билеты к ГОСам. 1 Общее устройство автомобиля. 1 Общее устройство автомобиля
 Скачать 109.38 Kb.
|
|
15 Поршневые кольца Функции поршневых колец: Предотвращение (за счет уплотнения) прорыва газов из камеры сгорания в картер, во избежание снижения давления газов и, следовательно, мощности двигателя; Уплотнение, т. е. предотвращение попадания смазывающего масла из кривошипной камеры (картера) в камеру сгорания; Обеспечение наличия на стенке цилиндра масляной пленки точно заданной толщины; Распределение смазочного масла по стенке цилиндра; Стабилизация движения поршня (качание поршня) – особенно на холодном двигателе и большом зазоре между поршнем и цилиндром; Передача тепла (отвод тепла) от поршня к цилиндру. Свойства поршневых колец: Низкое трение во избежание существенных потерь мощности двигателя; Высокая износостойкость и сопротивление термомеханической усталости, химическим нагрузкам и горячей коррозии; Поршневое кольцо не должно вызывать чрезмерный износ цилиндра, иначе значительно сокращается срок службы двигателя; Длительный срок службы, эксплуатационная надежность и эффективность затрат в течение всего времени эксплуатации Типы поршневых колец 1. Компрессионные поршневые кольца: Цилиндрические компрессионные; поршневые кольца; Цилиндрическое компрессионное кольцо; Цилиндрическое компрессионное кольцо с внутренней фаской; Цилиндрическое компрессионное кольцо с внутренним углом; Цилиндрическое компрессионное кольцо Цилиндрические компрессионные поршневые кольца – это кольца, имеющие прямоугольное поперечное сечение. У таких колец боковые поверхности параллельны друг другу. Данный тип компрессионных поршневых колец является самым простым и наиболее распространенным. 2. Конические кольца – компрессионные поршневые кольца с маслосъемной функцией: Коническое кольцо; Коническое кольцо с нижней внутренней фаской; Коническое кольцо с нижним внутренним углом. 3. Скребковые кольца. У скребкового кольца, обеспечивающего как уплотнение от прорыва газов, так и съем масла, нижняя кромка рабочей поверхности имеет прямоугольную или скругленную проточку. В этой проточке скапливается определенное количество масла, которое затем стекает обратно в масляный поддон. Скребковые кольца: Коническое скребковое кольцо (Коническое скребковое кольцо является усовершенствованным типом скребкового кольца прямоугольного сечения. За счет конической pабочей поверхности улучшается процесс съема масла); Коническое скребковое кольцо с закрытым стыком. Кольца трапециевидного сечения: Кольцо симметричного трапециевидного сечения (У колец симметричного трапециевидного сечения обе боковые поверхности расположены не параллельно друг другу, а под наклоном, в результате чего поперечное сечение приобретает форму трапеции. Угол наклона составляет, как правило, 6 °, 15 ° или 20 °); Кольцо несимметричного трапециевидного сечения (У колец несимметричного трапециевидного сечения нижняя боковая поверхность не имеет угла наклона и расположена перпендикулярно рабочей поверхности). Наиболее важным типом поршневых колец для оптимального функционирования двигателя внутреннего сгорания являются маслосъемные элементы. 16 Шатуны Шатун – это соединительная деталь между коленвалом и поршнем, основное назначение которой является преобразование поступательных движений поршня внутри цилиндра во вращательные движения коленчатого вала, с которого вращение передается на колеса автомобиля через трансмиссию. Основные элементы шатуна – стержень, верхняя поршневая головка, нижняя кривошипная головка. Поршневая головка соединена со стержнем поршневым пальцем, кривошипная головка – с шейкой коленвала. Стержень. Данная деталь шатуна может иметь различный тип сечения, которое может быть похоже на прямоугольник, на круг, крест или может быты Н-образным. Некоторые типы двигателей оснащаются шатунами, в которых стержни имеют небольшую масляную канавку для своевременной подачи масла в поршневую головку. В большинстве случаев верхний отдел кривошипной головки оснащается маленьким отверстием для разбрызгивания масла во внутренних полостях поршня и цилиндра. Поршневая головка. Поршневая головка размещена вверху и является неразъемным шатунным элементом, конструкция которого напрямую зависит от метода установки поршневого пальца. В двигателях, в которых установлен палец фиксированного типа, поршневая головка имеет специальное цилиндрическое отверстие для его установки. В ДВС с пальцем плавающего типа, такая головка комплектуется бронзовой или биметаллической втулкой. Кривошипная головка. Головка шатуна, которая расположена внизу отличается разборной конструкцией, основным назначением которой является соединение двух механизмов – коленвала и самого шатуна. Головка состоит из верхней части и крышки, которая крепится к шатуну крепежными болтами. Кроме всего прочего такая головка может иметь два типа разъемов по отношению к стержневой оси - косой (выполненный под углом) и прямой (выполненный перпендикулярно). Шатуны производятся двумя способами - штамповкой из высокопрочной стали или литьем из чугуна. В дизелях применяются шатуны, изготовленные из легированной стали методом ковки или горячей штамповки. В некоторых видах бензиновых двигателей устанавливаются шатуны, производимые из порошкообразных металлов методом спекания. Из-за напряженных условий работы данная деталь КШМ должна отличаться надежностью, долговечностью и износостойкостью. Особое внимание уделяется не только изготовлению шатунов, но и болтов крепления. Для производства болтов используются легированные виды стали, обладающие высоким коэффициентом текучести, что в несколько раз выше, чем у высокоуглеродистых сталей. 17 Коленчатый вал Коленчатый вал (коленвал) двигателя – это одна из важных деталей КШМ, расположенная в цилиндровом блоке. Вал преобразует поступательные движения поршней во вращательный момент, который через трансмиссию передается на колеса автомобиля. В зависимости от расположения коренных шеек коленвал может быть: - полноопорным – когда коренные шейки расположены по две стороны от шатунной шейки; - неполноопорным – когда коренные шейки расположены только по одну из сторон от шатунной шейки. В большинстве современных автомобильных двигателей применяются полноопорные коленвалы. Основными элементами коленвала являются: - Коренная шейка – основная часть вала, которая размещается на коренных вкладышах (подшипниках), находящихся в картере. - Шатунная шейка – деталь, соединяющая коленвал с шатунами. При этом смазка шатунных механизмов осуществляется благодаря наличию специальных масляных каналов. Шатунные шейки в отличие от коренных шеек всегда смещены в стороны. - Щеки – детали, соединяющие два типа шеек – коренные и шатунные. - Противовесы – детали, которые предназначены для уравновешивания веса поршней и шатунов. - Фронтальная (передняя) часть или носок – часть механизма, оснащенная колесом с зубцами (шкивом) и шестерней, в некоторых случаях гасителем крутильных колебаний, который осуществляет контроль над мощностью привода ГРМ (газораспределительного механизма), а также других механизмов устройства. - Тыльная (задняя) часть или хвостовик – часть механизма, соединенная с маховиком при помощи маслоотражающего гребня и маслосгонной резьбы, осуществляет отбор мощности вала. Фронтальная и тыльная сторона коленчатого вала уплотняется защитными сальниками, которые препятствуют протеканию масла там, где выступающие части маховика выходят за пределы блока цилиндров. Вращательные движения всего механизма коленвала обеспечивают подшипники скольжения – тонкие стальные вкладыши, с защитным слоем антифрикционного вещества. Для предотвращения осевого смещения вала, применяется упорный подшипник, установленный на коренной шейке (крайней или средней). Коленвал двигателя изготавливается из износостойкой стали (легированной или углеродистой) или модифицированного чугуна, методом штамповки или литья. Принцип работы: в камерах сгорания происходит процесс сжигания поступившего туда топлива и выделения газов. Расширяясь, газы воздействуют на поршни, совершающие поступательные движения. Поршни передают механическую энергию шатунам, соединенным с ними втулкой или поршневым пальцем. 18 Маховик Маховик, по сути, представляет собой инерционный аккумулятор. Он накапливает в себе кинетическую энергию, которую порождает двигатель машины, а затем передает крутящий момент другим деталям и узлам транспортного средства чтобы те, в свою очередь, передали ее на колеса. По-научному эта деталь так и называется: маховичный накопитель энергии. Маховик необходим в силу того, что двигатели внутреннего сгорания (ДВС) работают неравномерно. Еще одно назначение детали – стабилизация работы мотора. Во время воспламенения топливной смеси в цилиндрах могут происходить легкие рывки, неравномерно двигаться поршни. Если такое случилось хотя бы в одном из цилиндров, скажется и на остальных. Маховик за счет своего веса нейтрализует подобные отклонения. В результате вся цилиндровая группа работает более стабильно. Простейший маховик состоит из двух частей: металлический диск; венец. Таким образом, деталь находится между силовым агрегатом и трансмиссией. Принцип работы маховика так же прост, как и его устройство. Он накапливает в себе кинетическую энергию вращения, а затем передает ее на трансмиссию. Однако высвобождение этой энергии происходит равномерно. Таким образом, на входном валу коробки передач (который, в конечном счете, крутит именно маховик) вращение получается равномерным и стабильным, без рывков и остановок на доли секунды. В результате транспортное средство передвигается и его колеса крутятся с постоянной скоростью. Виды маховиков: сплошной; облегченный; двухмассовый. Обычный маховик представляет собой литой, хорошо отбалансированный чугунный диск, на котором напрессованы стальные зубья для зацепления со стартером двигателя, так называемый зубчатый венец. 19 Картер двигателя и поддон картера двигателя Картер — корпусная деталь, которая служит для опоры и защиты рабочих механизмов и хранения смазочного материала. Картер присутствует в конструкции двигателя, коробки передач и мостов. В автомобиле, сам термин “картер” предпочтительней касается именно картера двигателя, который также еще могут называть поддоном. Картер автомобильного двигателя выполняет несколько важных функций: - Хранение основного объема моторного масла, которое заливается в двигатель. Для этого предназначена нижняя часть детали — поддон, которая образует объемную полость. Масляный поддон оснащается пробкой, которая используется для слива отработанного масла. - Размещение и фиксация механизмов двигателя. В полости картера располагается коленчатый вал, закрепляется нижняя часть масляного насоса. К верхней части картера прикрепляется блок цилиндров. - Защита кривошипно-шатунного механизма и масляного насоса от механических повреждений и попадания загрязнителей. Картер — это крупная полая деталь, которая соединяется с блоком цилиндров двигателя. Представляет собой корпус-резервуар с увеличенным поддоном для хранения масла. Имеет гладкую наружную поверхность или оребрение. Ребра и внутренние перегородки необходимы для увеличения жесткости, когда картер воспринимает дополнительную нагрузку от опирающихся на него механизмов. Для герметизации установка производится через резиновую или силиконовую прокладку. Соединение с блоком является разъемным и выполняется при помощи болтов. Основным материалом изготовления является листовая сталь. Нередко используются алюминиевые сплавы и нержавеющие стали. Одним из современных материалов для изготовления картера является легкий высокопрочный пластик, стойкий к воздействию высоких температур. Его применение ограничено по причине высокой стоимости. На старых двигателях часто устанавливались чугунные картеры, но по причине большого веса и повышенной хрупкости сегодня они не применяются. Такой элемент автомобиля, как масляный поддон картера является одним из ключевых компонентов в строении бензинового или дизельного двигателя транспортного средства. Поддон картера является своеобразным судном или емкостью, которая обеспечивает хранение моторного масла. Зачастую поддон картера устанавливается в нижней части блока цилиндров двигателя. 20 Газораспределительный механизм (ГРМ) Газораспределительный механизм (ГРМ) представляет собой совокупность деталей и узлов, обеспечивающих открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов двигателя в определенный момент времени. Основная задача ГРМ заключается в своевременной подаче топливовоздушной смеси или топлива (это зависит от типа мотора) в камеру сгорания и выпуск отработавших газов. Для реализации этой задачи слажено работает целый комплекс механизмов, часть из которых управляется при помощи электроники. Распределительный вал это основная деталь, которая отвечает за последовательное открытие и закрытие клапанов. Привод. Крутящий момент от коленчатого вала передается через привод на распределительный вал. Привод бывает разным в зависимости от конструктивного решения. Шестерня коленвала в два раза меньше шестерни распредвала. Таким образом, коленчатый вал вращается в два раза быстрее. В зависимости от типа привода в его состав входят: цепь или ремень; шестерни валов; натяжитель (натяжной ролик); успокоитель и башмак. Впускные и выпускные клапаны. Они расположены в головке блока цилиндров и представляют собой стержни с плоской головкой на одном конце, которая называется тарелкой. Впускные и выпускные клапаны отличаются по конструкции. Впускной изготавливается цельной деталью. Также он имеет больший диаметр тарелки для обеспечения лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом. Выпускной часто изготавливают из жаропрочной стали и с полым стержнем для лучшего охлаждения, так как в современных моторах газораспределительный механизм располагается в головке блока цилиндров двигателя. В его состав входят следующие основные элементы: Распределительный вал. Это сложная по конструкции деталь, которая изготавливается из прочной стали или чугуна с высокой точностью обработки. В зависимости от конструкции ГРМ распредвал может устанавливаться в головке блока цилиндров или в картере двигателя (такая компоновка сейчас не применяется). Это работе он подвергается более высоким температурам. Внутри полости находится натриевый наполнитель, который легко плавится и отводит часть тепла от тарелки к стержню. Толкатели. Через толкатели передается усилие от кулачка распредвала на стержень. Изготавливаются из высокопрочной стали. Они бывают разных видов (механические (стаканы), роликовые, гидрокомпенсаторы). Тепловой зазор между механическими толкателями и кулачками распредвала регулируется вручную. Гидрокомпенсаторы или гидротолкатели автоматически поддерживают нужный тепловой зазор и не требуют регулировки. Коромысло или рычаги. Простое коромысло представляет собой двуплечный рычаг, который совершает качательные движения. В различной компоновке коромысла могут работать по-разному. Системы изменения фаз газораспределения. Данные системы устанавливаются не на все двигатели. 21 Порядок сборки ГРМ Сборку механизма газораспределения следует производить только квалифицированным специалистам и (или) людям со специальным образованием. Сборка распределительных валов крупных двигателей, состоящих, как правило, из нескольких частей, заключается в соединении отдельных частей валов, установке подшипников, кулачковых шайб и распределительной шестерни. распределительный вал с установленными кулачковыми шайбами размещают при сборке в призмы или подшипники на контрольной плите. Один из кулачков принимается в качестве базового, и относительно него проверяется положение всех остальных кулачков. Правильное положение регулируемых кулачков достигается путем их разворота. Если кулачки изготовлены как одно целое с распределительным валом, то для правильной установки кулачков изменяют взаимное положение соединительных фланцев. При сборке рычажных толкателей и коромысел необходимо обеспечить соблюдение установленных чертежами зазоров и свободное вращение роликов, так как заедание роликов приводит к износу контактных поверхностей и изменениям зазоров в процессе работы двигателей. Коромысла клапанов со стойками или кронштейнами монтируют на верхней плоскости головок цилиндров. При их установке следует обеспечить правильное сопряжение роликов с опорными поверхностями клапанов. Перекос роликов и смещение поверхности контакта с осью клапана вызывают повышенный износ направляющих втулок. Регулировочные винты должны плотно входить в резьбовые отверстия и должны быть надежно закреплены контргайками. Следует проверить правильность прилегания торцов контргаек к опорным поверхностям рычагов. Окончательную регулировку механизма привода клапанов производят на собранном двигателе. Все сборочные операции желательно проводить в незапыленных помещениях при температуре не выше +20 и ниже - 5. Все резьбовые соединения следует затягивать только с помощью динамометрического ключа. После сборки ГРМ следует провернуть коленчатый вал двигателя на четыре оборота и убедиться в правильности установки всех меток еще раз, заедание и заклинивание коленчатого вала говорит о нарушениях при сборке (неправильно установлены метки, подпятники, натяжители и т.д.). |