Тема: Призначення та загальна будова кривошипно-шатунного механізму двигуна.

План.

1.      Призначення механізму.

2.      Загальна будова механізму.

3.      Деталі групи остова.

4.      Блок-картер.

5.      Циліндри.

6.      Головка циліндрів.

1.      Кривошипно-шатунний механізм перетворює зворотньо-поступальний рух поршнів в обертовий рух колінчастого вала.

2.     Скла­дається кривошипно-шатунний механізм з двох груп деталей: неру­хомих і рухомих.

До нерухомих деталей належать блок-картер 7 з опорами колінчастого вала, циліндром 4, гільзою 10, піддон кар­тера 9. головка циліндра 3, корінні підшипники, ущільнення, а до рухомих — поршень 3, поршневий палець 5, шатун 7, колінчастий вал і маховик. Нерухомі деталі є остовом двигуна, основою, де розташовуються рухомі деталі кривошипно-шатун­ного і газорозподільного механізмів та виконуються робочі цик­ли. Таким чином, деталі рухомої групи перетворюють пря­молінійний зворотно-поступальний рух поршня в обертання колінчастого вала.

Рис. 9. Двигун СМД-14:1 — головка циліндрів; 2 — водяна сорочка блока; 3—валик декомпресора; 4 — сапун; 5 — впускний клапан; 6 — пружини клапана; 7 — штанга штовхача; 8 — форсунка; 9 — вихрова камера; 10 — гільза циліндра; II — прокладка головки блока; 12 — штовхач. ІЗ — розподільний вал; 14 — блок-картер: 15 — шестірня розподільного вала; 16 — проміжна шестірня; 17 — лічильник мотогодин: 18 — передня опора двигуна; 19 — шків; 20 — шестірня  колінчастого вала. 21 — ведуча шестірня привода масляного насоса, 22 — ведена шестірня привода масляного  насоса; 23 — масляний насос; 24 — колінчастий вал; 25 —маслоприймач; 26 — піддон картера: 27 — кришка шатуна; 28- шатун; 29 — поршневий палець; ЗО — поршень; 31 — верхній вкладиш корінного підшипника; 32 — нижній вкладиш корінного підшипника: 33 — картер маховика; 34 — зубчастий вінець маховика; 35 — маховик;  36 — блок циліндрів; 37 — поршневі кільця.

3.     Остов двигуна складається з блок-картера картера розподільних шестерень картера маховика, головки циліндрів і піддона картера. У V-подібних двигунах до деталей ос­това належить кришка повітряної порожнини.

Нерухомий остов двигуна з розміщеними всередині деталями захищає їх від пошкодження, корозії та забруднення. Деталі і вузли можуть також кріпитись на остові ззовні.

Для підвищення жорсткості деталі остова масивніші за інші де­талі двигуна, тому вони складають основну частину загальної маси двигуна. Всі деталі остова надійно з’єднані між собою і для герме­тичності та пилонепроникності площини розняття ущільнені про­кладками.

4.   Блоком називається група циліндрів, виготовлених в одному загальному виливку  (рис. 10). У рядних двигунів один блок  циліндрів, а у У-подібних два — лівий і  правий.

   На сучасних тракторних двигунах  як рядних (КДМ-100; СМД-14; Д-50; АМ-01; АМ-41 тощо), так і дворядних (ЯМЗ-238НБ, СМД-62) блок циліндрів 11 вилитий із сірого чавуну разом з верхньою частиною картера. Цей виливок називається блок-картером. Така конструкція блок- картера забезпечує більшу міцність і

жорсткість, а отже, й більшу надійність і довговічність.   Всередині блок-картера змонтовані деталі кривошипно-шатунного механізму і частина деталей розподільного механізму, систем мащення і охолодження. Всі інші  деталі цих систем, а також прилади систем  живлення і електрообладнання кріпляться зовні. До нижньої частини блок-картера через прокладку кріпиться піддон картера, який є резервуаром для масла.

   Для збільшення строку служби блок-картера і спрощення його ремонту робочі поверхні циліндрів виготовляють окремо у вигляді чавунних виливків, які називають гільзами. Застосування вставних змінних гільз дає можливість виготовляти гільзи з матеріалу, що має вищу стійкість проти спрацювання, ніж матеріал блока циліндрів, і цим збільшити строк його служби.

5.      Внутрішня поверхня гільз для зменшення тертя поршня і поршневих кілець, а також для створення надійного ущільнення має високий клас чистоти обробки і називається «дзеркалом» циліндра. Для підвищення стійкості проти спрацювання внутрішню поверхню гільз загартовують на глибину  1—3 мм    струмами    високої    частоти.

 Гільзи поділяються на мокрі та сухі.  Сухими називаються гільзи тоді, коли вони не стикаються з охолодною рідиною. Якщо ж гільзи омиваються охолодною рідиною, що циркулює у водяній сорочці  блока циліндрів, вони називаються мокрими.

 Мокрі гільзи вставляють у блок циліндрів так, щоб вода з водяної сорочки не проникала у піддон картера, а гільзи мал можливість змінювати довжину як при нагріванні, так і при охолодженні. Це забезпечують тим, що верхні фланці гільз входять у проточки блока і через прокладки щільно притискуються головкою блока циліндрів. Нижні частини ущільнюються  одним або двома гумовими кільцями 5.

 Якщо двигун має повітряну систему охолодження, циліндри в такому разі вили ті окремо один від одного і від картера  (рис. 11). Вони не мають змінних гільз і водяних сорочок. На зовнішніх поверхнях циліндрів і головок вилиті ребра, призначені для збільшення поверхні охолодження.

6.   Головка циліндрів — це складний за формою чавунний виливок, який для більшості двигунів є загальним для всіх циліндрів (рис. 9). Дворядні, або V-подібні,  двигуни мають дві головки — для лівого  і правого блоків циліндрів.

У двигунах з повітряним охолодженням кожний циліндр закривається окремою головкою. Між головкою циліндрів і блок-картером встановлюють метало-азбестову ущільнювальну прокладку.  У головці циліндрів розташований клапанний механізм, впускні й випускні канали, водяна сорочка і камери згоряння Форма камер згоряння залежить від способу сумішоутворення. Камери поділяютьс на розділені (рис. 12, а) і нерозділені (рис. 12, б). Двигуни СМД-14 і Д-50 мають розділені, а двигуни ЯМЗ-238НБ, Д-21, Д-37М та інші мають нерозділені камери        згоряння. Розділені камери згоряння утворюються двома півсферами, одна з яки зроблена у приливку 13 головки, а друга — у жароміцній вставці 14, закріпленій у гоовці за допомогою установочного гвинта 15. У похилі циліндричні отвори 12 вставляють форсунки і закріплюють кожну двома шпильками і гайками. На нижній

поверхні головки циліндрів зроблені отвори для випускних і впускних клапанів. Внутрішня порожнина головки циліндра заповнюється водою, яка надходить з водяної сорочки 3 блока циліндра через отвори 4. Ці отвори розташовані з лівог і правого боків головки.

Клапанний механізм закривається кришкою 9, яка кріпиться шпильками або баранцевими гайками.

Під час роботи двигуна у картер через нещільності поршневих кілець проникають  відпрацьовані гази і робоча суміш, внаслідок чого  в   картері   створюється   тиск, більший від атмосферного, що призводить до видавлювання масла через нещільності в з'єднаннях картера. Щоб позбутися шкідливого впливу підвищеного тиску, картер двигуна сполучають з навколишнім середовищем за допомогою сапуна 10. У сапуні є сітка, яка уловлює пил з повітря і запобігає забрудненню масла в картері.