Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
ДВИГАТЕЛЬНЫЙ АГРЕГАТ СОСТОИТ:
1. Блок цилиндров (неразъемный).
2. Головка блока цилиндров (соединение через прокладку и сетку).
3. КШМ.
4. ГРМ.
Легковые автомобили имеют поршневые двигатели внутреннего сгорания, т.к. топливо сгорает внутри блока цилиндров.
При вращении коленвала поршень движется в цилиндре между НМТ и ВМТ. За счет рабочего хода в одном из цилиндров происходит постоянная раскрутка коленвала. Его энергия через механизмы передается на ведущие колеса.
Термины:
1. Ход поршня - путь от одной мертвой точки до другой. Такт - это один ход поршня.
2. Мертвые точки - крайние положения поршня, в которых поршень меняет направление и в которых скорость его равна нулю (ВМТ и НМТ).
3. Рабочий объем цилиндра (Vp) - объем между ВМТ и НМТ.
4. Литраж - сумма рабочих объемов всех цилиндров в литрах (от литража зависит мощ-ность двигателя).
5. Объем камеры сгорания (Vc) - объем над поршнем в ВМТ.
6. Полный объем цилиндра (Vn) - объем над поршнем в НМТ.
7. Степень сжатия: Е = Vn/Vc.
Обычная степень сжатия 5-10 (у ВАЗ-2105 8,5 и 69 лс), а для дизеля 15-20.
2. Головка блока цилиндров (соединение через прокладку и сетку).
3. КШМ.
4. ГРМ.
Легковые автомобили имеют поршневые двигатели внутреннего сгорания, т.к. топливо сгорает внутри блока цилиндров.
При вращении коленвала поршень движется в цилиндре между НМТ и ВМТ. За счет рабочего хода в одном из цилиндров происходит постоянная раскрутка коленвала. Его энергия через механизмы передается на ведущие колеса.
Термины:
1. Ход поршня - путь от одной мертвой точки до другой. Такт - это один ход поршня.
2. Мертвые точки - крайние положения поршня, в которых поршень меняет направление и в которых скорость его равна нулю (ВМТ и НМТ).
3. Рабочий объем цилиндра (Vp) - объем между ВМТ и НМТ.
4. Литраж - сумма рабочих объемов всех цилиндров в литрах (от литража зависит мощ-ность двигателя).
5. Объем камеры сгорания (Vc) - объем над поршнем в ВМТ.
6. Полный объем цилиндра (Vn) - объем над поршнем в НМТ.
7. Степень сжатия: Е = Vn/Vc.
Обычная степень сжатия 5-10 (у ВАЗ-2105 8,5 и 69 лс), а для дизеля 15-20.
ПОРЯДОК РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ четырехцилиндрового двигателя (ВАЗ):1-3-4-2.
Рабочий цикл двигателя совершается за два оборота коленчатого вала.
1 такт - впуск; 3 такт - сгорание и расширение;
2 такт - сжатие; 4 такт - выпуск.
Рассмотрим рабочий цикл одного цилиндра (рис. 1):
1. ВПУСК. При движении поршня от ВМТ к НМТ в цилиндре создается разрежение, за счет которого через впускной клапан поступает горючая смесь (пары бензина и воздуха). С оставшимися от предыдущего цикла отработанными газами горючая смесь образует смесь рабочую.
2. СЖАТИЕ. Клапаны закрыты, а поршень при движении вверх производит сжатие рабочей смеси (повышение температуры до 480 град и давления до 8-12 кгс/кв. см).
3. РАБОЧИЙ ХОД (сгорание и расширение). В конце такта рабочая смесь поджигается электрической свечой и сгорает за сотые доли секунды. Повышаются температура до 2500 град и давление газов до 35-40 кгс/кв.см. Это давление передается на систему поршень - шатун - коленвал, создавая на нем крутящий момент.
4. ВЫПУСК. Поршень начинает двигаться от НМТ к ВМТ и выталкивает отработанные газы через выпускной клапан. После этого цикл повторяется. Работа двигателя определяется последовательным чередованием тактов работы цилиндров (1 - 3 - 4 - 2). Это необходимо знать для правильного подсоединения проводов высокого напряжения к свечам, а также для регулировки тепловых зазоров в механизме газораспределения.
2. СЖАТИЕ. Клапаны закрыты, а поршень при движении вверх производит сжатие рабочей смеси (повышение температуры до 480 град и давления до 8-12 кгс/кв. см).
3. РАБОЧИЙ ХОД (сгорание и расширение). В конце такта рабочая смесь поджигается электрической свечой и сгорает за сотые доли секунды. Повышаются температура до 2500 град и давление газов до 35-40 кгс/кв.см. Это давление передается на систему поршень - шатун - коленвал, создавая на нем крутящий момент.
4. ВЫПУСК. Поршень начинает двигаться от НМТ к ВМТ и выталкивает отработанные газы через выпускной клапан. После этого цикл повторяется. Работа двигателя определяется последовательным чередованием тактов работы цилиндров (1 - 3 - 4 - 2). Это необходимо знать для правильного подсоединения проводов высокого напряжения к свечам, а также для регулировки тепловых зазоров в механизме газораспределения.
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ (КШМ)
Состоит из:
1. Коленчатый вал (расположен внутри картера с маслом). Сбалансирован по динамическим и статическим нагрузкам. Впереди связан со шкивами приводных ремней, а сзади - с маховиком. Четыре шатунные и пять опорных шеек коленвала с вкладышами.
2. Шатуны, поршни и цилиндры.
Нижняя головка шатуна разъемная и через вкладыш крепится к коленвалу. Верхней частью шатун связан с поршнем через палец. Детали КШМ имеют прорези для обеспечения смазки трущихся деталей.
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ. Пятиопорный вал динамически сбалансирован противовесами. Смазка осуществляется движением масла по каналам и далее разбрызгиванием.
ПОРШЕНЬ. Это полый стакан с прорезями в верхней части для вставки колец. Обычно в поршне имеется три канавки, но м.б. и больше (рис. 2).
Две канавки предназначены для компрессионных колец (1 и 2). Все кольца разрезные и прорези располагаются под 90 град. Кольца предназначены для предотвращения пробивания газов из цилиндров в картер и для сбора излишков масла при ходе поршня.
1. Коленчатый вал (расположен внутри картера с маслом). Сбалансирован по динамическим и статическим нагрузкам. Впереди связан со шкивами приводных ремней, а сзади - с маховиком. Четыре шатунные и пять опорных шеек коленвала с вкладышами.
2. Шатуны, поршни и цилиндры.
Нижняя головка шатуна разъемная и через вкладыш крепится к коленвалу. Верхней частью шатун связан с поршнем через палец. Детали КШМ имеют прорези для обеспечения смазки трущихся деталей.
КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ. Пятиопорный вал динамически сбалансирован противовесами. Смазка осуществляется движением масла по каналам и далее разбрызгиванием.
ПОРШЕНЬ. Это полый стакан с прорезями в верхней части для вставки колец. Обычно в поршне имеется три канавки, но м.б. и больше (рис. 2).
Две канавки предназначены для компрессионных колец (1 и 2). Все кольца разрезные и прорези располагаются под 90 град. Кольца предназначены для предотвращения пробивания газов из цилиндров в картер и для сбора излишков масла при ходе поршня.
НЕИСПРАВНОСТИ И ТЕХОБСЛУЖИВАНИЕ КШМ
1. Звонкий стук на холодном двигателе, уменьшающийся или исчезающий после его прогрева, указывает на износ поршней и цилиндров.
2. Такой же стук, прослушиваемый на всех режимах, свидетельствует об износе поршневых пальцев и втулок верхних головок шатунов. Поочередное снимание со свечей провода высокого напряжения на работающем двигателе дает возможность выявить неисправный цилиндр (стуки исчезают или ослабевают).
3. Глухой стук, усиливающийся при резком увеличении частоты вращения коленвала, является признаком износа коренных или шатунных подшипников (прослушиваются соответственно внизу блока цилиндров или в местах зон ВМТ И НМТ). Сопровождается понижением давления масла в системе смазки.
4. Дымление отработанных газов, повышенный расход топлива и масла являются следствием износа поршней и цилиндров, износа и поломки поршневых колец или залегания их в канавках. Залегание колец можно устранить без разборки двигателя, залив на 8-10 часов через отверстия для свечей в каждый цилиндр по 25-30 г смеси из керосина и денатурата (по 50%). После этого двигателю надо дать поработать 10-15 мин, а затем заменить масло в картере.
После первых 1500-2000 км (или после снятия головки блока цилиндров), при появлении признаков прорыва газов, при подтекании охлаждающей жидкости в соединении необходимо подтягивать гайки шпилек и болты головки блока цилиндров. Обязательно подтягивать винты и болты крепления поддона картера.
Через каждые 10 000-15 000 км проверять и, если надо, подтягивать болты и гайки крепления опор двигателя. По мере загрязнения протирать поверхность двигателя ветошью с очистителем или смоченной в растворе стирального порошка (грязь на поверхности - нарушение теплового баланса).
2. Такой же стук, прослушиваемый на всех режимах, свидетельствует об износе поршневых пальцев и втулок верхних головок шатунов. Поочередное снимание со свечей провода высокого напряжения на работающем двигателе дает возможность выявить неисправный цилиндр (стуки исчезают или ослабевают).
3. Глухой стук, усиливающийся при резком увеличении частоты вращения коленвала, является признаком износа коренных или шатунных подшипников (прослушиваются соответственно внизу блока цилиндров или в местах зон ВМТ И НМТ). Сопровождается понижением давления масла в системе смазки.
4. Дымление отработанных газов, повышенный расход топлива и масла являются следствием износа поршней и цилиндров, износа и поломки поршневых колец или залегания их в канавках. Залегание колец можно устранить без разборки двигателя, залив на 8-10 часов через отверстия для свечей в каждый цилиндр по 25-30 г смеси из керосина и денатурата (по 50%). После этого двигателю надо дать поработать 10-15 мин, а затем заменить масло в картере.
После первых 1500-2000 км (или после снятия головки блока цилиндров), при появлении признаков прорыва газов, при подтекании охлаждающей жидкости в соединении необходимо подтягивать гайки шпилек и болты головки блока цилиндров. Обязательно подтягивать винты и болты крепления поддона картера.
Через каждые 10 000-15 000 км проверять и, если надо, подтягивать болты и гайки крепления опор двигателя. По мере загрязнения протирать поверхность двигателя ветошью с очистителем или смоченной в растворе стирального порошка (грязь на поверхности - нарушение теплового баланса).
© 2006 И.ФОМИН