ответы на вопросы. Лабораторная работа. Лабораторная работа По дисциплине Конструкция и эксплуатационные свойства Титмо Задание 1 Тема кшм двс. Цель Закрепить и углубить знания лекционного материала, приобрести навыки разборочносборочных операций
 Скачать 2.51 Mb.
|
|
Лабораторная работа По дисциплине «Конструкция и эксплуатационные свойства ТиТМО» Задание № 1 Тема: КШМ ДВС. Цель: Закрепить и углубить знания лекционного материала, приобрести навыки разборочно-сборочных операций. Методическое обеспечение: 1. Макеты кривошипно-шатунного механизма. 2. Узлы и детали. 3. Набор водительского инструмента. 4. Инструментальные карты, плакаты, техническая литература. Содержание работы: 1.Повторить общее устройство. 2. Разобрать, изучить устройство. 3.Собрать в обратной последовательности. Контрольные вопросы: Опишите работу и конструкцию КШМ Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали. Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик. Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала. Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из: шатунных шеек коренных шеек противовеса Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразуется в поступательное движение поршня. Перечислите подвижные и неподвижные детали КШМ. Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик. Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала. Конструкция поршня. Какие преимущества и недостатки имеют алюминиевые и чугунные поршни? Поршень двигателя имеет достаточно простую конструкцию, которая состоит из следующих деталей:  Головка поршня ДВС Поршневой палец Кольцо стопорное Бобышка Шатун Юбка Стальная вставка Компрессионное кольцо первое Компрессионное кольцо второе Маслосъемное кольцо Конструктивные особенности поршня в большинстве случаев зависят от типа двигателя, формы его камеры сгорания и типа топлива, которое используется. Для изготовления поршней применяются почти исключительно алюминиевые сплавы, содержащие для повышения износостойкости кремний. Преимуществом поршней из легких сплавов является их малый вес и хорошая теплопроводность, примерно в 3 раза большая, чем у чугуна. Преимущества алюминиевых поршней и недостатки чугунных поршней Существенное снижение веса двигателя, что в конечном итоге влияет на вес машины и приводит к снижению расхода топлива Увеличение динамических характеристик автомобиля за счет снижения веса Алюминиевый блок меньше подвержен коррозии (хотя редко когда вы можете увидеть коррозию в чугунных моторах, но тем не менее она бывает) Алюминиевый мотор легче охлаждать (лучшая теплопередача, чем у чугунных блоков двигателя) Требуется меньше времени для нагрева двигателя. Алюминий намного быстрее набирает температуру в отличие от чугунных моторов Лучше оптимизирован для работы в паре с турбиной Алюминий проще обрабатывать после отлива блока двигателя. Обработка чугуна намного сложнее. На производстве быстрее изнашивается обрабатывающее оборудование Минусы алюминиевых поршней и преимущества чугунных поршней Сложность изготовления. Для отлива блока необходимо более сложное оборудование и технологии Необходимость гильзовать блок цилиндров или покрывать их специальным материалом (кремний), защищающим мотор от быстрого износа (к сожалению, алюминий уступает чугуну по прочности) Больше вероятность заводского брака в процессе изготовления блока двигателя Быстро остывает. Теплопроводность алюминия совершенно другая Плохая стабильность алюминиевого блока по сравнению с чугунным двигателем (алюминий при нагреве больше расширяется) Дороговизна переборки (ремонта двигателя). Одни двигатели нужно гильзовать, тогда как у некоторых моторов нужно восстанавливать внутреннее покрытие цилиндров. Есть также автомобили, у которых алюминиевый мотор нельзя восстановить, поскольку автопроизводители даже не удосужились выпустить ремонтные размеры поршней, колец и т. д. Большая себестоимость по сравнению с производством двигателей из чугуна. Дело в том, что для производства блока из алюминия нужно использовать сложные и дорогостоящие технологии для отлива Есть риск гальванической коррозии, когда алюминий контактирует со сталью. Например, со шпильками, гильзами цилиндров, которые изготавливаются, как правило, из стали Меньше каналов для циркуляции охлаждающей жидкости (так как алюминиевый блок цилиндров двигателя имеет свойства отдавать тепло быстрее, многие производители уменьшили каналы охлаждающей жидкости, необходимые для эффективного охлаждения двигателя) Тоньше стенки двигателя. Чугунный блок имел более толстые стенки Быстрый износ покрытия цилиндров двигателя (если вместо гильз производитель использует покрытие из кремния) Конструкция коленчатого вала. Коленчатый вал — деталь (или узел деталей в случае составного вала) сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Основные элементы коленчатого вала: Коренная шейка — опора вала, лежащая в коренном подшипнике, размещённом в картере двигателя. Шатунная шейка — опора, при помощи которой вал связывается с шатунами (для смазки шатунных подшипников имеются масляные каналы). Щёки — связывают коренные и шатунные шейки. Передняя выходная часть вала (носок) — часть вала, на которой крепится зубчатое колесо или шкив отбора мощности для привода газораспределительного механизма (ГРМ) и различных вспомогательных узлов, систем и агрегатов. Задняя выходная часть вала (хвостовик) — часть вала, соединяющаяся с маховиком или массивной шестернёй отбора основной части мощности. Противовесы — обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна. Как правильно установить кольца на поршень, чтобы не потерять мощность двигателя. Коротко: При установке очень важно соблюдать последовательность. Первым всегда одевается маслосъемное кольцо, затем компрессионные. Также желательно соблюдать положение кольца в отношении «верх-низ». При наличии в канавках поршней специальных фиксаторов, следует придерживаться равномерного распределения замков по всей окружности. Например, в поршне с тремя компрессионными кольцами, замки должны располагаться на 120 друг от друга. Более подробно: Сами поршневые кольца меняются относительно просто. Для снятия старых колец необходимо развести края кольца в области замка до того момента, пока кольцо не выйдет из канавки на поршне. Данную процедуру можно совершать как посредством специальных щипцов, так и при помощи небольшой плоской отвертки. После необходимо удалить из канавок на поршне нагар. Если этот нагар не снять, тогда после установки новых поршневых колец поршень будет сложно установить обратно в цилиндр. При установке колец на поршень требуется соблюдать аккуратность, так как среднее компрессионное и нижнее маслосъемное кольцо отличаются повышенной хрупкостью. Что касается верхнего кольца, данный элемент прочнее остальных, но также требует правильного подхода при установке. После очистки канавок от нагара необходимо убедиться, что на их боковых поверхностях и радиусах нет повреждений. Для монтажа колец используйте специальное цанговое приспособление. Установку колец необходимо начинать с нижнего поршневого кольца. Избегайте лишних усилий, чтобы исключить возможную деформацию колец. Перед установкой найдите на кольце маркировку в виде надписи TOP (от англ. «верх»). Кольца с такой маркировкой нужно ставить в сторону днища поршня маркированной стороной. Если производится монтаж колец, которые имеют эспандерную пружину, тогда место стыка в виде концов пружины с проволочной вставкой размещается с учетом рекомендуемого смещения на 180° градусов относительно стыка поршневого кольца. В случае наличия у эспандерной пружины рубашки из тефлона, данный элемент должен находиться в области размещения стыка кольца. Если поршень имеет специальные фиксаторы в своих канавках, которые предотвращают проворачивание колец, тогда стыки поршневых колец должны находиться на штифтах для фиксации. После завершения установки необходима проверка зазора боковых поверхностей. Если показатель укладывается в рамки до 0.100 мм, тогда такой зазор допускается. Выявление увеличения зазора от максимально допустимого указывает на необходимость приобретения и установки новых поршней. Во время установки необходимо учесть степень износа зеркала цилиндра. Такой износ считается допустимым при значении 0.100 мм (с учетом диаметра цилиндра). Если зазор оказывается больше, тогда блок цилиндров требует перегильзовки или расточки под ремонтные поршни. Как уже было сказано выше, повышенное внимание при установке следует уделять как взаимному расположению и ориентации, так и типу поршневых колец. Маслосъёмные кольца отличаются от компрессионных уникальным п-образным профилем, а также имеют в своей конструкции расширительную пружину. Второе компрессионное кольцо оснащается скребком-кромкой, так как частично участвует в процессе съема масла параллельно работе маслосъёмного кольца. Наличие кромки на поршневом кольце обычно указывает на то, что такое кольцо устанавливается с учетом нижнего расположения кромки. Во время установки колец на поршень необходимо тщательно дозировать усилие. В противном случае можно с легкостью сломать поршневое кольцо. Также добавим, что после установки колец на поршень и помещения его в цилиндр кольца осуществляют плотное прилегание к стенкам цилиндра. В замках образуется так называемый тепловой зазор. После при помощи щупа необходимо промерить этот зазор, который не должен превышать показатели 0.25-0.45 мм. Если указанный зазор окажется меньше, тогда кольцо не сможет нормально разместиться в канавке поршня. Для решения проблемы можно воспользоваться надфилем и аккуратно удалить лишние доли миллиметров. Что касается правильного расположения, для предотвращения прорыва газов через замки колец необходимо знать, как ставить поршневые кольца. При правильной установке кольца надеваются на поршень с учетом смещения по окружности. В качестве примера можно рассмотреть установку 3-х поршневых колец. При такой установке замки необходимо ставить так, чтобы каждый из замков располагался через 120 ° относительного другого. Назначение меток на шестернях коленчатого вала (КВ). Метки дают понимание о положении деталей внутри мотора: Пометка на шкиве КВ, совпадающая с длинной черточкой на передней крышке, означает достижение поршнями 1 и 4 цилиндров ВМТ (Верхняя мёртвая точка). Метка на звездочке РВ, совмещенная с приливом на постели, информирует о закрытых клапанах в 4 цилиндре – здесь происходит такт сжатия. Метка шестерни КВ. Отчёт с зуба напротив шпонпаза. Отчёт ПРОТИВ ЧАСОВОЙ СТРЕЛКИ. Четвёртый зуб- метка совмещения. Метка шестерни распредвала. Отчёт с зуба напротив шпонпаза. Отчёт ПО ЧАСОВОЙ СТРЕЛКЕ. Метка между третьим и четвёртым зубом.  Для чего применяют маховик и противовесы? Маховик служит для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, вывода деталей кривошипного механизма из мертвых точек, накопления во время такта расширения кинетической энергии, необходимой для вращения коленчатого вала в период между вспышками в отдельных цилиндрах, облегчения пуска двигателя и плавного трогания с места. Противовесы — обеспечивают разгрузку коренных подшипников от центробежных сил инерции первого порядка неуравновешенных масс кривошипа и нижней части шатуна. Для уравновешивания двигателей применяют противовесы и соответствующее расположение кривошипов коленчатого вала. Увеличение числа цилиндров двигателя и правильный выбор элементов движения улучшают уравновешенность двигателя. В многоцилиндровом двигателе угол между кривошипами последовательно работающих цилиндров выбирается из условия равномерности вспышек и рабочих ходов, что выравнивает крутящий и опрокидывающие моменты. Что называется степенью сжатия, рабочим объемом цилиндра и рабочим объемом двигателя. Движение поршня происходит в результате давления газов, которые образуются при сгорании топливно-воздушной смеси. Перед воспламенением смесь сжимается поршнем в цилиндре. Оставшийся объем в цилиндре после полного сжатия топлива (объем над поршнем в ВМТ) называется камерой сгорания. Степень сжатия – это отношение объема камеры сгорания к полному объему цилиндра. Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. Степень сжатия у бензинового двигателя равна 8...10, у дизельного — 20... 30. У цилиндра существует 3 вида объемов: рабочий; камеры сгорания; полный. В полный объем входит рабочий объем и объем камеры сгорания. Каждый мотор имеет определенное количество цилиндров. Чтобы узнать общий объем двигателя, нужно сложить параметры каждого цилиндра. Для расчета рабочего объема одного цилиндра, нужно умножить площадь сечения цилиндра на длину рабочего хода поршня. Длина хода поршня определятся расстоянием от нижней мертвой точки (НМТ) до верхней мертвой точки (ВМТ), т.е. от максимально нижнего до максимально верхнего положения поршня. Рабочий объем двигателя (литраж) – это сумма рабочих объемов его цилиндров, или произведение объема одного цилиндра на их количество. Основные неисправности КШМ, влияющие на мощность и экономичность двигателя. К основным неисправностям кривошипно-шатунного механизма относятся стуки поршней и пальцев, стуки в подшипниках коленчатого вала, падение компрессии в цилиндрах и мощности двигателя, утечка охлаждающей жидкости в картер или, наоборот, попадание масла в охлаждающую жидкость. Лабораторная работа По дисциплине «Конструкция и эксплуатационные свойства ТиТМО» Задание № 2 Тема: ГРМ ДВС. Цель: Закрепить и углубить знания лекционного материала, приобрести навыки разборочно-сборочных операций. Методическое обеспечение: 1. Макеты газораспределительного механизма. 2. Узлы и детали. 3.Набор водительского инструмента. 4. Инструментальные карты, плакаты, техническая литература. Содержание работ: Повторить общее устройство. 2. Разобрать, изучить конструкцию.. 3. Собрать в обратной последовательности. Контрольные вопросы: Преимущества и недостатки ГРМ с верхним и нижним расположением клапанов. Преимущеста Отличаются ГРМ расположением распределительного вала в автомобиле: Клапаны могут располагаться сверху в головке цилиндра, а распределительный вал внутри блоков цилиндров. Благодаря клапанам приводятся в движение коромысла и штанги-толкатели. Преимуществом этой системы является простая конструкция и соответственно высокая надежность. Недостатки В таком случае привод на клапан передается через штанги, которые проходят через весь двигатель в головку блока. Основным минусом такого механизма является медлительность и большая инерционность. Нижневальные двигатели довольно тяжело крутятся, у них высокий расход масла, в отличие от верхневальных, где практически нет недостатков. Типы ГРМ. К недостаткам верхнего расположения клапанов следует отнести усложнение механизма газораспределения. При нижнем расположении распределительного вала или усложнение привода к нему при верхнем расположении последнего, а также увеличение высоты головки цилиндра, что при вертикальном расположении цилиндров приводит к увеличению высоты, а при горизонтальном – ширины двигателя. В короткоходных двигателях последний недостаток сказывается меньше вследствие небольшой высоты блока и картера. При нижнем расположении клапанов высота головки цилиндров и двигателя в целом уменьшается, а механизм газораспределения и привод к распределительному валу упрощаются. Однако из-за менее компактной формы камеры сгорания экономические показатели таких двигателей ниже, а невозможность обеспечить высокие значения коэффициента наполнения при высоком числе оборотов ограничивает степень форсирования. Ограничивается также возможность увеличения степени сжатия: при степени сжатия более 7.5 уже возникают трудности в компоновке камеры сгорания. Опишите устройство и работу механизмов газораспределения. Газораспределительный механизм (сокращенное наименование – ГРМ) предназначен для обеспечения своевременной подачи в цилиндры двигателя воздуха или топливно-воздушной смеси (в зависимости от типа двигателя) и выпуска из цилиндров отработавших газов. Данные функции реализуются за счет своевременного открытия и закрытия клапанов. На самых распространенных четырехтактных поршневых двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные газораспределительные механизмы, поэтому устройство ГРМ рассмотрено именно на его примере. Газораспределительный механизм объединяет клапаны с приводом и распределительный вал с приводом.  Работу газораспределительного механизма сложно рассматривать отдельно, в отрыве от рабочего цикла двигателя. Ведь его основная задача – это вовремя открыть и закрыть клапана на определенный промежуток времени. Соответственно на такте впуска открываются впускные, а на такте выпуска – выпускные. То есть фактически механизм должен реализовывать рассчитанные фазы газораспределения. Технически это происходит следующим образом: Коленчатый вал передает крутящий момент посредством привода на распределительный. Кулачок на распределительном валу нажимает на толкатель или коромысло. Клапан перемещается внутрь камеры сгорания, открывая доступ свежему заряду или отработавшим газам. После того как кулачок проходит активную фазу воздействия, клапан возвращается на место под действием пружины. Стоит также отметить, что за полный рабочий цикл распредвал совершает 2 оборота, попеременно открывая клапана в каждом цилиндре, в зависимости от порядка их работы. То есть, например, при схеме работы 1-3-4-2 в один и тот же момент времени в первом цилиндре будут открыты впускные клапаны, а в четвертом выпускные. Во втором и третьем клапаны будут закрыты. Газораспределительный механизм имеет 2 свойственные неполадки — неплотное примыкание клапанов к гнездам и невозможность полностью открыть клапаны. Перечислите процессы газораспределения, температура и давление в каждом из них. Весь рабочий процесс газораспределительного механизма основан на синхронном движении двух валов – коленчатого и распределительного. При этом синхронность движений обеспечивает своевременное открывание клапанов впуска/выпуска на моторных цилиндрах. При совершении вращательных движений распредвала кулачки наступают на рычаги, которые в свою очередь воздействуют на клапанные стержни, что способствует открытию нужных клапанов. На следующем повороте распредвала кулачки отталкиваются от рычагов, которые занимают исходные позиции, тем самым закрывая клапаны. Простыми словами, ГРМ необходим для подачи в мотор готовой топливной смеси, а также выпуска в полости цилиндров сгоревшего горючего. Эта функция активна, благодаря клапанам, открывающимся / закрывающимся в конкретный момент времени. На большинстве ДВС используется 4-тактный принцип, обеспечивающий преобразование энергии тепловой в механическую. Весь процесс проходит в цилиндровой группе, где клапаны и поршни синхронно перемещаются в определенной последовательности с соблюдением фаз. При этом в функции ГРМ входит перемещение клапанов во взаимодействии с коленвалом. В зависимости от ситуации происходит открытие / закрытие впускных / выпускных клапанов. Условно в назначение ГРМ входит обеспечение работы следующих четырех фаз: Подача горючего. Поршень перемещается от максимально верхней точки вниз, после чего открывается топливный клапан, и в цилиндр подается подготовленное горючее. Форсунка во взаимодействии с ЭБУ выпрыскивает нужный объем воздушно топливной смеси, а клапан перекрывает доступ. При этом коленвал разворачивается на 1800 по отношению к первоначальной позиции. Сжатие. После максимального снижения поршень начинает перемещаться вверх. Параллельно происходит создание нужной компрессии в цилиндре. При достижении максимального уровня процесс сжатия считается оконченным. При этом коленвал полностью разворачивается вокруг оси. Рабочий ход. Как только поршень достигает верхнего уровня, срабатывает свеча, а горючее загорается. Возникает давление, которое толкает поршень к нижней позиции. В результате происходит рабочий ход, а сам процесс движения коленвала считается завершенным. В этот момент узел развернулся на 5400. Вывод отработавших газов. Вместе с вращением коленвала происходи подъем поршня к верхней позиции. При этом газы выдавливаются через своевременно открытый выхлопной клапан. Дальше отработавшие газы выходят через выхлопную трубу. При этом коленвал совершил 720-градусный (двойной) разворот. Газораспределительный механизм двигателя гаратирует точное и своевременное открытие клапанных узлов впуска / выпуска. При этом ГРМ взаимодействует с коленвалом, а вращение распредвалу передается с помощью цепи, ремня или шестерней. На этом вопросе мы еще остановимся ниже. Какие существуют способы регулирования фаз газораспределения? В настоящее время используется три способа изменения фаз газораспределения. Первый способ – поворот распредвала по ходу вращения с ростом оборотов двигателя Второй способ – применение кулачков разного профиля на разных режимах работы Третья, самая совершенная группа систем, плавно регулирует высоту подъема клапанов Тепловой зазор в клапанах, посредством чего и как он регулируется в изучаемых двигателях. Тепловой зазор клапанов всегда регулируется на холодном двигателе Для большинства двигателей он составляет 0,15-,25 мм для впускных клапанов, и 0,2-0,35 мм для выпускных. Для того, чтобы отрегулировать клапаны, сделайте следующее: Отключите аккумулятор. Включите нейтральную передачу. Свечным ключом выкрутите все свечи, и накройте свечные отверстия чистой тряпкой, чтобы избежать попадания внутрь цилиндров пыли, грязи, мелких предметов. Многие современные автомобильные двигатели оснащены усовершенствованной системой слежения и реагирования на тепловое расширение деталей ГРМ – гидравлическими толкателями или, как их еще называют – гидрокомпенсаторами, позволяющими поддерживать нормальные (без зазоров) сопряжения деталей механизма газораспределения при любой температуре двигателя. Гидротолкатели, принцип работы. Гидротолкатель состоит из корпуса толкателя 1, цилиндра 2, плунжера 5 и обратного шарикового клапана 3, который поджат к отверстию в поршне пружиной. Поршень и плунжер разжимаются возвратной пружиной 4, находящейся между ними. Масло для работы гидротолкателей подводится из системы смазки по каналу Н, а затем по каналам, выполненным на нижней плоскости корпуса подшипников. По этим же каналам подводится масло и для смазки шеек распределительных валов. Кулачки валов смазываются маслом, находящимся в ваннах головки цилиндров под кулачками. В канале Н расположен обратный шариковый клапан 15, не допускающий слива масла из верхних каналов после остановки двигателя.   Гидротолкатель: 1 – корпус; 2 – цилиндр; 3 – шариковый клапан; 4 – пружина; 5 – плунжер; 6 – распределительный вал; 7 – жиклер; 8 – разрез головки блока; 9 – кулачок; 10 – гидротолкатель; 11 – клапанная пружина; 12 – направляющая втулка; 13 – клапан; 14 – головка блока; 15 – обратный шариковый клапан; а – накопительная камера; b – поршневая камера; c – рабочая камера; H – канал подачи смазки Работа гидротолкателя Когда клапан закрыт, масло из канала Н поступает в толкатель через канавку и отверстие в боковой поверхности. Масло проходит через паз, расположенный в верхней части толкателя и поступает в цилиндр толкателя. Пружина и масло, находящиеся между цилиндром 2 и плунжером 5, разжимает их и прижимает верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера к торцу клапана, выбирая зазор в клапанном механизме. Жесткость этой пружины и давление масла намного меньше жесткости пружины клапана и поэтому клапан остается закрытым, когда толкатель касается затылочной части кулачка. Когда на толкатель начинает воздействовать набегающая часть кулачка, происходит короткий ускоряющий удар по корпусу толкателя, а т.к. шариковый клапан закрыт, то в камере «с» создается высокое давление. Поскольку жидкость (масло) в камере «с» практически несжимаема, узел цилиндр-плунжер становится жестким и передает усилие от кулачка на клапан. По мере дальнейшего поворота кулачка давление в камере «с» увеличивается и небольшая часть масла из камеры «с» перетекает в камеру «а» через зазор между поршнем и плунжером. Поэтому общая длина узла цилиндр-плунжер уменьшается, но не более, чем на 0,1 мм. После закрытия клапана 13 начинается процесс выборки зазора в клапанном механизме. Силы от кулачка и клапана 15 уже не действуют на гидротолкатель. Возвратная пружина снова раздвигает цилиндр с плунжером, прижимая верхнюю плоскость корпуса толкателя 1 к кулачку, а нижнюю плоскость плунжера — к торцу клапана. При этом давление в камере «с» становится меньше, чем в камере «а», шариковый клапан открывается и в камеру «с» доливается масло из камеры «а». Механизмы вращения клапанов, их конструкция, принцип работы. Механизм вращения клапана состоит из: неподвижного корпуса 2 в наклонных канавках которого расположены пять шариков 3 с возвратными пружинами 10, дисковой пружины 9 и опорной шайбы 4 с замочным кольцом 5. Механизм устанавливается в расточке, сделанной в головке цилиндров под опорной шайбой 4 клапанной пружины 6, закрепляемой на стержне 1 с помощью сухариков 8 и тарелки 7. При закрытом клапане давление на дисковую пружину 9 сравнительно невелико, и она выгнута наружным краем вверх, а внутренним краем опирается в заплечик корпуса 2. Шарики 3 отжаты пружинами 10 в исходное положение.  В момент открытия клапана давление клапанной пружины на опорную шайбу 4 возрастает; под действием этого давления дисковая пружина 9, выпрямляясь, передает давление на шарики 3 и вызывает их перемещение в конечное положение. Вместе с шариками перемещаются дисковая пружина с опорной шайбой, клапанная пружина и клапан.  Когда клапан закрывается, давление на дисковую пружину 9 уменьшается, и она, выгибаясь, вновь касается своим внутренним краем заплечиков корпуса 2, освобождая тем самым шарики 3. Шарики под действием возвратных пружин перемещаются в исходное положение. Таким образом, при каждом открытии клапана происходит его поворот на некоторый угол. (При номинальном скоростном режиме клапаны совершают 20—40 об/мин.) Назовите порядок работы и нумерацию цилиндров изучаемых двигателей. Цикл четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания включает в себя следующие такты: Впуск ― выпускной клапан закрыт, впускной открыт, поршень движется вниз, производится всасывание воздушно-топливной смеси Сжатие ― все клапаны закрыты поршень движется вверх, сжимая воздушно-топливную смесь Рабочий ход ― клапаны остаются закрыты, по окончании предыдущего такта искра поджигает сжатую смесь Выпуск ― по окончании предыдущего такта открывается выпускной клапан Полный рабочий цикл 4-х тактного двигателя проходит за два оборота коленвала. В градусах это равно 720. У 2-х тактного двигателя 3600. Колена вала смещают на определенный угол для того, чтобы вал находился под постоянным усилием поршней. Этот угол напрямую зависит от количества цилиндров и тактности двигателя. — Порядок работы 4 цилиндрового двигателя, однорядного, чередование тактов происходит через 1800, ну а порядок работы цилиндров может быть 1-3-4-2 (ВАЗ) или 1-2-4-3 (ГАЗ). — Порядок работы 6 цилиндрового рядного двигателя 1-5-3-6-2-4 (интервал между воспламенением составляет 1200). — Порядок работы 8 цилиндрового V-образного двигателя 1-5-4-8-6-3-7-2 (интервал между воспламенениями 900). — Существует, например, порядок работы 12 цилиндрового двигателя W-образного: 1-3-5-2-4-6 – это левые головки блока цилиндров, а правые: 7-9-11-8-10-12 Как установить поршень первого цилиндра в ВМТ на изучаемых двигателях. Чтобы определить верхнюю мёртвую точку (ВМТ) первого цилиндра, нужно ротор распределителя направить в противоположную сторону от метки, расположенной на корпусе. Это значит, что поршень первого цилиндра будет находиться в верхней мертвой точке в такте выхлопа. Чтобы найти ВМТ без меток, нужно установить поршень на одну и туже высоту при левом повороте колена, а потом при правом. Затем делают две отметины на маховике, соответствующие левому и правому положениям. Декомпрессионный механизм, принцип его работы. В основе принципа работы декомпрессионного механизма лежит снижение давления в цилиндрах в процессе сжатия вследствие сообщения полостей цилиндров непосредственно с окружающей средой, то есть процесс декомпрессирования. При предварительном прокручивании коленвала, когда включён декомпрессионный механизм, происходит подача смазки на трущиеся поверхности деталей, их частичный нагрев и снижение потерь на трение, что позволяет облегчить дальнейший пуск двигателя. Устройство состоит из кулисы и валика декомпрессии, на котором имеется рычажки или лыски с одной стороны которые при проворачивании нажимают на коромысла клапанов, на такую величину чтоб клапан не достал до седла при его закрытии. Декомпрессионный механизм с подъемом толкателей декомпрессионными валиками работает так (рис. 1, а). Когда рычаг сблокированного управления декомпрессионными валиками поворачивают вниз, лыски на валиках. Уходят в сторону, а толкатели приподнимаются на цилиндрических поверхностях этих валиков и зависают. Движением толкателя вверх усилие передается к штанге, коромыслу и клапану, в результате чего клапан открывается и удерживается в этом положении. При выключении такого декомпрессионного механизма валики поворачиваются в положение лыской вверх, под воздействием клапанных пружин закрываются клапаны, а коромысла, штанги и толкатели возвращаются в исходное рабочее положение.  Работа декомпрессионного механизма с поворотом коромысла декомпрессионным валиком и специальной штангой (рис. 1, б) протекает так. При повороте декомпрессионного валика с лысками приподнимаются штанги, которые через коромысла воздействуют на клапаны и открывают их, преодолевая сопротивление клапанных пружин. Пока включен декомпрессионный механизм, коромысла остаются зафиксированными в повернутом к клапанам положении, при котором усилия от толкателей через основные штанги к коромыслам не передаются. В декомпрессионном механизме, изображенном на (рис. 1, в) декомпрессионный валик с лысками или нажимными болтами расположен непосредственно над коромыслами и клапанами. Когда декомпрессионный валик установлен лысками вниз или нажимным болтом горизонтально, коромысла находятся только под воздействием толкателей и штанг. При повороте декомпрессионного валика его цилиндрические поверхности или головки нажимных болтов нажимают на затылочные поверхности коромысел, поворачивают коромысла и тем самым открывают клапаны, прекращая передачу усилий к коромыслам от штанг. Преимущества и недостатки цепных, ременных, зубчатых передач для привода газораспределительного вала. Преимущества цепного привода ● Срок службы. При использовании качественного масла и его регулярной замене цепи хватает на 150 тыс. км и более. ● Не рвется внезапно. Растяжение цепи характеризует металлический скрежет, звон. ● Устойчивость к локальным перегрузкам. Цепь растягивается не из-за высокого натяжения, а в результате износа элементов. Недостатки цепного ГРМ ● Высокая стоимость замены. По сравнению с установкой нового ремня цена выше в несколько раз. ● Серьезные последствия при обрыве. Удар тяжелой металлической цепью повреждает детали ДВС. Преимущества ременного ГРМ ● Низкая цена деталей, замены. ● Работает почти бесшумно. ● Срок службы не зависит от качества используемого масла. Недостатки ремня ● Относительно небольшой срок службы (50-90 тыс. км). ● Резкий обрыв без симптомов. Визуально определить степень износа почти невозможно. ● Есть требования к условиям и сроку хранения — каучук с годами теряет эластичность, становится хрупким. ● Материал боится влаги, масла. Достоинства зубчатых передач: • Возможность применения в широком диапазоне скоростей, мощностей и передаточных отношений. • Высокая нагрузочная способность и малые габариты. • Большая долговечность и надёжность работы. • Постоянство передаточного отношения. • Высокий КПД (87-98%). • Простота обслуживания. Недостатки зубчатых передач: • Большая жёсткость не позволяющая компенсировать динамические нагрузки. • Высокие требования к точности изготовления и монтажа. • Шум при больших скоростях. Основные неисправности ГРМ, влияющие на мощность и экономичность двигателя. Внешними признаками неисправности ГРМ являются: уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, падение мощности двигателя и металлические стуки. Один из симптомов неисправностей – это снижение компрессии двигателя и хлопки в выхлопной трубе. Это происходит после того, как на клапане образуется нагар, раковины. Нередко элемент может прогорать. Причина прогара кроется в неплотном прилегании впускного и выпускного клапанов к своим седлам. На снижение компрессии влияют и другие факторы. Это деформация головки блока цилиндров, сломанные или изношенные пружины, заклинивание стержня во втулке, отсутствие промежутка между клапаном и коромыслом. Нередко неисправности ГРМ проявляются в виде снижения мощности, в виде троения и металлических стуков. Все это признаки того, что клапана открываются не полностью. Часть смеси топлива и воздуха не попадает в камеры сгорания двигателя. Впоследствии повышается тепловой зазор, и выходят из строя гидрокомпенсаторы. Собственно говоря, это и является причиной неправильной работы механизма и клапанов. Лабораторная работа По дисциплине «Конструкция и эксплуатационные свойства ТиТМО» Задание № 3 |