На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


практическая работа Устройство и принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Информация:

Тип работы: практическая работа. Добавлен: 23.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 17. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Практическая  работа №1
Устройство  и принцип действия кривошипно-шатунного  механизма
 
 
Назначение, схемы компоновок кривошипно-шатунных механизмов 
Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов, возникающего в цилиндре, и преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Все детали кривошипно-шатунного механизма делятся на подвижные и неподвижные. К неподвижным деталям относятся цилиндр 5 (см. рис. 10), его головка 7 и картер 4, которые образуют
 
Рис. 16, Схемы кривошипно-шатунных механизмов

 
остов двигателя. Подвижные детали — поршень 6 с пальцем 12, шатун 13, коленчатый вал 3 и маховик 16. 
Наиболее распространенные схемы компоновок кривошипно-шатунных механизмов автомобильных двигателей представлены на рис. 16. При однорядных схемах расположения цилиндров их оси могут занимать вертикальное положение (рис. 16, а), быть наклоненными к вертикали под углом 20^-45° (рис. 16, б) и занимать горизонтальное положение (рис. 16, в). По первой схеме выполнены двигатели автомобилей ЗИЛ-157К, ГАЗ-52, ГАЗ-24 «Волга», по второй — двигатель автомобиля «Москвич-412», что позволило уменьшить его высоту, рациональнее расположить впускной трубопровод и оборудование двигателя. При горизонтальном расположении, цилиндров уменьшается высота двигателей, и их можно размещать под полом кузова (в автобусах). На схеме (рис. 16, г) представлен двигатель с двухрядным расположением цилиндров. У большинства V-образных двигателей оси цилиндров расположены под углом 90° (двигатели ЗИЛ-130, ЯМЗ-236). Двигатели, оси цилиндров которых расположены под углом 180°, называются двигателями с противоположно движущимися поршнями (рис. 16, д).

 
 
Устройство  кривошипно-шатунных механизмов
 
Цилиндры современных многоцилиндровых двигателей отлиты, как правило, в  общем блоке с верхней частью картера. Материалом для блоков цилиндров  служит серый чугун или специальный  алюминиевый сплав. Цилиндры двигателей с жидкостным охлаждением выполняют  с двойными стенками, причем внутренняя стенка образует гильзу цилиндра. Полость  между гильзой и наружной стенкой  заполнена охлаждающей жидкостью. 
Часто гильзы цилиндров выполняют вставными, что позволяет использовать для рабочих поверхностей цилиндров более износостойкие, хотя и дорогостоящие материалы. Гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, называются мокрыми. У некоторых двигателей в верхнюю наиболее изнашиваемую зону гильзы впрессовывают вставки длиной 50—60 мм из износостойкого чугуна (например, нирезиста), чем значительно увеличивают срок службы гильзы. Внутренняя часть гильзы, которая направляет движение поршня вместе со вставкой, подвергается тщательной обработке резанием, в результате чего образуется поверхность, называемая зеркалом цилиндра. Двигатели, показанные на рис. 6—9, имеют мокрые вставные гильзы. 
На рис. 17 изображены неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗМЗ-53, устанавливаемого на автомобиле ГАЗ-53А. Блок цилиндров 15 отлит из алюминиевого сплава. В блоке имеются восемь гнезд 16, в которые вставляются мокрые гильзы 12 из серого чугуна со вставками из нирезиста. Блок цилиндров выполнен как одно целое с верхней частью картера 14. Плоскость разъема, к которой прикреплена нижняя половина картера (масляный поддон), расположена ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость
 
Рис. 17. Блок цилиндров, гильза, крышка распределительных шестерен и головка  блока двигателя ЗМЗ-53

 
конструкции. Спереди к блоку  цилиндров крепят крышку 1 (рис. 17) распределительных  шестерен. 
Головка блока цилиндра закрывает цилиндры сверху и служит для полного или частичного размещения камеры сгорания (в некоторых двигателях значительная часть камеры сгорания расположена в поршне). Камеры сгорания имеют различную форму, обеспечивающую эффективное протекание процесса, сгорания. Головки блока цилиндров изготовляют из алюминиевого сплава, обеспечивающего интенсивный отвод тепла. В головке 3 расположены камеры сгорания 7, в которые вставлены изготовленные из специального чугуна седла // клапанов. Кроме того, в головке выполнены каналы 6 и 8 для подачи горючей смеси, а также рубашка для охлаждающей жидкости с входными 4, 10 и выходными 5, 9 отверстиями. Головка прикреплена к блоку шпильками 13 и прижимает каждую гильзу цилиндров к специальным выточкам в блоке. Плоскость стыка головки и блока уплотнена сталеасбестовой прокладкой 2. Гайки шпилек головки блока затягивают соответствующим моментом только на холодном двигателе и в строго определенной последовательности, чем достигается надежное уплотнение стыка. 
Поршни воспринимают при рабочем ходе значительные усилия от расширяющихся газов. Поэтому они должны быть достаточно прочными. Для уменьшения сил инерции, действующих на поршни вследствие непрерывно изменяющейся скорости движения, их массы должны быть как можно меньшими. Для удовлетворения этих противоречивых требований поршням придается рациональная форма и их изготовляют из соответствующих материалов. Поршни подвергаются воздействию высоких температур, так как непосредственно соприкасаются с горячими газами. С целью отвода тепла поршни имеют внутренние охлаждающие ребра, одновременно повышающие их прочность. 
Поршни большинства современных автомобильных карбюраторных двигателей и дизелей изготовлены из алюминиевого сплава. Такие поршни обладают достаточной прочностью, высокой теплопроводностью и хорошими антифрикционными свойствами. Днище поршня выполняют плоским, выпуклым, вогнутым и фигурным. 
Поршень двигателя ЗИЛ-130 имеет плоское днище 4 (рис. 18, а), воспринимающее давление газов, головку 5 и юбку 6. В головке выточены канавки 2 для поршневых колец. В нижней канавке выполнены дренажные отверстия. Снизу днище поршня снабжено ребрами/. В бобышках 3 сделаны отверстия для поршневого пальца. Юбка 6 соприкасается со стенками цилиндра и передает на них боковые усилия. 
Поршень подбирают к цилиндру так, чтобы между юбкой и стенками цилиндров был минимальный зазор. Чтобы на прогретом двигателе поршни из алюминиевого сплава при расширении не заклинивались в чугунных гильзах, применяют ряд мер: на юбке поршня делают разрезы различной формы (по всей длине, П- и Т-образные); юбке в поперечном сечении придается овальная форма, а в продольном сечении — конусная; в юбку вставляют компенсирующие вставки из материалов с малым коэффициентом линейного расширения, огранивающие ее расширение; направляющую часть юбки изолируют от более горячей части поршня холодильниками — местными углублениями, не соприкасающимися со стенками цилиндров. Для лучшей

 
Рис. 18. Поршень двигателя ЗИЛ-130: 
а — общий вид; б — поршневые кольца; в — размещение колец в поршне

 
работы цилиндра поверхность юбки поршня покрывают тонким слоем олова.

 
 
Поршневые кольца
 
Поршневые кольца уплотняют полость  цилиндра, не допускают прорыва газов  в картер двигателя и попадания  масла в камеру сгорания. В соответствии с назначением они делятся  на уплотнительные (компрессионные) и  маслосъемные. Кольца обоих типов  устанавливают на каждом поршне. Кроме  того, поршневые кольца отводят тепло  от головки поршня к стенкам цилиндра. Поршневые кольца чаще всего изготовляют  из специального чугуна, а в последние  годы -г*- из стали. Вследствие упругости  кольца плотно прилегают к стенкам  цилиндра. Между разрезанными концами  колец (замками) сохраняется при  этом зазор 0,15—0,5 мм. 
На рис. 18, б, в показан комплект поршневых колец одного поршня двигателя ЗИЛ-130. Комплект состоит из трех чугунных компрессионных колец и одного составного маслосъемного кольца, собранного из стальных деталей. 
Канавка верхнего наиболее нагруженного компрессионного кольца выполнена в чугунной, залитой в поршень вставке 13. Для уменьшения износа наружные цилиндрические поверхности двух верхних компрессионных колец 7 покрыты слоем пористого хрома. Нижнее компрессионное кольцо 8 имеет коническую поверхность, большее основание конуса расположено внизу. Такие кольца быстрее прирабатываются к цилиндру. С этой же целью у всех трех компрессионных колец с внутренней стороны выполнена ступенчатая проточка, в результате чего кольцо «скручивается», прилегает к цилиндру нижней кромкой и быстрее прирабатывается. 
Маслосъемное кольцо состоит из двух стальных плоских хромированных дисков 9 и 12 и двух расширителей: осевого 10 и радиального 11 (экспандера). Расширители обеспечивают плотное прилегание дисков 9 и 12 к поверхности цилиндра и стенкам канавок поршня. На многих двигателях маслосъемные кольца выполнены не составными, а цельными. Для отвода масла, собираемого со стенок цилиндра, в таких кольцах делаются дренажные прорези или отверстия, равномерно расположенные по окружности колец. 
Поршневые пальцы служат для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Пальцы 6 (рис. 19) полые, стальные. Чтобы при работе пальцы не выходили из отверстий бобышек и не могли повредить зеркало цилиндра, их закрепляют в головке шатуна или в поршне. При неподвижном закреплении поверхности пальцев изнашиваются неравномерно. Поэтому предпочтительнее плавающие пальцы, зафиксированные только от осевого смещения чаще всего пружинными кольцами 5 в бобышках поршня. Во время работы прогретого двигателя плавающий палец свободно проворачивается как в бобышках поршня, так и в головке шатуна. 
Шатуны соединяют поршни 15 и 16 с кривошипами коленчатого вала, передают коленчатому валу силу от давления газов во время такта расширения, а при других тактах приводят поршень в движение. Шатун совершает сложное движение и подвергается действию значительных сил инерции. Шатуны изготовляют горячей штамповкой
 
Рис. 19. Детали кривошипно-шатунного  механизма двигателя ЗИЛ-130

 
из качественных сталей. Шатун состоит  из верхней головки 7, которая соединена  пальцем с поршнем, стержня 8 и  нижней головки 10. Для увеличения прочности  стержень шатуна обычно имеет двутавровое  сечение, расширяющееся книзу. Нижнюю головку делают разъемной. Съемная  половина // нижней головки, называемая крышкой шатуна, прикреплена к  шатуну болтами 9.

Коленчатый  вал
 
Коленчатый вал воспринимает усилияют шатунов и передает создаваемый  на нем крутящий момент трансмиссии  автомобиля. От коленчатого вала приводятся в работу различные механизмы  двигателя (механизм газораспределения, масляный насос и др.). Коленчатые валы изготовляют ковкой из легированных сталей или литьем из высококачественных чугунов. Основными частями коленчатого  вала являются коренные шейки 29, 12, 24 и 19, на которых вал установлен в  подшипниках (коренных опорах) картера  двигателя; шатунные шейки 3, 13 (третья и четвертая шейки на рис. 19 не обозначены), к которым присоединяются нижние головки шатунов; щёки 25, соединяющие шатунные и коренные шейки и образующие с шатунными шейками кривошипы вала; противовесы 28 и 17, служащие для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил неуравновешенных масс; передняя часть 32 вала, на которой крепятся ведущая шестерня 31 привода механизма газораспределения, шкив 33 ременной передачи и храповик 1 для проворачивания вала вручную; задняя часть 20 вала, заканчивающаяся фланцем для крепления маховика.18. 
Форма коленчатого вала и расположение его кривошипов зависят от числа и расположения цилиндров, числа коренных опор, а также принятого порядка чередования рабочих ходов — порядка работы двигателя. . 
Число шатунных шеек у двигателей с однорядным расположением цилиндров равно числу цилиндров, а у У-образных двигателей, как правило, половине числа цилиндров, так как на каждой шейке таких двигателей устанавливают два шатуна. Количество коренных "шеек коленчатого вала бывает различным. Чем больше опор имеет вал, тем надежнее получается конструкция двигателя. Если между двумя смежными коренными опорами размещается только одна шатунная шейка, то число коренных шеек у такого вала всегда на одну больше числа шатунных шеек. Такие коленчатые валы, называемые полноопорными, применяют в дизелях и карбюраторных двигателях, работающих с большими нагрузками на подшипники. Неполноопорные коленчатые валы имеют по две шатунные шейки между смежными коренными опорами. Их используют в однорядных карбюраторных двигателях. 
Чтобы увеличить износостойкость, поверхности коренных и шатунных шеек коленчатых валов закаляют и подвергают тщательной обработке резанием. Для облегчения вала шейки часто выполняются пустотелыми. Полости внутри шеек используют для подвода масла к Подшипникам вала, а также для центробежной очистки масла (грязеуловитель 23). Одна из коренных опор фиксирует шайбами 2 коленчатый вал от осевых перемещений, которые вызываются силами, возникающими при работе косозубых шестерен привода- механизма газо- 
распределения и особенно силами пружин сцепления при его выключении. 
В месте выхода из картера переднюю и заднюю части коленчатого вала тщательно уплотняют сальниками. Уплотнение задней части хвостовика вала обеспечивается также маслоотражательным буртиком 21 и маслосгонной резьбой, отводящей в сторону картера попадающее на нее масло. 
Для равномерной работы многоцилиндрового двигателя необходимо, чтобы рабочие ходы в Отдельных цилиндрах чередовались через равные углы поворота коленчатого вала. Так, при четырехтактном рабочем процессе в четырехцилиндровом двигателе рабочие ходы должны чередоваться через 72074 = 180°; в шестицилиндровом двигателе — через 72076 = 120°, а в восьмицилиндровом двигателе — через 72078 = 90°. 
Для выполнения этого требования коленчатый вал четырехцилиндро: вого двигателя должен иметь кривошипы, расположенные в одной плоскости. Возможны два порядка чередования рабочих ходов в цилиндрах: 1—2—4—3 и 1—3—4—2, По равномерности работы и уравновешенности сил инерции оба эти порядка равноценны. 
В коленчатых валах шестицилиндровых двигателей с однорядным и двухрядным расположением цилиндров угол смещения кривошипов равен 120°. Для однорядного шестицилиндрового двигателя возможны коленчатые валы двух типов: у вала первого типа второй и пятый кривошипы повернуты на 120° (по часовой стрелке) относительно первого кривошипа, а третий и четвертый — на 240°; у вала второго типа второй и пятый кривошипы повернуты на 240°относительно первого кривошипа, а третий и четвертый на — 120°. Для валов каждого из двух типов возможны четыре порядка работы цилиндров. Наиболее распространен коленчатый вал второго типа, обеспечивающий порядок работы цилиндров 1—5—3—6—2—4. 
Коленчатые валы восьмицилиндровых двигателей с двухрядным расположением цилиндров под углом 90° имеют крестообразное расположение кривошипов. Порядок работы цилиндров таких двигателей: 1—5—4—2—6—3—7—8. 
При работе двигателя коленчатый вал испытывает переменные нагрузки, под действием которых в нем возникают крутильные колебания. Частота внешних сил, действующих на кривошипы коленчатого вала, зависит от угловой скорости вала и числа цилиндров двигателя. При совпадении частоты внешних сил с периодом собственных колебаний вала наступает резонанс, приводящий к интенсивному износу некоторых деталей, а иногда и к поломке коленчатого вала. Угловая скорость коленчатого вала, при которой происходит резонанс, называется критической. Чтобы избежать резонанса, коленчатым валам придается возможно большая жесткость и тем самым повышается критическая угловая скорость. Однако избежать резонанса во всем диапазоне эксплуатационных угловых скоростей вала не всегда возможно. Для гашения крутильных колебаний на коленчатых валах некоторых автомобильных двигателей устанавливают гасители (демпферы) крутильных колебаний. Их принцип действия заключается в том, что энер- 
гия крутильных колебаний коленчатого вала частично превращается в работу трения гасителя. .Гасители размещают на переднём конце вала, где амплитуды колебаний имеют наибольшее значение. 
, Гаситель крутильных колебаний коленчатого вала двигателя ЗИЛ-114 представляет собой массивный диск 1 (рис. 20), привулканизированный слоем резины 2 к фланцу 3, который прикреплен к ступице шкива 4 привода вентилятора. Крутильные колебания коленчатого вала приводят к колебаниям диска / относительно вала. 
Энергия колебаний диска превращается в работу внутреннего трения резины, вследствие чего амплитуда крутильных колебаний уменьшается.
 
 
Маховик
 
Маховик уменьшает неравномерность  вращения коленчатого вала, накапливает  энергию во время рабочего хода, необходимую для вращения вала в  течение подготовительных тактов, и  выводит детали кривошипно-шатунного  механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная в маховике, облегчает  пуск двигателя и обеспечивает трогание автомобиля с места. В шести- и  восьмицилиндровых двигателях, в  которых рабочий ход совершается  одновременно в двух цилиндрах (перекрытие рабочих ходов), некоторые функции  маховика становятся несущественными. Поэтому с увеличением числа  цилиндров в двигателе размеры  маховика уменьшаются. 
Маховики 18 (см. рис. 19) отливают из чугуна и закрепляют на задних концах коленчатых валов. Маховик в сборе с коленчатым валом тщательно динамически балансируют для того, чтобы в максимальной степени уменьшить влияние, неуравновешенных центробежных сил, вызывающих вибрации двигателя и усиленный износ подшипников. На обод маховика напрессовывают зубчатый венец;-предназначенный для пуска двигателя электрическим стартером.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Практическая  работа №2
Устройство  механизма газораспределения
Назначение, принцип  действия и основные схемы. Механизм газораспределения служит для впуска в цилиндры горючей смеси (карбюраторные двигатели) или воздуха (дизели) и выпуска отработавших газов в соответствии с протеканием рабочего процесса в каждом цилиндре двигателя. В четырехтактных двигателях применяются главным образом клапанные механизмы газораспределения. 
Клапанные механизмы газораспределения в зависимости от места установки клапанов относительно цилиндров разделяются на механизмы с нижним и верхним расположением клапанов. Клапаны, 
перекрывающие впускные отверстия, называются впускными; клапаны, перекрывающие выпускные отверстия, — выпускными. На большинстве автомобильных двигателей в каждом цилиндре имеется по одному впускному и одному выпускному клапану. У некоторых двигателей цилиндры снабжены тремя или четырьмя клапанами: двумя впускными и одним выпускным или двумя впускными и двумя выпускными. 
 
Схема механизмов газораспределения:

·  а — с нижним расположением клапанов;
·  б — с верхним.
В механизме газораспределения  с нижним расположением клапанов (рис., а) клапан 5 размещен сбоку цилиндра. Клапан состоит из тарелки и стержня. На тарелке выполнен конусный поясок, который, когда клапан закрыт, плотно прижимается пружиной 7 к седлу б, имеющему также конусную поверхность. Для обеспечения требуемой герметичности цилиндра конусные поверхности притирают одну к другой. Пружина, закрепленная на стержне клапана, одним концом упирается в шайбу 8, а другим — в тело цилиндра. Когда вращающийся кулачок 10 поднимает толкатель 9,регулировочный болт 4 которого упирается в стержень клапана, последний отходит от седла и соединяет цилиндр с впускным или выпускным каналом. Кулачок приводится во вращение от коленчатого вала 3 зубчатыми колесами 1 и 2. Так как в течение рабочего цикла в четырехтактном двигателе за два оборота коленчатого вала необходимо открыть клапан 1 раз, то передаточное отношение зубчатой пары должно быть 2:1. Когда выступ кулачка сходит с толкателя, пружина плотно прижимает клапан к седлу, тем самым герметизируя внутреннюю полость цилиндра. Каждый клапан поднимается с седла своим кулачком. В многоцилиндровых двигателях кулачки находятся на общем распределительном валу. 
В механизме газораспределения с верхним расположением клапанов (рис., б) клапан 5 находится над цилиндром. В этом механизме по сравнению с механизмом с нижним расположением клапанов для открытия клапана используются дополнительные детали: штанга 14 и коромысло 11, установленное с помощью оси 12 на кронштейне 13.Принцип действия такого механизма аналогичен действию, описанному выше. 
Клапаны работают в условиях высокой температуры. Для гарантии плотной посадки клапана на седло необходимо, чтобы на прогретом двигателе в деталях привода был небольшой зазор (несколько десятых долей миллиметра). Для регулировки этого зазора, называемого тепловым, в распределительных механизмах имеются регулировочные болты 4. 
При верхнем расположении клапанов может быть увеличена степень сжатия и улучшено наполнение цилиндров двигателя горючей смесью. Поэтому современные карбюраторные двигатели выполняются преимущественно с верхним расположением клапанов, несмотря на некоторое усложнение конструкции, а дизели всегда имеют верхнее расположение клапанов.
 

Фазы газораспределения
 
Продолжительность открытия впускных и выпускных клапанов, выраженная в градусах угла поворота коленчатого  вала относительно мертвых точек, называется фазой газораспределителя. Время, в течение которого цилиндры заполняются горючей смесью (или воздухом) и очищаются от отработавших газов, у современных автомобильных двигателей очень мало. Например, такт впуска у двигателя, 
Рис. 22. Схемы механизмов газораспределения: 
а — с нижним расположением клапанное; 6 — с верхним расположением клапанов 
 
Рис. 23. Диаграмма газораспределения двигателя ЗМЗ-53
 
коленчатый вал которого вращается  с угловой скоростью 630 рад/с, равен 0,005 с. Чтобы улучшить наполнение цилиндров  и их очистку, время впуска и выпуска  стремятся увеличить. Поэтому продолжительность  фаз впуска и выпуска делают больше 180° за- счет того, что моменты  открытия и закрытия клапанов не совпадают  с положениями поршня в в. м. т. и н. м. т. 
Впускной клапан начинает открываться за 10—30° до момента достижения поршнем в. м. т. В этом случае для заполнения свежим зарядом цилиндра, давление в котором превышает атмосферное, используется инерционный напор горючей смеси или воздуха во впускном трубопроводе. Закрывается впускной клапан после 40—70° с момента достижения поршнем н. м. т. Заполнению цилиндра в этом случае благоприятствует некоторое разрежение в конце такта впуска, а также инерционный напор горючей смеси или воздуха во впускном трубопроводе. За время запаздывания закрытия впускного клапана в цилиндр поступает 10—15% заряда. Таким образом, фаза впуска у современного автомобильного двигателя в среднем составляет 230—280°. 
Примерно такая же продолжительность фазы выпуска. Выпускной клапан открывается за 40—60° до достижения поршнем н. м. т., когда давление отработавших газов в цилиндре составляет 300—500 кН/м3. Под действием такого давления основная масса (60—70%) отработавших газов успевает удалиться из цилиндра до того, к^ак поршень дойдет до н. м. т. Поэтому при движении поршня от н. м. т, к в. м. т. им затрачивается меньшая работа на выталкивание отработавших газов. Закрывается выпускной клапан через 15—20° после в.м.т., что позволяет использовать повышенное давление в цилиндре в конце выпуска для улучшения очистки его от отработавших газов. 
Фазы газораспределения изображаются круговой диаграммой, называемой диаграммой газораспределения. На рис. 23 приведена диаграмма газораспределения двигателя автомобиля ГАЗ-53А, из которой видно, что при положении поршня, близком к в. м. т., оба, клапана приоткрыты. Это явление называется перекрытием клапанов. Оно длится в течение очень небольшого промежутка времени. Поэтому за это время не происходит ни перемешивания потоков отработавших газов и свежего заряда, ни утечки горючей смеси с отработавшими газами.

 
 
Устройство  механизмов газораспределения
 
 
Впускные и выпускные клапаны  обычно отличаются размерами головок  и изготовляются из различных  сталей. У впускных клапанов для  лучшего наполнения цилиндров размеры  головок больше,
 
Рис. 24. Выпускной клапан механизма  газораспределения двигателя ЗИЛ-130: 
а — установка клапана в головке блока цилиндров; б, в — положение деталей механизма вращения клапанов чем у выпускных. Выпускные клапаны, работающие в более напряженных температурных условиях, выполняют из жаропрочных сталей. 
Клапан устанавливают в головке блока цилиндров в направляющей 5 (рис. 24,а). К седлу 13, впрессованному в головку 14 блока, клапан прижимается пружиной 6. Пружина закреплена на стержне клапана с помощью тарелки 7 и разрезного сухаря 8. 
Выпускные клапаны иногда для улучшения отвода тепла имеют натриевое охлаждение. С этой целью часть внутренней полости клапана заполняют натрием И, который при нагревании плавится и эффективно переносит тепло от головки 12, к стержню 1. Для повышения долговечности некоторые выпускные клапаны снабжают устройствами для их вращения. Механизм вращения выпускного клапана двигателя ЗИЛ-130 состоит из неподвижного корпуса 2 (рис.24,б), пяти шариков 3 с возвратными пружинами 10, дисковой пружины 9 и упорной шайбы 4. Шарики 3 и пружина 10 размещены в канавках переменной глубины, выполненных внутри корпуса. 
При открытии клапана пружина 6 сжимается и ее давление на дисковую пружину 9 увеличивается. Дисковая пружина распрямляется, шарики перекатываются по наклонным поверхностям углублений, сжимая пружины Ю (рис. 24,б). При этом шарики 3 поворачивают дисковую пружину 9 и упорную шайбу, а вместе с ними пружину 6 клапана и сам клапан на- некоторый угол. При закрытии клапана сжатие пружины 6 уменьшается и дисковая пружина 9 приобретает первоначальную форму, освобождая шарики, которые возвращаются в исходное .положение (рис. 24,6). 
В каждом цилиндре двигателя ЗИЛ-130 установлены один впускной и один выпускной клапаны, перемещающиеся в направляющих 10 (рис. 25). Сжатые пружины 12 впускных клапанов нижними концами упираются в шайбы 11, а выпускных клапанов — в механизмы вращения 17. Верхними концами пружины обоих клапанов упираются в тарелки 21.

 
 
Распределительный вал
 
Распределительный вал куют из сталей или отливают из специального чугуна. Опорные шейки 4 распределительного вала вращаются в стальных, залитых  антифрикционным сплавом втулках 8, которые запрессовывают в гнезда блока или картера. Число опорных  шеек вала обычно равно числу коренных шеек коленчатого вала. Число кулачков 6 и 7 соответственно впускных и выпускных  клапанов равно числу клапанов, а  их размещение на валу зависит от положения  цилиндров и порядка работы двигателя. Профиль кулачка зависит главным  образом от угловой скорости коленчатого  вала и формы толкателя и обеспечивает необходимые подъем и опускание  клапана 9 соответственно продолжительности  его открытия. Кроме кулачков как  одно целое с валом выполнены  эксцентрик 5 привода топливного насоса и шестерня 20 привода распределителя зажигания и масляного насоса. Осевая фиксация вала, как правило, осуществляется упорным фланцем 3, закрепленным в блоке. 
Привод к распределительному валу чаще всего выполняется шестеренчатым или цепным. При шестеренчатом приводе на переднем конце распределительного вала устанавливают шестерню 2, входящую в зацепление с ведущей шестерней коленчатого вала. Для уменьшения шума шестерни изготовляют с косыми зубьями и из различных материалов. Шестерни при сборке механизма устанавливают по меткам /, нанесенным на торцах ведущей и ведомой шестерен при их изготовлении. Цепной привод по сравнению с шестеренчатым создает при работе значительно меньший шум. Цепные приводы газораспределения целесообразно применять при верхнем расположении распределительного вала. 
На двигателях автомобилей ВАЗ-2101 распределительный вал установлен в специальном корпусе на головке блока цилиндров. На переднем конце вала закреплена ведомая звездочка / (рис. 26), соединенная двухрядной цепью 2 с ведущей звездочкой 5 коленчатого вала. Натяжение цепи осуществляется башмаком 6, на который воздействуют пружины натяжного устройства 7. Для гашения колебаний ведущей ветви цепи имеется успокоитель 3. Цепью газораспределительного механизма также приводится во вращение звездочка 4 масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. 
На некоторых двигателях расположенные на головках блока распределительные валы приводятся во вращение зубчатыми ремнями, изготовленными из синтетических материалов. Зубчатые ремни работают бесшумно и не нуждаются в смазке. 
Толкатели передают движение от кулачков распределительного вала штангам. На двигателе ЗИЛ-130 толкатели 19 (см. рис. 25) выполнены в виде стаканов с наплавленной из легированного чугуна сферической рабочей поверхностью. В гнездах блока толкатели движутся 
44
 
Рис 25 Детали механизма газораспределения  двигателя ЗИЛ-130

Рис. 26. Цепной привод распределительного вала двигателя  ВАЗ-2101
 
возвратно-поступательно. Для равномерного износа толкателя ему сообщается вращательное движение за счет небольшой  конусности кулачка, с которым сферической  поверхностью соприкасается толкатель. На двигателях ЯМЗ-236 толкатели выполнены  в виде одноплечих рычагов, опирающихся  на кулачки и качающихся на оси 11 (см. рис. 9). 
Штанги передают усилия от толкателей к коромыслам. Штанги изготовляют из стали или алюминиевого сплава. В последнем случае на них напрессовывают стальные наконечники. Штанги 18 (см. рис. 25) двигателя ЗИЛ-130 стальные, имеют сферические закаленные головки. 
Коромысла 14 представляют собой двуплечие рычаги, качающиеся на осях 13. Положение коромысел на оси фиксируют распорные пружины. В полую ось коромысел через одну из стоек 16 подается под давлением масло для смазки втулок коромысел. Плечо коромысла, обращенное к штанге, имеет регулировочный винт 15 с контргайкой для регулировки теплового зазора. Головка винта выполнена сферической под наконечник штанги. Чтобы уменьшить ход толкателя и штанги, плечо коромысла, обращенное к ним, делается короче плеча, действующего на клапан.

Регулировка температурного зазора в клапанах
 
Температурный зазор постепенно изменяется вследствие износа деталей и нарушения  регулировок. При недостаточном  зазоре возможна негерметичная посадка  клапана на седло. При этом двигатель  перегревается и его мощность понижается. С увеличением зазора уменьшается период открытия клапана  и также снижается мощность двигателя. Работа двигателя при увеличенных  тепловых зазорах сопровождается характерным  стуком. Поэтому тепловые зазоры в  клапанах периодически проверяют и  регулируют. 
Проверку и регулировку зазоров производят, как правило, на холодном двигателе. На двигателе ЗИЛ-130 зазор между коромыслом и стержнем клапана устанавливают в пределах 0,25—0,30 мм как для впускных, так и для выпускных клапанов регулировочными винтами 15 (см. рис. 25).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Практическая  работа №3
Устройство  элементов системы  охлаждения
 
Назначение  и схемы систем охлаждения 
Система охлаждения служит для поддержания оптимального температурного режима двигателя путем регулируемого отвода тепла от наиболее нагревающихся деталей. 
Высокая температура газов во время рабочего хода вызывает интенсивный нагрев деталей, напосредственно соприкасающихся с горячими газами (цилиндры, головки цилиндров, поршни, клапаны). На нагрев деталей двигателя затрачивается 20—35% тепла, выделяющегося при сгорании топлива в цилиндрах. Если это тепло не отводить, т. е. не охлаждать двигатель, то на многих движущихся деталях масло выгорит и вследствие чрезмерного расширения произойдет их заедание. Чтобы избежать перегрева деталей, от них принудительно отводится тепло в зависимости от режима и условий работы двигателя. При недостаточном отводе тепла двигатель перегревается, не развивает максимальной мощности, увеличивается расход топлива, а детали двигателя из-за недостаточной смазки быстро изнашиваются. В случае чрезмерного отвода тепла, т. е. при переохлаждении двигателя, также ухудшается его топливная экономичность и значительно снижается срок службы. Поэтому двигатель следует охлаждать до оптимальной температуры, обеспечивающей получение максимальной мощности и высокой экономичности, а также длительного срока службы (моторесурса) двигателя. 
Принудительный отвод тепла в двигателях может осуществляться с помощью жидкости (жидкостная система охлаждения) или воздуха (воздушная система охлаждения). На автомобильных двигателях жидкостные системы охлаждения получили наибольшее распространение, так как они по сравнению с системами воздушного охлаждения более эффективны в работе, создают меньший шум и обеспечивают более легкий пуск двигателя в условиях низких температур. 
Принципиальная схема жидкостной системы охлаждения двигателя показана на рис. 33. Вокруг цилиндров 11 двигателя и их головок имеется пространство (рубашка охлаждения), заполняемое охлаждающей жидкостью. В качестве охлаждающей жидкости применяют воду или специальные жидкости, называемые антифризами. Рубашка охлаждения соединена патрубками 8 я 15 с радиатором 2 устройством, служащим для охлаждения нагретой жидкости. Радиатор и рубашка заполняются жидкостью через заливную горловину, закрываемую пробкой 5. В пробке имеются клапаны, через которые внутренняя полость системы охлаждения сообщается с атмосферой. Такая система охлаждения называется закрытой. В закрытых системах охлаждения поддерживается избыточное давление (до 100 кН/м2), вследствие чего температура кипения охлаждающей жидкости повышается. 
Другая особенность системы охлаждения этого двигателя заключается в способе поддержания оптимального температурного режима, обеспечиваемого двухклапанным термостатом 2. 
Когда двигатель не прогрет, нижний" клапан термостата закрыт и охлаждающая жидкость не проходит через радиатор. В этом случае жидкость нагнетается насосом 11 в рубашку 10 блока цилиндров и затем в рубашку 7 головки блока. Выходящая из передней части головки блока жидкость подходит к верхнему клапану термостата и попадает вновь в насос. Вследствие циркуляции этой части жидкости двигатель быстро прогревается. Одновременно меньшая часть жидкости попадает из рубашки головки в рубашку 6 впускного трубопровода и рубашку смесительных камер карбюратора, а при открытом кране 8 — в радиатор 9 отопителя салона.
Устройство  жидкостной системы охлаждения
 
Радиатор является теплообменником, в котором передается тепло )от воды потоку воздуха. В верхнем бачке 6 (рис. 35) радиатора имеется горловина 8, через которую система заполняется  охлаждающей жидкостью. Горловина  герметично закрыта пробкой 7, снабженной двумя клапанами. Паровой клапан 3 (рис. 36), прижимаемый к торцу  горловины 5 сильной пружиной 4, открывается  для выпуска пара из системы при  избыточном давлении 45—55 кН/м2. Воздушный  клапан
 
Рис. 35. Радиатор и жалюзи автомобиля ГАЗ-53А

 
2, имеющий слабую пружину 1, открывается  при падении давления до 10 кН/м2  вследствие остывания жидкости. 
В нижнем бачке 3 (см. рис. 35) радиатора установлен кран 2 для слива жидкости из системы. Верхний и нижний бачки сообщаются рядами плоских трубок с припаянными к ним пластинами, образующими необходимую охлаждающую поверхность. Оба бачка, трубки и пластины такого радиатора, называемого трубчато-пластинчатым, для лучшей отдачи тепла выполнены из латуни. Иногда остов 10 радиатора делают трубчато-ленточным. У такого радиатора для увеличения площади теплоотдачи между трубками проложены гофрированные ленты на всю ширину остова. Охлаждающая жидкость поступает в радиатор через трубу 9, а отводится из него через трубу /. Радиатор закреплен на раме автомобиля впереди двигателя на резиновых подушках.

 
Водяной насос
 
Водяной насос центробежного типа обеспечивает циркуляцию жидкости в  Системе охлаждения. Корпус водяного насоса двигателя
 
Рис. 36. Пробка радиатора: а — открыт паровой клапан; 6 — открыт воздушный  клапан
 

 
Рис. 37. Водяной насос и вентилятор двигателя ЗИЛ-130

 
 
ЗИЛ-130 состоит из двух частей — чугунного  корпуса 4 (рис. 37) подшипников и алюминиевого корпуса 5 крыльчатки. Вал 10 насоса вращается  в двух шарикоподшипниках 8 и 9, снабженных сальниками для удержания смазки. На одном конце вала закреплена пластмассовая  крыльчатка 6 с металлической ступицей. В крыльчатке установлен самоподжимной  сальник 7, вращающаяся текстолитовая  шайба которого прижимается пружиной к торцу корпуса подшипников. Самоподжимной сальник препятствует утечке жидкости из насоса. I [а другом конце вала размещена ступица 1 привода  водяного насоса н вентилятора 2. К  ступице болтами прикреплен трехручьевой шкив 3. 
Привод водяного насоса и вентилятора осуществляется клино-ременной передачей. Шкив коленчатого вала двумя ремнями соединен со шкивом 3, приводящим в работу водяной насос и вентилятор. При вращении вала насоса жидкость поступает к центру крыльчатки, захватывается ее лопастями и под действием центробежной силы отбрасывается к корпусу крыльчатки, где собирается в специальном канале (улитке) и направляется к выходному патрубку. При угловой скорости коленчатого вала двигателя, равной 300 рад/с, производи- 
 
Рис. 38. Установка термостата на двигателе ЗИЛ-130: а — заслонка термостата закрыта; б — заслонка термостата открыта

 
тельность насоеа составляет 240 л/мин. Эффективное охлаждение двигателя  достигается только при нормальном натяжении приводных ремней.

 
Термостат
Термостат представляет собой автоматический клапан, способствующий ускорению прогрева двигателя и регулирующий в определенных пределах количество жидкости, проходящей через радиатор. 
Термостат 10 (рис., а) установлен в патрубке 8 на выходе жидкости из рубашки охлаждения. Термостаты выполняются с жидкостными и твердыми наполнителями. Термостат с твердым наполнителем имеет толстостенный баллон 1, заполненный смесью2 церезина (нефтяного воска) с медным порошком. Над баллоном размещена направляющая втулка 4 с отверстием для штока 5. Втулка отделена от баллона резиновой мембраной 3. Шток связан коромыслом 9 с заслонкой 7 (клапаном). 
Когда двигатель не прогрет, заслонка закрыта и охлаждающая жидкость не поступает в радиатор. При нагревании церезина он плавится, объем его увеличивается, вследствие чего мембрана 3, буфер 11 и шток 5 перемещаются вверх, пружина 6 растягивается и заслонка 7 открывается. Жидкость начинает циркулировать через радиатор (большой крут циркуляции). Заслонка термостата начинает открываться при температуре охлаждающей жидкости (70 +- 2) °С, полностью заслонка (рис., б) открывается при температуре (83 +- 2) °С. 
В интервале указанных температур площадь проходного отверстия термостата увеличивается с повышением температуры, вследствие чего автоматически возрастает количество жидкости, поступающей в радиатор. 

·  а - заслонка термостата закрыта;
·  б - заслонка термостата открыта.
В термостатах с  жидкостным наполнителем чувствительный элемент - гофрированный цилиндр  из тонкой латуни - заполнен легко испаряющейся жидкостью (смесью дистиллированной воды и этилового спирта). Когда система  охлаждения не прогрета, давление в  цилиндре понижено и он находится  в сжатом состоянии, закрывая клапан термостата. При нагреве жидкости в цилиндре термостата до определенной температуры ее давление повышается настолько, что цилиндр расширяется  и клапан термостата открывается. Термостаты с твердым наполнителем обладают большей механической прочностью по сравнению с термостатами с жидкостным наполнителем, что позволяет применять их в закрытых системах охлаждения с большим избыточным давлением (двигатели ЗИЛ-130). 
Вентилятор служит для повышения скорости и количества воздуха, проходящего через радиатор. Вентилятор устанавливают обычно непосредственно за радиатором. Лопасти вентилятора 2 (см. рисунок) крепят заклепками к ступице 1. Подача вентилятора зависит от диаметра, числа и угла наклона лопастей, а также частоты вращения его вала. На отечественных автомобильных двигателях вентиляторы имеют четыре, шесть или восемь лопастей. Лопасти изготовляют из листовой стали или пластмасс. Угол наклона лопастей к плоскости вращения составляет 35 - 40°. Для повышения эффективности работы вентилятора его иногда размещают в направляющем кожухе 11 (см. рисунок), закрепленном на радиаторе. С этой же целью концы лопастей отгибают в сторону радиатора. На некоторых двигателях вращение от вала на лопасти вентилятора передается электромагнитной муфтой. Когда двигатель не прогрет, муфта автоматически отключает лопасти от вала, ускоряя прогрев двигателя. 
Жалюзи 5 поворачивают с помощью радиатора рукоятки 4, вследствие чего изменяется расход воздуха через радиатор и этим поддерживают тепловой режим двигателя. На некоторых автомобильных двигателях управление жалюзи осуществляется автоматически.
 
 

                                                                                 Практическая работа №4                                                                  Устройство приборов смазочной системы
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.