устройство авто. Домашка № 1. Вариант 7 Коленчатый вал двигателя
 Скачать 32.79 Kb.
|
|
Вариант №7 Коленчатый вал двигателя. 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. Назначение и условия работы: Задача коленвала преобразовать возвратно-поступательное движение поршней ДВС в крутящий момент. Коленчатый вал принимает периодические переменные нагрузки от сил давления газов и сил инерции движущихся и вращающихся масс. Является составной частью кривошипно-шатунного механизма (КШМ). 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. Шатун в свою очередь соединен с шейкой коленвала подшипником, вследствие чего каждое поступательное поршневое движение преобразуется во вращательное движение вала. После того как происходит разворот на 180˚, шатунная шейка движется уже в обратном направлении, обеспечивая возвратное движение поршня. Затем циклы повторяются. Коленчатый вал испытывает большие нагрузки и подвергается скручиванию, изгибу и механическому изнашиванию. Силы, действующие на коленчатый вал, складываются из сил давления газов и инерционных сил движущихся масс. Смазка коленвала обеспечивается за счет шатунных и коренных шеек. Важно помнить, что смазка коленчатого вала всегда происходит под давлением. Каждая коренная шейка обеспечена индивидуальным подводом масла от общей смазочной системы. Поступившее масло попадает на шатунные шейки по специальным каналам, расположенным в коренных шейках. Конструкция и материал: Сложная конструкция коленвала представлена в виде расположенных по одной оси колен – шатунных шеек, соединенных специальными щеками. При этом количество колен зависит от числа, формы и месторасположения цилиндров, а также тактности двигателя автомобиля. С помощью шатунов шейки соединяются с поршнями, совершающими поступательно-возвратные движения. 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. Итак, 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. Как фиксируют от осевых смещений валы двигателей ЗиЛ, ЗМЗ, Камаз, ЯМЗ? От осевого смещения коленчатые валы дизеля ЯМЗ-236 и дизеля автомобиля КамАЗ-5320 удерживаются двумя парами упорных полуколец, изготовленных из бронзы (дизель ЯМЗ-236) или из сталеалюминия (дизель автомобиля КамАЗ-5320) и установленных в выточках задней коренной опоры. Верхние полукольца укреплены к торцам блока цилиндров, а нижние имеют выступы для фиксации их в крышке заднего коренного подшипника. Коленчатый вал отлит из высоко- прочного чугуна (ЗМЗ-53) или отштампован из стали (ЗИЛ-130). От осевого перемещения вал удерживается упорными шайбами переднего коренного подшипника. В местах выхода коленчатого вала из картера установлены уплотняющие устройства, препятст- вующие вытеканию масла наружу. 2. ГРМ ЗМЗ-406.2 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. 2.1 Назначение и условия работы клапанов. Клапаны газораспределительного механизма двигателя ЗМЗ-4062 приводятся от распределительных валов непосредственно через гидравлические толкатели, для которых выполнены направляющие отверстия в головке цилиндров. На каждый клапан устанавливается по две пружины : наружная с правой навивкой и внутренняя с левой. Гидротолкатели устанавливаются в расточенные в головке цилиндров отверстия диаметром 35 мм между торцами клапанов и кулачками распределительных валов. Компенсатор размещен в направляющей втулке, установленной и приваренной внутри корпуса гидротолкателя, и удерживается стопорным кольцом. Компенсатор состоит из поршня опирающегося изнутри на донышко корпуса гидронатяжителя, и корпуса компенсатора, который опирается на торец клапана. Между поршнем и корпусом компенсатора установлена пружина, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Одновременно пружина прижимает колпачок обратного шарикового клапана размещенного в поршне. Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидротолкателя в полость компенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидротолкателя. Работает гидротолкатель следующим образом : при нажатии кулачка распределительного вала на торец корпуса гидротолкателя (открытие клапана) обратный шариковый клапан закрывается, запирая находящееся внутри компенсатора масло, которое становится рабочим телом, через которое передается усилие и движение от кулачка к клапану. При этом часть масла перетекает через зазор в плунжерной паре компенсатора в полость корпуса гидротолкателя, и поршень компенсатора несколько вдвигается в корпус компенсатора. При закрытии клапана, когда снимается усилие с гидротолкателя, пружина компенсатора прижимает поршень компенсатора и корпус гидротолкателя к цилиндрической части кулачка («затылку»), выбирая зазор. Обратный шариковый клапан в компенсаторе открывается, впуская в полость компенсатора масло, после чего цикл повторяется. Гидротолкатели автоматически обеспечивают беззазорный контакт кулачков распределительных валов с клапанами, компенсируя износы сопрягаемых деталей: кулачков, торцев корпуса гидротолкателя, корпуса компенсатора, клапана, фасок седел и тарелок клапанов. 2.2 Конструкция и материал. Клапаны изготовлены из жаропрочных сталей : впускной клапан из хромокремнистой, выпускной — хромоникельмарганцовистой и азотирован. На рабочую фаску выпускного клапана дополнительно наплавлен жаростойкий хромоникелевый сплав. Диаметр стержня клапанов 8 мм. Тарелка впускного клапана имеет диаметр 37 мм, а выпускного — 31,5 мм. Угол рабочей фаски обоих клапанов 45°30′. На конце стержня клапана выполнены выточки для сухариков тарелки пружин клапана. Тарелки пружин клапанов и сухарики изготовлены из малоуглеродистой стали и подвергнуты поверхностному нитроцементированию. Пружины изготовлены из термически обработанной высокопрочной проволоки и подвергнуты дробеструйной обработке. Под пружины устанавливается опорная стальная шайба. Впускные и выпускные клапаны работают в направляющих втулках, изготовленных из серого чугуна. Внутреннее отверстие втулок окончательно обрабатывается после их запрессовки в головку блока цилиндров. Втулки клапанов снабжены стопорными кольцами, препятствующими самопроизвольному перемещению втулок в головке блока цилиндров. Для уменьшения количества масла, просасываемого через зазоры между втулкой и стержнем клапана, на верхние концы всех втулок напрессованы маслоотражательные колпачки, изготовленные из маслостойкой резины. Для повышения износостойкости наружная поверхность и торец корпуса толкателя нитроцементированы. Детали клапанного механизма ГРМ двигателя ЗМЗ-4062 : клапаны, пружины, тарелки, сухарики, опорные шайбы и маслоотражательные колпачки. Гидротолкатель стальной, его корпус выполнен в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен компенсатор с обратным шариковым клапаном. На наружной поверхности корпуса выполнена канавка и отверстие для подвода масла внутрь толкателя из магистрали в головке блока цилиндров.. 2.3 Взаимозаменяемость клапанов и пружин с другими марками двигателей. клапаны, пружины, тарелки, сухарики, опорные шайбы и маслоотражательные колпачки взаимозаменяемы с аналогичными деталями двигателя автомобиля ВАЗ-2108, а также ЗМЗ 406.3, 405.2, 409. 3. Водяной насос ЗМЗ-531. Водяной насос является одним из ключевых элементов системы охлаждения двигателя. Он закачивает охлаждающую жидкость, которая поглощает часть тепла, выделяемого двигателем. Водяной насос также помогает транспортировать охлаждающую жидкость в радиатор, что, в свою очередь, снижает ее температуру. Потом охлажденная жидкость возвращается в водяной насос, и цикл начинается заново. 3.1 Назначение и устройство В системах охлаждения автомобилей ГАЗ-53 используется водяной насос центробежного типа. В чугунном корпусе в двух подшипниках шарикового типа вращается валик с лысками на концах, на которые с одного конца напрессована крыльчатка, а с другого – ступица шкива. Крыльчатка дополнительно закрепляется болтом, ввернутым в отверстие под резьбу на торце вала, ступица – гайкой, навернутой на резьбовое окончание валика. Подшипники с распорной втулкой, находящейся между ними, с наружных торцевых поверхностей оснащены войлочными сальниками, которые вмонтированы в обоймы подшипников. Полость циркуляции рабочей жидкости насоса разделена с полостью подшипников самоподжимным уплотнением, которое состоит из шайбы, пружины , манжеты и латунных обойм. Уплотнение размещено в крыльчатке и зафиксировано кольцом. Жидкость, которая просачивается через уплотнение, вытекает из полости через отверстие для дренажа в корпусе помпы ГАЗ-53. Смазка подшипников осуществляется через пресс-масленку до момента выхода из контрольного отверстия излишком смазки. Лишнюю смазку нужно удалить во избежание попадания ее на ремни привода. Течь жидкости через уплотнение является наиболее характерной неисправностью водяной помпы 53-1307010-Б. Это может быть вызвано износом уплотняющей шайбы или манжеты, а также валика насоса. В подобном случае изношенные детали необходимо заменить новыми. Торец корпуса насоса, который является рабочей поверхностью уплотняющей шайбы, при сборке смазывается тонким слоем графито-смазочного материала, что улучшает приработку рабочих поверхностей шайбы и торцевой поверхности корпуса. P.S В 1959 году был начат серийный выпуск бензиновых 8-цилиндровых V-образных двигателей ЗМЗ-13, которые устанавливались на ряд автомобилей ГАЗ. Уже в 1964 году начали выпускаться глубоко модернизированные моторы ЗМЗ-53 (а также и ЗМЗ-66), особенно широко использовавшиеся в грузовиках ГАЗ-53 и ГАЗ-66. Эта серия выпускалась вплоть до начала 90-х годов, так что 53-е и 66-е моторы все еще распространены. В конце 1980-х на основе ЗМЗ-53 были разработаны силовые агрегаты 500-й серии, среди которых до сегодняшнего дня «дожили» (и успешно выпускаются) ЗМЗ-511, 513 и 523. Моторы ЗМЗ-511 (модернизация ЗМЗ-53А, ЗМЗ-53-11) устанавливались и устанавливаются в грузовики ГАЗ-53 и ГАЗ-3307, ЗМЗ-513 (модернизация ЗМЗ-66-06) — на грузовики ГАЗ-66, а ЗМЗ-523 — на грузовики ГАЗ-3307, 3308 и автобусы ПАЗ. Наиболее массовыми сегодня являются двигатели ЗМЗ-511, которые представлены в десятках модификациях, однако все они имеют принципиально одинаковую конструкцию и характеристики. ЗМЗ-511 — бензиновый карбюраторный 8-цилиндровый V-образный двигатель с рабочим объемом 4,254 литра и мощностью 125 л.с. (при 3500 об/мин). Степень сжатия — 7,6. По современной классификации мотор имеет экологический класс «Евро-0». У агрегата ЗМЗ-513 аналогичные характеристики, однако он обладает усиленной конструкцией для эксплуатации в более сложных условиях. Масса 511-го мотора составляет 262 кг, 513-го мотора — 275 кг. Двигатели ЗМЗ-511 устанавливаются на автомобили семейства ГАЗ-3307, однако они приобрели определенную популярность в среде самодельщиков. Мотор обладает неплохим потенциалом к форсированию, поэтому его часто дорабатывают и устанавливают на грузовики, автомобили «Волга» и другие, а также на катера и другие транспортные средства. 3.2 Выполните схему уплотнения вала. (Распечатала Схему змз 523) 4. Конструкция и маркировка шин. Самый важный параметр шины - это ее размер. Например, на шине такая маркировка: 195/65/R15 91T. 195 - ширина шины в мм от бока до бока. 65 - высота профиля (серия шины). Высота от диска до дорожки в % от ширины. R - конструкция: как расположены слои нитей корда в каркасе шины. "R" - шина с радиальным кордом, "B" - шина с опоясывающим кордом, "D" - диагональное расположение нитей корда. 15 - радиус диска, на который шину нужно устанавливать (в дюймах). Два последних параметра - это индексы нагрузки и скорости. 91 - индекс нагрузки на одно колесо. Т - индекс скорости, определяющий скорость, на которой машина может долговременно двигаться с полной загрузкой. Дополнительные обозначения, применяемые производителями шин M&S ( Mud + Snow — грязь плюс снег). Это означает, что данные шины специально сконструированы как зимние или всесезонные. All Season — всесезонная шина, предназначенная для круглогодичного использования. Rotation — направленная шина, направление вращения которой указано дополнительной стрелкой на боковине шины. Outside и Inside (или Side Facing Out и Side Facing Inwards) — ассиметричные шины, при установке которых нужно строго соблюдать правило установки шины на диск. Надпись Outside (наружная сторона) должна быть с наружной стороны автомобиля, а Inside (внутренняя сторона) — с внутренней. Left или Right — означает, что шины этой модели бывают левые и правые. При их установке нужно строго соблюдать правило установки шины на автомобиль, левые только слева, а правые, соответственно, только справа. Tubeless — бескамерная шина. Если этой надписи нет, то шина может использоваться только с камерой. Tube Type — шина должна эксплуатироваться с камерой. MAX PRESSURE — максимально допустимое давление в шине, в кПа. RAIN, WATER, AQUA (или пиктограмма «зонтик») — означает, что эти шины специально спроектированы для дождливой погоды и имеют высокую степень защиты от эффекта аквапланирования. Шоссейные шины (HIGHWAY) Зимние шины (SNOW или MUD + SNOW - M+S) Всесезонные шины (ALL SEASON или ALL WEATHER) Скоростные шины (PERFORMANCE) Всесезонные скоростные шины (ALL SEASON PERFORMANCE) Нешипованные (фрикционные) шины изготавливаются из мягких сортов резины, чаще всего имеют направленный рисунок с большим количеством ламелей и предназначены в основном для эксплуатации на очищаемых дорогах. Шипованные (или с возможностью шипования) шины - изготавливаются из резины средней жесткости и имеют шипы или размеченные места для монтажа шипов. Рисунок протектора разреженный, имеют развитую сеть ламелей, в некоторых случаях приближаются внедорожным моделям шин. Обеспечивают неплохую проходимость на глубоком снегу и хорошо удаляют снежную шугу. Шипованные шины имеют лучшее сцепление с льдом и с укатанным снегом, но ухудшают сцепление на асфальте. Обладают повышенной шумностью. Протектор - сделан из синтетического и природного каучука. Он обеспечивает надёжное сцепление шины с дорожным полотном. Каркас (Бандаж) - сделан из покрытого каучуком нейлона и улучшает способность шины выдерживать высокие скорости, а так же способствует точности изготовления шины. Брекер (Слои стального корда) - изготовлены из высокопрочной стали. Предназначены для улучшения сохранения формы шины, а так же для повышения устойчивости автомобиля. Прокладки из текстильного корда - сделаны из полиэстера и оказывают сопротивление избыточному давлению в шине. Внутренний слой - сделан из бутилкаучука. Служит препятствием для выхода воздуха из внутреннего пространства шины. Бортовые полосы - изготовлены из природного каучука и предназначены для защиты шины от боковых повреждений и внешних воздействий. Крыльевая лента - изготовлена из синтетического каучука. Повышает комфорт езды, улучшает точность управления автомобилем. Кольцевой стержень - сделан из стальной проволоки покрытой каучуком. Служит для надёжного закрепления шины на колёсном диске. Бортовая защитная лента - изготовлена из нейлона. Улучшает стабильность и точность управления. 5. Классификация рулевых приводов. Требования ПДД относительно рулевого управления транспортных средств. Рулевое управление классифицируют по: -способу поворота (поворот управляемых колёс, торможением колёс одного борта, ломающаяся рама); -расположению рулевого колеса (правое, левое, по средине); -расположению управляемых колёс (передней оси, задней оси, всех осей). Реечный механизм. Чаще всего используется в бюджетных автомобилях. Конструкция такого управления самая простая. В нем имеется рейка с зубцами. Она приводится в движение благодаря шестерне рулевой колонки. Такая схема обладает высокой эффективностью. Единственным недостатком такого механизма является чувствительность к ударам от некачественного дорожного покрытия. Червячный механизм. Такая модификация обеспечивает больший угол поворота колеса. Она менее чувствительна к ударным нагрузкам, однако стоит дороже, чем предыдущая, так как более сложна в изготовлении. Винтовой механизм. Является модификацией червячного аналога, только имеет повышенный КПД и увеличивает усилия, необходимые для маневра автомобиля. Гидроусилитель. Имеет самую простую конструкцию в данном перечне. Система компактная и дешевая в обслуживании. Такой модификацией оснащаются даже некоторые бюджетные модели авто последних поколений. Чтобы система исправно работала, необходимо постоянно контролировать уровень рабочей жидкости. Насос усилителя приводится в движение рабочим ДВС. Электроусилитель. Это одна из самых последних модификаций. Она не нуждается в сложном обслуживании, а также тонкой настройки. Обеспечивает максимальную отзывчивость рулевого управления. Как следует из названия, механизм усиливается работой электрического мотора. Электрогидравлический усилитель. Такая модификация работает по принципу ГУР. Единственное отличие заключается в том, что гидронасос работает от электричества, а не подсоединяется к приводу мотора, как в первом случае. Последние две разработки позволяют использовать меньше топлива по сравнению с первым типом, так как работа системы не связана с приводом двигателя. По Требованиям ПДД Постановление Правительства РФ от 23.10.1993 N 1090 (ред. от 26.03.2020) "О Правилах дорожного движения" Суммарный люфт в рулевом управлении превышает следующие значения: Суммарный люфт не более (градусов) Легковые автомобили и созданные на их базе грузовые автомобили и автобусы 10 Автобусы 20 Грузовые автомобили 25 2.2. Имеются не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов. Резьбовые соединения не затянуты или не зафиксированы установленным способом. Неработоспособно устройство фиксации положения рулевой колонки. 2.3. Неисправен или отсутствует предусмотренный конструкцией усилитель рулевого управления или рулевой демпфер (для мотоциклов). |