные и шатунные вкладыши подшипников, маховик 3.
2.Назначение и конструкция основных деталей КШМ
Коленчатый вал- полноопорный, стальной, с четырьмя шатунными и пятью коренными шейками, подвергнутыми поверхностной закалке токами высокой частоты. На первой, четвертой, пятой и восьмой шейках вала укреплены съемные противовесы 15, благодаря которым уменьшаются воздействия центробежных сил от неуравновешенных масс кривошипов и снижаются износы коренных подшипников. Шатунные шейки вала полые; в их полостях, закрытых заглушками, происходит центробежная очистка масла, поступающего от коренных шеек по наклонным каналам в щеках.
На переднем конце коленчатого вала установлены шестерни 22 привода шестерен распределения; шестерня 21 привода масляного насоса; шкив 20 клиноременного привода водяного насоса, вентилятора и генератора; на заднем фланце - маховик 3 с зубчатым венцом 4. Осевое перемещение коленчатого вала ограничивают упорные полукольца 12 из алюминиевого сплава, установленные по обе стороны пятого коренного подшипника. Упорные полукольца фиксируются от проворачивания выступами, входящими в фрезерованные канавки в крышке подшипника.
Шатуны стальные двутаврового сечения, штампованные. В верхнюю головку шатуна запрессована биметаллическая втулка 8. Для смазки поршневого пальца в верхней головке шатуна и втулке предусмотрены отверстия. Нижняя головка шатуна разъемная, расточенная для установки шатунных вкладышей. Осевое смещение вкладышей ограничивают выштампованные усики, входящие в фрезерованные прорези в расточках шатуна и крышки. Крышка 16 присоединена к шатуну болтами 17.
Поршни изготовлены из алюминиевого сплава. На боковой поверхности поршня сделано три канавки под компрессионные 6 и две канавки под маслосъемные 5 кольца. В канавках под кольца просверлены отверстия для отвода масла, снимаемого кольцами со стенок гильзы цилиндров. В днище поршня сделана камера сгорания шатровой формы. В бобышках поршня расточены отверстия под поршневой палец 9 и канавки под стопорные кольца 10.
Поршневые пальцы плавающего типа, полые, изготовлены из хромоникелевой стали. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается плоскими стопорными кольцами.
Поршневые кольца изготовлены из специального чугуна. На каждом поршне установлено три компрессионных кольца 6 (верхнее - хромированное по наружной поверхности, нижние - конусного типа) и четыре маслосъемных 5 (по два в канавке) скребкового типа.
Вкладыши коренных и шатунных подшипников (11 и 13) изготовлены из сталеалюминиевой биметаллической полосы. Отверстия в верхних половинках коренных вкладышей совпадают с маслоподводяшими каналами в блоке. В первой, третьей и пятой верхних половинках вкладышей, кроме того, сделаны отверстия для отвода масла от коренных подшипников к опорным шейкам распределительного вала.
Маховик отлит из серого чугуна в виде массивного диска, прикреплен к фланцу коленчатого вала шестью болтами 1 и зафиксирован двумя установочными штифтами. На маховик напрессован зубчатый венец 4, в зацепление с которым входит шестерня включения редуктора пускового двигателя или шестерня включения стартера. Для проверки и установки угла опережения впрыска топлива в маховике просверлено отверстие (метка).
Кривошипно-шатунный механизм не требует в процессе эксплуатации специального технического обслуживания. Для обеспечения длительной работы деталей кривошипно-шатунного механизма и цилиндропоршневой группы необходимо выполнять рекомендации по смазке и пуску дизеля. Особенно тщательно нужно выполнять операции по обслуживанию воздухоочистителя, так как качественная очистка всасываемого в цилиндры воздуха является одним из главных условий длительной работы поршневых колец, гильз и поршней дизеля.
Назначение сборочной единицы (кривошипно-шатунного механизма двигателя Д-240)
Кривошипно-шатунный механизм является основным механизмом поршневого двигателя. Он служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блок-картера, гильз и головок цилиндров, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, коренных и шатунных подшипников и маховика.
Во время работы двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют давление газов, силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс, инерции неуравновешенных вращающихся масс, тяжести и трения. Все эти силы, за исключением силы тяжести, изменяют значение и направление рассматриваемых величин в зависимости от угла поворота коленчатого вала и процессов, происходящих в цилиндре двигателя.
Кривошипно-шатунного механизма двигателя Д-240
Кривошипно-шатунный механизм является основным механизмом поршневого двигателя. Он служит для восприятия давления газов в такте рабочего хода и преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала. Он состоит из блок-картера, гильз и головок цилиндров, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, коренных и шатунных подшипников и маховика.
Во время работы двигателя на детали кривошипно-шатунного механизма действуют давление газов, силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс, инерции неуравновешенных вращающихся масс, тяжести и трения. Все эти силы, за исключением силы тяжести, изменяют значение и направление рассматриваемых величин в зависимости от угла поворота коленчатого вала и процессов, происходящих в цилиндре двигателя.