Двигуни внутрішнього згоряння 2

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Практична робота № 2
1.Тема: Ознайомлення з пристроєм кривошипно-шатунного механізму
2. Мета роботи: Ознайомлення з пристроєм деталей кривошипно-шатунного механізму двигуна.
3. Зміст роботи.
1. Вивчення конструкції деталей кривошипно-шатунного механізму двигуна.
2. Ознайомлення з розміром монтажних зазорів між спідницею поршня і циліндром, поршневим пальцем і верхньою головкою шатуна, поршневим пальцем і бобишки поршня.
Обладнання, пристрої та інструмент.
Робоче місце повинно бути оснащене стендом з розрізним двигуном, комплектом деталей кривошипно-шатунного механізму та плакатами.
Послідовність виконання роботи.
1. Ознайомитися із загальним пристроєм кривошипно-шатунного механізму, з розташуванням його деталей у блок-циліндрі та їх кріпленням.
2. Розглянути конструкцію елементів поршня: днища, ущільнюючої частини і направляючої частини.
3. Розглянути конструкцію поршневого пальця і ​​встановити тип сполучення його з поршнем.
4. Розглянути конструкцію поршневих кілець.
5. Розглянути конструкцію елементів шатуна: верхньої голівки, стрижня, нижньої голівки, вкладишів, шатунних болтів.
6. Розглянути конструкцію елементів колінчастого вала: носка (передній кінець), корінних і шатунних шийок, щік з противагами і хвостовика.
7. Розглянути конструкцію маховика. Встановити спосіб його кріплення до заднього кінця колінчастого вала.
8. Розглянути конструкцію блок-циліндра. Установити місця кріплення генератора, стартера, насосів, фільтрів та інших агрегатів.
9. Розглянути конструкцію головки циліндрів.
10. Розглянути конструкцію гільз циліндрів.
4.1. Колінчастий вал і маховик
Колінчастий вал призначений для сприйняття зусиль від шатунів і передачі крутного моменту через механізми трансмісії до ведучих коліс.
У процесі роботи колінчастий вал сприймає періодичні навантаження від сил тиску і від сил інерції поступально рухомих і обертових мас. Тому колінчастий вал повинен мати високу міцність, жорсткістю зносостійкістю тертьових поверхонь (шийок) при відносно малій масі.
Колінчастий вал складається з наступних основних елементів: носка (передній кінець), корінних шийок, шатунних шийок, щік з противагами і хвостовика (задній кінець).
На носку колінчастого вала встановлюють маслоотражательного пристрій, шестерню газорозподілу, шків приводу вентилятора, храповик для запуску двигуна за допомогою рукоятки і іноді гаситель крутильних коливань.
Корінні шийки є опорами вала, вони спираються на корінні підшипники, встановлені в блок-картері. Корінні шийки виконують звичайно всі однакового діаметру. Остання корінна шийка або середня має буртики для фіксації колінчастого вала від осьових переміщень. У дизелях, що працюють з високими тисками згоряння, колінчаті вали зазвичай мають кількість корінних шийок на одну більше числа шатунних шийок, тобто мули виготовляють полноопорнимі.
Шатунові шийки служать для з'єднання вала з нижніми головками шатунів. Вони, як правило, мають менший діаметр, ніж корінні шийки, і виконуються порожніми.
Щоки колінчастого вала з'єднують разом корінні і шатунні шийки. Їх виготовляють прямокутної, еліптичної та круглої форм. Щоки валів автотракторних двигунів найчастіше виконують еліптичної форми, що забезпечує високу жорсткість при згині і крученні. Переходи (галтелі) від щік до шийок виконують з великим радіусом заокруглень для зменшення концентрації напружень.
Противаги призначені для розвантаження корінних підшипників від відцентрових сил інерції. Їх виготовляють заодно зі щоками, вони мають звичайно форму неповного сектора або сегмента.
Хвостовик колінчастого вала має фланець, до якого кріплять маховик. Ущільнення заднього кінця колінчастого вала дістанеться застосуванням маслоотражательного кілець разом з фетровими або гумовими сальниками і лабірінтових гвинтовою нарізкою.
Для підведення мастила до корінних і шатунних підшипників у колінчатому валу роблять свердління.
Корінні підшипники, прилеглі до корінних шийок, виконують переважно ковзними. В якості підшипників використовують тонкостінні вкладиші, які по влаштуванню подібні шатунним і всередині покриті тим же антифрикційним металом, що й шатунні. У верхній половині вкладиша є отвір для підведення масла. Верхні вкладиші встановлюють в гнізда поперечних перегородок блок-картера, а нижні - в знімні кришки.
Колінчаті вали виготовляють куванням або литтям. Матеріал для валів, виготовлених куванням, - високоякісні середньовуглецеві або леговані сталі, для литих валів - леговані чавуни.

4.2. Маховик служить для забезпечення рівномірного обертання колінчастого вала, для виведення поршнів з мертвих точок і для полегшення пуску двигуна. Маховик представляє собою чавунний диск з ободом, який кріплять до фланця колінчастого вала за допомогою болтів. На обід маховика напресовують сталевий зубчастий вінець для пуску двигуна від електростартера або пускового двигуна.
Колінчастий вал разом з маховиком піддають балансуванню.
4.3. Блок-картер, піддон картера і гільзи циліндрів
Блок-картер у однорядних і У-образних автотракторних двигунах з рідинним охолодженням представляє собою виливок коробчатої форми, верхня частина якої утворює блок циліндрів, а нижня - верхню частину картера колінчастого валу. Блок-картер при роботі двигуна сприймає великі навантаження від сил тиску газів і сил інерції рухомих мас, тому він повинен володіти підвищеною жорсткістю і малою масою. Жорсткість блок-картера підвищують шляхом постановки перегородок і оребріння внутрішньої поверхні і зниження площини кріплення піддону картера відносно осі колінчастого вала.
Блок-картер представляє собою відлиту з сірого чавуну жорстку монолітну коробку, до якої кріплять і в якій розміщені різні механізми, агрегати й окремі деталі. Верхня частина виливки є блоком циліндрів, а нижня - картером. До верхньої обробленої площини блок-картера на шпильках кріплять головку циліндрів, до обробленої частині передньої торцевої площині блок-картера - кришку розподільних шестерень, а до задньої - картер маховика. У стінках блок-картера розташовані канали для підведення масла до поверхонь, що труться деталей і отвори для установки підшипників розподільного валу. На зовнішніх поверхнях стінок блок-картера є опрацьовані майданчики для кріплення різних механізмів і агрегатів.
У верхній частині блок-картера передбачені вертикальні розточування циліндрів, в які вставляють гільзи циліндрів. Простір між внутрішніми стінками блок-картера та зовнішньою поверхнею циліндра (гільзи) називають водяною сорочкою, воно заповнене охолоджувальною рідиною. Водяна сорочка блок-картера з'єднана з водяною сорочкою головки циліндра за допомогою водопропускних отворів. Нижня частина блок-картера має поперечні перегородки, кількість яких дорівнює кількості корінних опор колінчастого валу. У кожній перегородці розташовані гнізда корінних підшипників колінчастого вала. До нижньої обробленої площини кріплять піддон картера. Матеріалом для виготовлення блок-картерів служать сірий і легований чавуни і алюмінієві сплави. Блок-картери двигунів можуть бути гільзованому і негільзованнимі. У автотракторних двигунів блок-картери виконують зі вставними гільзами.
4.4. У піддон картера призначений для запобігання механізмів і агрегатів двигуна знизу від попадання в них пилу і бруду і служить резервуаром для масла. Піддон в автомобільних двигунах, як правило, штампується з листової сталі, а в тракторних двигунах піддони виготовляють як литі, так і штамповані. Піддон має маслосливного штуцер і трубку для Масломерний лінійки. Його кріплять до блок-картера болтами або шпильками. Ущільнення між блок-картером і піддоном досягається установкою прокладки з пробки або пароніту.
Гільзи циліндрів є тонкостінні пустотілі циліндри з ретельно відполірованою робочою поверхнею. Робочу поверхню гільзи циліндра, по якій переміщується поршень з кільцями, називають дзеркалом циліндра. Залежно від способу встановлення в блок-картері гільзи циліндрів ділять на мокрі і сухі. Гільзи, безпосередньо омивані зовні охолоджувальною рідиною, називають мокрими, а гільзи, не омивані охолоджувальною рідиною та встановлені у попередньо розточені циліндри блок-картера, - сухими.
Найбільше поширення мають мокрі гільзи, так як вони забезпечують кращу тепловіддачу охолоджуючої рідини. Мокра гільза у верхній частині має оброблений буртик, яким вона входить у кільцеву виточку блоку. На зовнішній циліндричної поверхні гільзи розташовані верхній і нижній посадочні пояси, якими вона щільно входить в центрирующие отвори блок-картера. Між гільзою і пінками блок-картера утвориться водяна сорочка, по якій циркулює охолоджуюча рідина. Ущільнення нижній частині гільзи від просочування охолоджуючої рідини досягається гумовими кільцями, верхній частині - буртиком і прокладкою. Для зменшення зносу гільзи в її верхню частину запресовують коротку вставку з
спеціального антикорозійного чавуну (двигуни ЗИЛ-130, ГАЗ-53 та ін.)
Матеріалом для виготовлення гільз служить кислототривкий високолегований чавун.
4.5 Головка циліндрів
Головка циліндрів разом з поршнями і стінками циліндрів утворює замкнутий простір, в якому відбувається робочий цикл двигуна. Головка циліндрів при роботі двигуна сприймає механічні навантаження від сил тиску газів і теплові навантаження від нагрівання стінок гарячими газами, тому вона повинна володіти високою міцністю і жорсткістю при відносно малій масі.
Конструкція головки циліндрів залежить від форми камери згоряння, числа і розташування клапанів, свічок запалювання, форсунок, впускних і випускних каналів і системи охолодження. Головка циліндрів двигунів з рідинним охолодженням має складну форму і складається з наступних елементів: камери згоряння, гнізд для впускних і випускних клапанів, впускних і випускних каналів, стінок і порожнин для охолоджуючої рідини і похилих отворів для форсунок.
Форма камери згоряння в голівці циліндрів робить істотний вплив на робочий цикл двигуна. У карбюраторних двигунах при верхньому розташуванні клапанів широкі поширення набули напівсферична камера з двостороннім розміщенням клапанів і клинова з одностороннім розташуванням клапанів.
У дизелях з нерозділеним камерами з безпосереднім уприскуванням палива камери згоряння мають прості форми і розміщуються в поршні. Головки циліндрів дизелів з вихрекамерним сумішоутворенням більш складні, у них камера згоряння складається з двох частин! верхню частину камери відливають заодно з головкою, а нижню частину виготовляють з жаротривкої сталі і вставляють зі сторони опорної площини голівки. Головки циліндрів відливають з легованого чавуну або алюмінієвого сплаву.
Перевага головки циліндрів, відлитих з алюмінієвих сплавів, в порівнянні з чавунними - менша маса і більш висока теплопровідність, що дозволяє трохи підвищити ступінь стиснення. Щоб запобігти прорив газів між головкою циліндрів і блок-картером, встановлюють стаді "або мідно-азбестові прокладки товщиною 1,4-2,0 мм.
4.6. Поршні, поршневі кільця і пальці
Поршень призначений, для сприйняття сил тиску газів і передачі їх через поршневий палець і шатун колінчастого валу і для відведення теплоти в стінки циліндра. У процесі роботи двигуна поршень сприймає механічні навантаження від сил тління газів і сил інерції рухомих мас, а також теплові навантаження від нагрівання днища гарячими газами. Тому поршень повинен володіти необхідною міцністю і жорсткістю при мінімальній масі, підвищеною зносостійкістю тертьових поверхонь, високу теплопровідність, хорошим відведенням теплоти від днища поршня в стінки циліндра.
Поршень має форму стакана і складається з днища, ущільнюючої і спрямовуючої частин або спідниці. Днище разом з ущільнюючим частиною становить головку поршня. Днище поршня утворює з внутрішньою поверхнею головки циліндрів камеру згоряння і сприймає тиск газів. Днище поршня наповнюється плоским, опуклим, увігнутим або фасонним в залежності від форми камери згоряння, ступеня стиснення, способу сумішоутворення, розташування клапанів, розташування форсунок і від інших факторів. У більшості чотиритактних карбюраторних двигунів застосовують днище поршня плоске. Воно має мінімальну поверхню нагріву і просто у виготовленні. У дизелів великого поширення набули днища з порожнинами. Для збільшення міцності і кращого відведення теплоти днище поршня з внутрішньої сторони забезпечують ребрами.
На ущільнюючої частини поршня розташовані кільцеві канавки і для поршневих кілець. У канавки встановлюють компресійні і маслос'емниє кільця. У канавках маслос'емних кілець розташовані наскрізні отвори для відводу надлишків олії в піддон картер. Спідниця поршня служить для напрямку його руху в циліндрі і для передачі пальця залежить від типу сполучень пальця з поршнем і шатуном. За цією ознакою розрізняють: палець, що обертається в бобишках поршня і закріплений в головці шатуна;
палець, що вільно обертається як в головці шатуна, так і в бобишках поршня. Палець, що вільно обертається в головці шатуна і в бобишках, називають плаваючим. Широке поширення в двигунах отримали плаваючі поршневі пальці. Перевага плаваючого пальця - незначний і рівномірний знос Як по довжині, так і по колу завдяки меншій відносної швидкості ковзання, а недолік його-вільне переміщення в осьовому напрямку. Від осьових переміщень плаваючі пальці утримуються пружними кільцями круглого перерізу, вставленими в бобишки поршня, або заглушками, виготовленими з алюмінієвого або магнієвого сплаву. Матеріалом для виготовлення пальців служать маловуглецеві Цементовані і леговані Цементовані сталі.
4.7. Шатуни
Шатун служить для з'єднання поршня з коліном валу і для передачі зусилля від поршня т колінчастого валу. Шатун при роботі двигуна здійснює складне гойдає рух і піддається впливу змінної за величиною і напрямком навантаженні від тиску газів і сил інерції. Тому шатун повинен володіти високою міцністю і жорсткістю при відносно малій масі, високу зносостійкість і плавністю переходів від стрижня шатуна до його голівок.
Шатун складається з верхньої головки, стержня та нижньої головки. Конструкція верхньої (поршневий) головки залежить від способу кріплення поршневого пальця і ​​умов його мастила. За плаваючого пальці верхню головку виконують не роз'ємною і в неї запресовують бронзову втулку, яка служить підшипником поршневого пальця. Мастило до бронзової втулці підводиться під тиском від шатунной шийки коленвалала по каналу в стержні шатуна або розбризкуванням через отвори у верхній голівці.
Стрижень шатуна має двотаврового перетину, що забезпечує йому необхідну міцність і жорсткість при відносно малій масі. Нижню (кривошипну) голівку зазвичай виконують рознімної. Роз'єм головки здійснюється у площині осі шатунной шийки. Знімну частину нижньої головки називають кришкою. Кришку кріплять до тіла шатуна, двома шатунними болтами, гайки яких від відвернення фіксуються шплинтами. Щоб надати більшу жорсткість, кришки головок виконують з ребрами і
приливами. Від зміщень в поперечному напрямку кришка фіксується виступами в ній або тілі шатуна, трикутними шліцами у площині стику або прізоннимі болтами.
При великих розмірах нижньої голівки, коли шатун не проходить через циліндр (верх), площина рознімання головки розташовується під кутами 30, 45 і 60 ° до поздовжньої осі стрижня шатуна. Для дворядних У-образних автотракторних двигунів застосовують, як правило, шатуни з послідовним розташуванням їх на одній шийці валу. Їх конструкція нічим не відрізняється від раніше описаної.
У нижній головці шатунів встановлюють підшипники ковзання, що представляють собою взаємозамінні тонкостінні біметалічні вкладиші, виготовлені зі сталевої стрічки товщиною 1-3 мм, покритою антифрикційним сплавом. Тонкостінні вкладиші від провертання і осьових переміщень утримуються вусиками, що входять в канавки шатуна і його нижньої кришки. Вкладиші встановлюють в нижню голівку з натягом, величина якого залежить від діаметра шатунной шийки і складає 0,03-0,04 мм.
Шатуни виготовляють штампуванням з вуглецевої або легованої сталі. В якості антифрикційного матеріалу вкладишів підшипників карбюраторних двигунів застосовують свинцеві і оловяністих бабіти, алюмінієві сплави АСМ-НАТІ, а для дизелів - свинцювата бронзу БРС-30 або сплав з алюмінію, сурми і магнію (АСМ). бічного зусилля від шатуна на стінку циліндра. Спідниця поршня має бобишки з отворами для встановлення поршневого пальця. Виготовляють спідницю поршня більшого діаметру, ніж днище, тому що вона під час роботи двигуна менше нагрівається, а, отже, і менше розширюється. Щоб зменшити передачу теплоти від головки поршня до спідниці, в поршнях карбюраторних двигунів іноді роблять проріз по частині кола між головкою і спідницею. Для нормальної роботи поршня без стукотів і заїдань% вільного переміщення його в холодному і нагрітому циліндрі, необхідно мати

мінімальний зазор між спідницею і стінкою циліндра. Щоб отримати мінімальний зазор, спідниці поршня виконують еліптичної або конічної форми із зменшенням діаметра, догори Я розрізні. Для вантажних автомобілів і тракторів в основному застосовують поршні, у яких спідниця має еліптичну форму,
Матеріалом для виготовлення поршнів служать алюмінієві сплави та іноді чавун. Перевага поршнів, виготовлених з алюмінієвих сплавів, в порівнянні з чавунними - менша маса і більш висока теплопровідність (в 3-4 рази вище).
Поршні з алюмінієвих сплавів виготовляють в основному відливанням. Щоб скоротити період підробітки поршня з циліндром, бічну поверхню поршня покривають тонким шаром (0,002-0,006 мм) олова.
Поршневі кільця за призначенням поділяють на компресійні (ущільнювальні) і маслос'емниє (масло відкидають).
Компресійні кільця призначені для ущільнення зазору між поршнем і циліндром від прориву газів з камери згорання в піддон картера і для відведення теплоти від головки поршня до стінок циліндра. Ущільнююче дію компресійних кілець заснована на створенні ними в зазорі між поршнем і циліндром лабіринту. Поршні карбюраторних двигунів мають два-три компресійних кільця, а поршні дизелів внаслідок більш високих тисків у камері згоряння - три-чотири кільця.
Конструкція компресійних кілець визначається формою поперечного перерізу і формою їх замку. Форма перетину кілець може бути прямокутної і трапецеїдальної. У автотракторних двигунах застосовують також інші кільця з виїмкою по внутрішньому діаметру, які краще прірабативаются до дзеркала циліндра і менше пригоряють, ніж прямокутні. Замок кільця виконують прямим або косим. Найбільш широко застосовуються кільця з прямими замками, які прості у виготовленні і надійні в роботі. Щоб запобігти прорив газів через замки, останні розташовують під кутом 90-120 ° відносно один одного.
Маслос'емниє кільця служать для видалення зі стінок циліндра надлишків олії і направлення їх у картер з метою запобігання потрапляння в камеру згоряння. Маслос'емниє кільця виконують різної форми. Найбільш широко застосовуються конічні, скребкові і складові маслос'емниє кільця. Складений маслос'емноє кільце має два кільцеві диска і два розширювача - осьовий і радіальний. При переміщенні поршня вниз Надлишки олії зі стінок циліндра знімаються крайками маслос'емних кілець і через щілини в кільці і отвори в поршні відводяться в піддон картера.
Поршні двигунів зазвичай мають одне-два маслос'емних кільця, які встановлюють або безпосередньо під компресійними кільцями, або одне кільце поміщають в нижній частині спідниці поршня. Матеріалом для виготовлення кілець служать сірий чавун, сталь і леговані чавуни. Щоб підвищити зносостійкість і прискорити припрацювання, робочу поверхню верхнього компресійного кільця покривають пористим хромом (товщина 0,1-0,14 мм), а тертьові поверхні інших кілець - шаром олова (товщиною 0,005-0,01 мм).

Поршневий палець слугує для шарнірного з'єднання поршня з шатуном. Палець при роботі сприймає великі навантаження від тиску газів і сил інерції рухомих мас, змінних за величиною і напрямком. Крім того, палець при роботі сприймає теплове навантаження, що виникає в результаті тертя пальця об голівку шатуна і бобишки поршня. Тому палець повинен володіти високою міцністю при змінному навантаженні, підвищеною зносостійкістю робочої поверхні і малою масою.
Поршневий палець представляє собою відрізок тонкостінної труби з прямими циліндричними або конічними внутрішніми поверхнями. Конструкція поршневого.
1-гільза
2-головка поршня
3-поршневий палець
4-поршнева спідниця
5-шатун
6-щока
7-корінна шийка
Малюнок 1.Крівошіпно-шатунніймеханизм.ЯМЗ-238
Висновок: Ознайомилися з пристроєм деталей кривошипно-шатунного механізму двигуна.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Практична робота
41.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Двигуни внутрішнього згоряння
Двигуни внутрішнього згоряння на зрідженому водні
Двигун внутрішнього згоряння
Двигуни внутрішнього згорання і базові тягачі
Тепловий розрахунок двигунів внутрішнього згоряння
Проектування та моделювання двигуна внутрішнього згоряння
Проектування систем двигунів внутрішнього згоряння
Синтез і аналіз механізму двигуна внутрішнього згоряння
Проектування та дослідження механізму двигуна внутрішнього згоряння
© Усі права захищені
написати до нас