3. Назначение и общее устройство кривошипно-шатунного механизма (кшм) двигателя внутреннего сгорания. Подвижные и неподвижные детали кшм и их назначение. Типы кшм.

Все детали КШМ делятся на 2 группы: подвижные и не подвижные.

К не подвижным относятся:

1. Блок картер, который является корпусом двигателя, составляет базовую часть, на нем устанавливаются все навесные механизмы.

Корпус двигателя может иметь 3 исполнения:

- картер, к которому крепятся отдельные цилиндры;

- картер, к которому крепятся группы цилиндров;

- блок картер отлит как единое целое.

Блок картер, как правило изготавливают путем отливки из чугуна или стали. В блок картере выполнены отверстия, для крепления дет. и механизмов, имеются привалочные плоскости головки блоки, передней и задней крышек и поддонов. Блок картеры могут быть выполнены с цилиндрами непосредственно в блоке и со сменными гильзами. Гильзы могут быть “мокрыми” и “сухими”. “Мокрые” гильзы омываются охлаждающей жидкостью. “Сухие” гильзы запрессовываются в цилиндр и с охлаждающей жидкостью не имеют соприкосновения.

Для увеличения жесткости блок картера выполняют следующее:

- объединяют все элементы в единый силовой каркас;

- увеличивают число несущих перегородок, расположенных в одной плоскости с коренными опорами КВ;

- делают дополнительное оребрение перегородок и стенок;

- располагают плоскости разъема картера ниже оси КВ;

- используют V-образную компоновку;

- применяют туннельный картер;

2. Гильзы цилиндры являются направляющей втулкой движущегося поршня и образуют вместе с головкой цилиндра полость, в которой движется поршень и происходит рабочий цикл. Гильза подвергается воздействию горючих газов, поэтому она воспринимает большое кол-во теплоты и передает ее в систему охлаждения, а также выдерживает высокое давление в верхней части гильзы. Из-за изменения направления движения поршня возникает граничное трение, и наблюдается наибольший износ, а также в результате переменного давления со стороны рабочей полости цилиндра поршень может совершать колебания в радиальном направлении, поэтому в верхней части гильзы больший износ.

Требования к гильзам:

- большая жесткость;

- высокая износостойкость;

- хорошая герметичность стыков и соединений;

- простота конструкции;

3. Коренные подшипники блока, в которых вращается КВ работают в наиболее тяжелых условиях, так как испытывают динамические нагрузки со стороны шеек КВ. Сами подшипники нагреваются, а трущиеся поверхности подвергаются изнашиванию.

В ДВС могут применятся роликовые коренные подшипники, но чаще применяются подшипники скольжения.

Особенность коренных вкладышей – наличие отверстий и канавок для подачи масла.

4. ГБЦ закрывает цилиндры и служит основой для крепления клапанового механизма, свечей зажигания и форсунок.

Основные требования к ГБЦ:

- высокая прочность;

- исключение коробления при высоких рабочих температурах (1900º – 2500º);

- долговечность;

- оптимальные размеры и форма впускных клапанов;

- оптимальная форма камеры сгорания;

- надежное уплотнение стыков ГБЦ с блок картером;

- оптимальное расположение деталей;

- простота изготовления;

- не большая масса;

Подвижные детали КШМ:

1. Детали поршневой группы.

2. Шатунная группа.

3. Детали группы КВ.

К поршневой группе относятся:

1. Поршень, воспринимающий силу давления газов и передающий через поршневой палец усилие шатуну.

Так как поршень работает в экстремальных условиях, к нему предъявляются следующие требования:

- большая жесткость и малая масса;

- перемещение в цилиндре с минимальным трением, без потери подвижности при нагреве и без стуков в холодном состоянии;

- не пропускать избытки масла в камеру сгорания;

- иметь высокую долговечность и выдерживать высокие температуры;

Поршень состоит:

- из верхней части – головки;

- днища поршня;

- канавки на боковой стороне по длине для поршневых колец (компрессионных и маслосъемных);

- юбки (направляющей части), она передает стенке боковые усилия и делается более тонкостенной, в нижней части юбки иногда делают проточку для дополнительного маслосъемного кольца, внутри юбки располагаются технические приливы, в которые устанавливается поршневой палец;

2. Поршневые кольца являются упругими элементами и обеспечивают герметичность цилиндра, отвод теплоты от головки цилиндра и предотвращают попадание масла в камеру сгорания. Поршневые кольца представляет собой кольцевые, упругие элементы и устанавливаются в канавки поршня, и имеют специфичную поверхность.

3. Поршневые пальцы обеспечивают шарнирное соединение поршня с шатуном. Подвергаются значительным нагрузкам и трению, поэтому имеют следующие требования:

- маленькая масса;

- высокая прочность;

К шатунной группе относятся:

1. Шатун, состоит из стержня, а также верхней и нижней головок шатуна.