Кривошипно-шатунный механизм

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение и типы кривошипно-шатунных механизмов, их преимущества и недостатки

1.1 Назначение кривошипно-шатунных механизмов

Работа двигателя внутреннего сгорания в принципе невозможна без кривошипно-шатунного механизма. Его предназначение - преобразование поступательно-вращательного движения поршня внутри цилиндра во вращательное движение коленчатого вала.

У стандартного 4-цилиндрового мотора кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих элементов:

блок цилиндров с картером;

головка блока цилиндров;

поддон картера двигателя;

поршни в комплекте с поршневыми кольцами и пальцами;

шатуны, на которых крепятся поршни;

коленчатый вал;

маховик.

Рисунок 1 - Кривошипно-шатунный механизм

1.2 Типы кривошипно-шатунных механизмов

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип двигателя по расположению цилиндров. В двигателях автомобилей применяются различные кривошипно-шатунные механизмы (рисунок 1): однорядные кривошипно-шатунные механизмы с вертикальным перемещением поршней и с перемещением поршней под углом применяются в рядных двигателях; двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с перемещением поршней под углом применяются в V-образных двигателях; одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с горизонтальным перемещением поршней находят применение в тех случаях, когда ограничены габаритные размеры двигателя по высоте.

Выделяют тронковый кривошипно-шатунный механизм (рисунок 2а) наиболее часто применяется в двигателях простого действия. Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно верхней головкой с поршневым пальцем и нижней головкой с шейкой колена вала. Рабочая полость располагается над поршнем в цилиндре, закрытом крышкой.

Крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм изображен на (рисунок 2б) Поршень в данном механизме соединяется с шатуном при помощи жестко связанного с поршнем штока и крейцкопфа, совершающих поступательное движение. При таком сочленении поршень разгружается от нормальной силы, так как ее действие переносится на крейцкопф; вследствие этого становится возможным создание второй рабочей полости в цилиндре под поршнем. При этом шток должен проходить через нижнюю крышку со специальным сальником, обеспечивающим герметичность полости под поршнем. Крейцкопфная система кривошипно-шатунного механизма применяется в тихоходных двигателях простого действия большой мощности, а также в двигателях двойного действия.

Тронковый кривошипно-шатунный механизм двигателя с V-образным расположением показан на рис.1.1в.

аб в

Рисунок 2 - Схемы кривошипно-шатунных механизмов двигателей внутреннего сгорания

1.3 Преимущества и недостатки кривошипно-шатунных механизмов

На автомобильных и тракторных двигателях применяют центральные (аксиальные) (рисунок 3а), смещенные (дезаксиальные) (рисунок 3б) тронковые кривошипно-шатунные механизмы.

В центральном КШМ ось цилиндра пересекает ось коленчатого вала. В дезаксиальном КШМ ось цилиндра не пересекает ось коленчатого вала, а смещена относительно нее на некоторое расстояние е. Смещение оси цилиндра уменьшает разницу в давлениях на правую и левую стороны цилиндра. Во время рабочего хода давление поршня на стенку цилиндра уменьшается, а во время хода сжатия - увеличивается, что в общем дает более равномерный износ двигателя. К преимуществам дизаксиального механизма следует отнести меньшую скорость поршня около верхней мертвой точки (ВМТ), благодаря чему улучшается процесс сгорания, который приближается к условиям сгорания при постоянном объеме. Величина смещения е обычно откладывается в направлении вращения коленчатого вала. Для современных двигателей относительное смещение, или дезаксаж, - отношение смещения е к радиусу кривошипа r находится в пределах 0.04-0.10. Наибольшее распространение получил центральный КШМ, кинематический и динамический анализ работы которого рассматривается ниже.

а б

Рисунок 3 - Схемы тронковых кривошипно-шатунных механизмов двигателей внутреннего сгорания

2. Схема, устройство, регулировка цепного привода распредвала, преимущества недостатки

2.1 Схема, устройства сцепного привода распредвала

Распредвал состоит из чугунного сплава.

Привод распределительного вала осуществляется от ведущей звездочки 5 (Рисунок 4) коленчатого вала двухрядной роликовой цепью. Этой же цепью приводится и звездочка 4 вала привода масляного насоса. Цепной привод имеет полуавтоматический натяжитель 8 с башмаком 7 и успокоитель 3 цепи с резиновыми накладками. В нижней части блока цилиндров устанавливается ограничительный палец 6, предотвращающий спадание цепи в картер при снятии на автомобиле звездочки распределительного вала.

Рисунок 4 - Схема механизма привода распределительного вала и вспомогательных органов: 1 - звездочка распределительного вала; 2 - цепь; 3 - успокоитель цепи; 4 - звездочка валика привода масляного насоса; 5 - звездочка коленчатого вала; 6 - ограничительный палец; 7 - башмак натяжителя; 8 - натяжитель цепи

Натяжитель состоит из корпуса 2 стержя 3 с двумя пружинами, плунжера 7 и колпачковой гайки 1 с зажимным сухарем 9, который фиксируется в гайке стопорным кольцом. Плунжер удерживается от выпадения из корпуса стопорным кольцом 4.

Разрез натяжителя цепи

Рисунок 5 - Разрез натяжителя цепи

2.2 Преимущества, недостатки цепного привода распредвала

Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала с помощью привода, который осуществляет его вращение в два раза медленнее коленчатого вала (за один цикл работы двигателя конкретный клапан открывается только один раз). В качестве привода распределительного вала используются следующие виды передач:

ременная;

цепная;

зубчатая.

Ременная и цепная передачи имеют как достоинства, так и недостатки, поэтому в ГРМ применяются на равных. Цепной привод более надежный, но цепь тяжелее ремня, поэтому требует дополнительных устройств для натяжения и гашения колебаний.

Ременной привод не требует смазки, поэтому на шкивы устанавливается открыто. Вместе с тем, ремень в сравнении с цепью имеет ограниченный ресурс. В качестве ременного привода распределительного вала широко используются зубчатые ремни.

3. Схема, устройство, регулировки механического привода сцепления

3.1 Схема, устройство механического привода сцепления

Сцепление является важным конструктивным элементом трансмиссии автомобиля.

Сцепление предназначено для кратковременного отсоединения двигателя от трансмиссии и плавного их соединения при переключении передач, а также предохранения элементов трансмиссии от перегрузок. Сцепление автомобиля располагается между двигателем и коробкой передач.

Привод сцепления предназначен для обеспечения работы сцепления. На современных автомобилях применяются приводы сцепления следующих видов:

механический привод;

гидравлический привод;

электромагнитный привод.

Наибольшее применение в автомобиле нашли механический и гидравлический приводы сцепления. Электромагнитный привод используется для автоматизации управления сцеплением.

Механический привод используется в качестве привода сцепления небольших легковых автомобилей. Данный вид привода отличает простота конструкции и невысокая стоимость.

Механический привод сцепления имеет следующее устройство: педаль сцепления; трос привода сцепления;

Основным конструктивным элементом механического привода сцепления является трос. При нажатии на педаль сцепления усилие через трос передается на рычажную передачу, которая в свою очередь перемещает вилку сцепления и обеспечивает выключение сцепления.

Рисунок 6 - Устройство механического привода сцепления: контргайка; регулировочная гайка; нижний наконечник троса; защитный чехол троса; кронштейн крепления троса; нижний наконечник оболочки троса; оболочка троса; поводок троса; уплотнитель; верхний наконечник оболочки троса; верхний наконечник троса; кронштейн педали сцепления; пружина педали сцепления; педаль сцепления; упорная пластина

распредвал привод сцепление двигатель

3.2 Регулировка механического привода сцепления

Регулировка привода сцепления заключается в обеспечении зазоров между толкателем и поршнем главного цилиндра и между подшипником выключения сцепления и фрикционным кольцом упорного фланца.

Зазор между толкателем и поршнем главного цилиндра должен составлять 0,1-0,5 мм, что соответствует свободному ходу педали сцепления 0,4-2 мм. Этот зазор регулируется ограничительным винтом хода педали. Зазор (2 мм) между подшипником выключения сцепления и фрикционным кольцом упорного фланца определяется по величине свободного хода (4-5 мм) толкателя рабочего цилиндра. Проверить этот зазор можно на смотровой канаве или подъемнике следующим образом.

Нажать на вилку выключения сцепления, упираясь пальцем в толкатель рабочего цилиндра. Перемещение вилки относительно толкателя должно быть 4-5 мм.

В случае, когда нужно отрегулировать зазор ключами «на 13» и «на 17» ослабить контргайку и, удерживая толкатель ключом «на 8», отрегулировать его свободный ход вращением регулировочной гайки.

После выполнения всех регулировок свободный ход педали сцепления до начала выключения сцепления должен составлять 25-35 мм

Список литературы

1. Михайловский Е.В. Устройство автомобиля. - М.: 1981 г.

2. Райков И.Я. Конструкции автомобильных и тракторных ДВС. М.: Высшая школа 1986 г.

3. http://www.ru.wikipedia.org/ - Свободная энциклопедия «Википедия»

4. http://www.zr.ru/ - Интернет сайт автомобильного журнала «За рулем!»

5. http://www.drive.ru/ - Интернет сайт «Тест-драйв».

Размещено на Allbest.ru