Назначение кшм двигателя

Сколько стоит написать твою работу?

Выберите тип работы Дипломная работа (бакалавр/специалист) Часть дипломной работы Магистерский диплом Курсовая с практикой Курсовая теория Реферат Эссе Контрольная работа Задачи Аттестационная работа (ВАР/ВКР) Бизнес-план Вопросы к экзамену Диплом МВА Дипломная работа (колледж/техникум) Другое Кейсы Лабораторная работа, РГР Он-лайн помощь Отчет о практике Поиск информации Презентация в PowerPoint Реферат для аспирантуры Сопроводительные материалы к диплому Статья Тест Чертежи далее »

Кривошипно-шатунный механизм ВАЗ 21081

Лабораторная работа №1

Кривошипно-шатунный механизм

Назначение КШМ.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Типы и виды КШМ

а) Несмещенный (центральный) кшм, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.

б) Смещенный кшм, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а;

в) V-образный кшм (в том числе с прицепным шатуном), у которого два шатуна, работающие на левый и правый цилиндры, размещены на одном кривошипе коленчатого вала.

а)

Состав КШМ

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К первым относится поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым - блок цилиндров, головка блока, крышка блока распределительных зубчатых колес и поддон (картер). В обе группы входят также и крепежные детали.

Конструктивное исполнение деталей

Головка блока цилиндров предназначена для закрытия цилиндра, в ней размещаются впускные и выпускные каналы и клапана, а также форсунка или свеча. По типам головки блока цилиндров подразделяются на индивидуальные (а), групповые (б) и общие (в).

Головка блока цилиндров, как правило, изготавливается из алюминиевых сплавов методами точного литья с последующей механической обработкой и имеет очень сложную форму.

Головку крепят к блоку цилиндров болтами или шпильками, затяжка которых производится в определённой последовательности и с определённым моментом затяжки, рекомендованным заводом – изготовителем.

Цилиндр - одна из основных деталей машин и механизмов: полая деталь с цилиндрической внутренней поверхностью, в которой движется поршень.

Цилиндры также как и головка блока цилиндров бывают: индивидуальные, групповые и общие.

Существует два типа гильз.

"Сухие" это гильзы, не имеющие непосредственного контакта с охлаждающей жидкостью.

"Мокрые" это гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью.

Мокрые гильзы обеспечивают хороший теплоотвод, и могут быть легко заменены при ремонте. Они чаще всего используются в дизельных двигателях с диаметром цилиндра более 120 мм, но иногда применяется в двигателях с меньшим диаметром цилиндра.

Сухие гильзы проще в изготовлении. Двигатели, снабженные сухими гильзами, обладают хорошей ремонтопригодностью. В случае износа гильзу можно легко заменить без расточки цилиндров. Сухие гильзы также можно использовать при ремонте двигателя, в котором раньше гильзы не применялись.

В большинстве современных двигателей легковых автомобилей цилиндры выполняются непосредственно путем расточки в блоке цилиндров. В случае, когда блок алюминиевый, на стенки цилиндров наносят специальные покрытия, а к сопрягаемым деталям (поршням и кольцам) предъявляются особые требования.

Внутренняя поверхность гильзы подвергается специальной обработке - хонингование, хромирование, азотирование. Гильзы отливают из чугуна высокой прочности или специальных сталей. Рубашки и корпус блока цилиндров изготавливают обычно из того же материала, что и станина двигателя.

Поршень - деталь, предназначенная для циклического восприятия давления расширяющихся газов и преобразования его в поступательное механическое движение, воспринимаемое далее кривошипно-шатунным механизмом. Служит также для выполнения вспомогательных тактов по очистке и наполнению цилиндра. Как правило, оснащён поршневыми кольцами для улучшения герметичности системы цилиндр - поршень. Поршни бывают составными и несоставными.

Поршень подразделяется на две части: головку и направляющая часть (юбка). В головку входят днище, камера сгорания и канавки для колец. В юбке есть две бабышки для отверстия под палец.

Рис. 2. Шатунко-поршневая группа:

а - поршень; б - поршневые кольца; в - шатун; 1 - юбка поршня; 2 - бобышки; 3 - стопорные кольца; 4 - головка поршня; 5 - днище; 6 -канавки для установки поршневых колец; 7 - поршневой палец; 8 - компрессионные кольца; 9 - маслосъемное кольцо; 10 - нижняя крышка шатуна; 11 - вкладыши; 12 - бронзовая втулка; 13 - отверстие для смазкн поршневого пальца; 14 верхняя головка шатуна; 15 - стержень

Кольца бывают двух видов: компрессионные, служащие для исключения утечки газа из надпоршневого пространства и маслосъемные, предназначенные для удаления масла со стенок цилиндров.

Поршневой палец, служащий для шарнирного соединения поршня с шатуном, изготовляется пустотелым из стали с поверхностной закалкой токами высокой частоты. От продольного перемещения, что могло бы вызвать задиры на стенках цилиндров, палец удерживается в бобышках поршня при помощи двух стопорных колец, вставляемых в кольцевые выточки. Пальцы бывают закрепленными и незакрепленными.

Шатун предназначен для соединения поршня с коленчатым валом через палец. Совершает сложное качательное движение. Состоит из трех частей: верхняя головка шатуна, стержень, нижняя головка с крышкой для крепления на коленчатый вал.

Коленчатый вал предназначен для передачи крутящего момента потребителю и одновременного обеспечения возвратно-поступательного движения поршня за счет поворота кривошипа. У коленчатого вала есть носок и хвостовик, на котором установлен маховик.

Рис. 3 Коленчатый вал двигателя с маховиком:

1 - коленчатый вал двигателя; 2 - маховик с зубчатым венцом; 3 - шатунная шейка; 4 - коренная (опорная) шейка; 5 - противовес

Маховик - это массивный металлический диск, который крепится на коленчатом валу двигателя. Во время рабочего хода, поршень, через шатун и кривошип, раскручивает коленчатый вал двигателя, который и передает запас инерции маховику. Маховик же передает крутящий момент через сцепление на коробку передач.

Запасенная в массе маховика инерция позволяет ему, в обратном порядке, через коленчатый вал, шатун и поршень осуществлять подготовительные такты рабочего цикла двигателя. То есть, поршень движется вверх (при такте выпуска и сжатия) и вниз (при такте впуска), именно за счет отдаваемой маховиком энергии. Если же двигатель имеет несколько цилиндров, работающих в определенном порядке, то подготовительные такты в одних цилиндрах совершаются за счет энергии, развиваемой в других, ну и маховик конечно тоже помогает.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ВАЗ 21081

N=54,3 л.с. при n=5600 об/мин

Max частота вращения клеенчатого вала = 7,94 кгс·м

Диаметр поршня: D=76 мм

Ход поршня: S=60,6 мм

Радиус кривошипа: R=30,3 мм

Степень сжатия: е=9,0

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования поступательного движения поршня под действием энергии расширения продуктов сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала. Механизм состоит из поршня с поршневыми кольцами и пальцем, шатуна, коленчатого вала и маховика. Поршень 4 отливается из высокопрочного алюминиевого сплава. Поскольку алюминий имеет высокий температурный коэффициент линейного расширения, то для исключения опасности заклинивания поршня в цилиндре в головке поршня над отверстием для поршневого пальца залита терморегулирующая стальная пластина 5. Поршни, также как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять классов: Измерять диаметр поршня для определения его класса можно только в одном месте: в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу на расстоянии 51, 5 мм от днища поршня. В остальных местах диаметр поршня отличается от номинального, т.к. наружная поверхность поршня имеет сложную форму. В поперечном сечении она овальная, а по высоте коническая. Такая форма позволяет компенсировать неравномерное расширение поршня из-за неравномерного распределения массы металла внутри поршня. На наружной поверхности поршня нанесены кольцевые микроканавки глубиной до 14 микрон. Такая поверхность способствует лучшей приработке поршня, так как в микроканавках задерживается масло. В нижней части бобышек под поршневой палец имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Для улучшения условий смазки в верхней части отверстий под палец сделаны два продольных паза шириной 3 мм и глубиной 0, 7 мм, в которых накапливается масло. Ось отверстия под поршневой палец смещена на 1, 2 мм от диаметральной плоскости поршня в сторону расположения клапанов двигателя. Благодаря этому поршень всегда прижат к одной стенке цилиндра, и устраняются стуки поршня о стенки цилиндра при переходе его через ВМТ. Однако, это требует установки поршня в цилиндр в строго определенном положении. При сборке двигателя поршни устанавливаются так, чтобы стрелка на днище поршня была направлена в сторону передней части двигателя. По массе поршни сортируются на три группы: нормальную, увеличенную на 5 г и уменьшенную на 5г. Этим группам соответствует маркировка на днище поршня: "Г", "+" и "-". Поршни, также как и цилиндры, по наружному диаметру сортируются на пять классов:

	Диаметр поршня ВАЗ 2108, 21081

В запасные части поставляются поршни номинального размера только трех классов: А, С и Е. Этого достаточно для подбора поршня к любому цилиндру при ремонте двигателя, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием. Например, к цилиндрам классов В и D может подойти поршень класса С. На двигателе все поршни должны быть одной группы по массе, чтобы уменьшить вибрации из-за неодинаковых масс возвратно-поступательно движущихся деталей. Главное при подборе поршня обеспечить необходимый монтажный зазор между поршнем и цилиндром 0,025-0,045 мм. Кроме поршней номинального размера в запасные части поставляются и ремонтные поршни с увеличенным на 0, 4 и 0, 8 мм наружным диаметром. На днищах ремонтных поршней ставится маркировка в виде квадрата или треугольника. Треугольник соответствует увеличению наружного диаметра на 0, 4 мм. а квадрат на 0, 8 мм. Поршневой палец 10 стальной, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы сортируются на три категории через 0,004 мм соответственно категориям поршней. Торцы пальцев окрашиваются в соответствующий цвет: синий первая категория, зеленый вторая и красный третья. Поршневые кольца обеспечивают необходимое уплотнение цилиндра и отводят тепло от поршня к его стенкам. Кольца прижимаются к стенкам цилиндра под действием собственной упругости и давления газов. На поршне устанавливаются три чугунных кольца два компрессионных 7, 8 (уплотняюших) и одно (нижнее) маслосъемное 6, которое препятствует попаданию масла в камеру сгораний. Верхнее компрессионное кольцо 8 работает в условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов сгораний и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо 7 имеет снизу проточку для собирания масла при ходе поршня вниз, выполняя при этом дополнительную функцию маслосбрасывающего кольца. Поверхность кольца для повышения износоустойчивости и уменьшения трения о стенки цилиндра фосфатируется. Маслосъемное кольцо имеет хромированные рабочие кромки и проточку на наружной поверхности, в которую собирается масло, снимаемое со стенок цилиндра. Внутри кольца устанавливается стальная витая пружина, которая разжимает кольцо изнутри и прижимает его к стенкам цилиндра. Кольца ремонтных размеров изготавливаются (так же, как и поршни) с увеличенным на 0, 4 и 0, 8 мм наружным диаметром. Шатун является стальным, обрабатывается вместе с крышкой, и поэтому они в отдельности невзаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться с одной стороны. Коленчатый вал 25 отливается из высокопрочного специального чугуна и состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек. Для уменьшения деформаций при работе двигателя вал сделан пятиопорным и с большим перекрытием коренных и шатунных шеек. В теле вала просверлены каналы 14 для подачи масла от коренных шеек к шатунным. На заднем конце коленвала установлен маховик 24, отлитый из чугуна. На маховик напрессован стальной зубчатый обод. Технологические выводы каналов закрыты колпачковыми заглушками 26. Для уменьшения вибраций двигателя вал снабжен противовесами, отлитыми заодно целое с валом. Они уравновешивают центробежные силы шатунной шейки, шатуна и поршня, которые возникают при работе двигателя. Кроме того, для уменьшения вибраций коленчатый вал еще динамически балансируют, высверливая металл в противовесах.

1. Крышка шатуна; 2. Болт крепления крышки шатуна, 3. Шатун: 4. Поршень; 5. Терморегулирующая пластина поршня; 6. Маслосъемное кольцо; 7. Нижнее компрессионное кольцо; 8. Верхнее компрессионное кольцо; 9. Разжимная пружина: 10. Поршневой палец; 11. Вкладыш шатунного подшипника; 12. Упорные полукольца среднего коренного подшипника; 13. Вкладыши коренного подшипника; 14. Каналы для подачи масла от коренного подшипника к шатунному: 15. Держатель заднего сальника коленчатого вала: 16. Задний сальник коленчатого вала: 17. Штифт для датчика ВМТ: 18. Метка (лунка) ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндра; 19. Шкала в люке картера сцепления: 20. Метка ВМТ поршней l-гo и 4-го цилиндров на ободе маховика; 21. Шайба болтов крепления маховика: 22. Установочный штифт сцепления: 23. Зубчатый обод маховика: 24. Маховик; 25. Коленчатый вал; 26. Заглушка масляных каналов коленчатого вала; 27. Передний сальник коленчатого вала (запрессован в крышку масляною насоса); 28. Зубчатый шкив привода распределительного вала; 29. Шкив привода генератора: 30. А.Маркировка категории поршня по отверстию для поршневою пальца: 31. В.Маркировка класса поршня по наружному диаметру; 32. С. Маркировка ремонтною размера поршня, 33. D.Установочная метка; 34. I.Метки для установки момента зажигания; 35. II.Маркировка крышек коренных подшипников коленчатого вала (счет опор ведется от передней части двигателя).

Двигатель ВАЗ 21081

1. Коленчатый вал; 2. Крышка первою коренного подшипника; 3. Шкив привода распределительного вала; 4. Шкив привода генератора; 5. Передний сальник коленчатого вала; 6. Масляный насос; 7. Шатун; 8. Передняя защитная крышка зубчатого ремня; 9. Поршень; 10. Впускной клапан; 11. Выпускной клапан; 12. Ремень привода распределительного вала; 13. Шкив распределительного вала; 14. Задняя защитная крышка зубчатого ремня; 15. Сальник распределительного вала; 16. Передний корпус подшипников распределительного вала: 17. Распределительный вал; 18. Сетка маслоотделителя системы вентиляции картера; 19. Крышка головки цилиндров; 20. Крышка маслоотделителя; 21. Задний корпус подшипников распределительного вала; 22. Эксцентрик привода топливного насоса; 23. Датчик-распределитель зажигания; 24. Корпус вспомогательных агрегатов; 25. Отводящий патрубок рубашки охлаждения; 26. Свеча зажигания; 27. Головка цилиндров; 28. Блок цилиндров; 29. Держатель с задним сальником коленчатого вала: 30. Маховик: 31. Кронштейн с опорой передней подвески двигателя; 32. Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач и сцеплением); 33. Кронштейн с опорой левой подвески двигателя; 34. Кронштейн с опорой задней подвески двигателя; 35. Опора передней подвески двигателя; 36. Кронштейн передней подвески двигателя; 37. Масляный картер; 38. Указатель уровня масла; 39. Пробка отверстия для слива масла из картера; 40. Кронштейн левой подвески двигателя; 41. Опора левой подвески двигателя; 42. Кронштейн задней подвески двигателя; 43. Опора задней подвески двигателя.

Блок цилиндров . Все цилиндры двигателя объединены вместе с верхней частью картера в один общий узел блок цилиндров, отлитый из специального высокопрочного чугуна. При такой компоновке обеспечивается прочность конструкции, жесткость, компактность и уменьшается масса двигателя. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте блока цилиндров, что улучшает охлаждение поршней и поршневых колец и уменьшает деформации блока цилиндров от неравномерного нагрева. Цилиндры блока по диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм, обозначаемых буквами А, В, С, D. Е. Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса. При ремонте цилиндры могут быть расточены и отхонингованы под увеличенный диаметр поршней на 0, 4 и 0, 8 мм. Снизу блок цилиндров закрывается стальным штампованным картером 37. Картер имеет перегородку для успокоения масла. Между масляными картером и блоком цилиндров установлена прокладка из пробкорезиновой смеси. К заднему торцу блока цилиндров крепится картер сцепления. Точное расположение картера относительно блока цилиндров и соосность коленчатого вала и первичного вала коробки передач обеспечивается двумя центрирующими втулками, запрессованными в блок цилиндров. Головка цилиндров 27 общая для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы. В головку запрессованы направляющие втулки клапанов и седла, изготовленные из чугуна. Седла, предварительно охлажденные в жидком азоте, вставлены в гнезда нагретой головки цилиндров. Благодаря этому обеспечивается надежная и прочная посадка седел в головке. Между головкой и блоком цилиндров установлена специальная безусадочная прокладка на металлическом каркасе. Головка центрируется на блоке цилиндров двумя втулками и крепится к нему десятью болтами. В верхней части головки цилиндров расположены пять опор под шейки распределительного вала 17. Опоры выполнены разъемными. Верхняя половина находится в корпусах подшипников 16 и 21 (переднем и заднем), а нижняя в головке цилиндров. Установочные втулки корпусов подшипников распределительного вала размещены у шпилек крепления корпусов. Отверстия в опорах обрабатываются в сборе с корпусами подшипников, поэтому они невзаимозаменяемы, и головку цилиндров можно заменять только в сборе с корпусами подшипников.

Похожие рефераты:

Правила и последовательность снятия, разборки и сборки двигателя. Ремонт или замена узлов и деталей двигателя: цилиндро-поршневой группы, коленчатого вала, коренных подшипников, пускового механизма, коробки передач, механизма сцепления и генератора.

Механизмы и системы двигателя автомобиля, техническое обслуживание. Назначение, устройство и работа кривошипно-шатунного механизма. Механизм газораспределения, его составные части. Назначение системы питания. Устройство системы смазки и охлаждения.

Механизмы колесного трактора Т-150К и автомобиля ЗАЗ-1102: схемы электрооборудования, их составные элементы. Устройство двигателя СМД – 82 и МеМЗ-245 (корпусные детали, кривошипно – шатунный механизм, механизм газораспределения, система питания).

Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы двигателя. Назначение и типы механизмов, их общее устройство, принцип действия и характеристики. Устройство деталей, материалы, из которых они изготовлены. Способы крепление автомобильных двигателей.

Изучение сущности рабочего цикла. Характеристика чередования тактов в двигателях ЗИЛ-130 и ЗМЗ-24. Описание устройства блока цилиндров двигателя КамАЗ и механизмов уплотнения гильз цилиндров от утечки жидкостей и газов. Устройство термостата ЗиЛ-130.

Блок двигателя и кривошипно-шатунный механизм автомобиля НИССАН. Газораспределительный механизм, системы смазки, охлаждения и питания. Комплексная система управления двигателем. Подсистемы управления впрыском топлива и углом опережения зажигания.

«К защите допущена»

Заместитель директора по практике _________ Г.Н. Любченко

ПИСЬМЕННАЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ РАБОТА

Описание устройства, технического обслуживания и ремонта кривошипно- шатунного механизма автомобиля ваз 2106.

Руководитель работы:

К.А. Забалуев

Выполнил работу студент гр. № 35

А.С.Шкода

г. Челябинск 2015г.

Введение:

Двигатель – наиболее сложный и важный агрегат, от состояния которого зависят многие технические и экономические показатели работы автомобиля. Если рассмотреть динамику распределения отказов по двигателю, которые возникают в процессе эксплуатации, то на долю КШМ приходится около 17% от общего числа отказов.

Техническое состояние КШМ можно определить по шумам и стукам, падению давления в конце такта сжатия и (или) повышенной задымленности от выхлопных газов.

Тема «Техобслуживание и ремонт КШМ автомобиля ВАЗ 2106» достаточно актуальна на современном этапе. Актуальность этого вопроса растет изо дня в день, так как число автомобильного транспорта и специальной техники постоянно растет, растет и потребность в ремонте. Торгово-экономическая экономика ставит задачи по усовершенствовании ремонтных работ, то есть уменьшение временных рамок отведенных на одну ремонтируемую единицу, улучшение качества ремонта, снижение стоимости ремонта за счет внедрения передовых технологических разработок, и др.

В ремонте используется очень широкий спектр оборудования, помогающего на много увеличить эффективность ремонтного производства.

На автотранспортных предприятиях по техническому обслуживанию автомобилей все шире внедряется средства диагностирования и новые формы организации труда: бригадный подряд, оценка трудовой деятельности по конечному результату и др. Все это требует ускоренного развития МТБ предприятий, дальнейшего совершенствования процессов технического обслуживая и ремонта автомобилей, внедрения более широкой механизации выполняемых работ и улучшения организации производства. Механизация работ облегчает и ускоряет многие технологические процессы, поэтому от рабочих, обслуживающих автомобили, сейчас требуется не только знание их устройства, но и практические навыки пользования

современным оборудованием, умение применять необходимые приспособления, инструменты, КИАП при диагностировании автомобилей.

Применение современного оборудования при техническом обслуживании и ремонте не исключает выполнения общеслесарных операций, которыми должен владеть каждый рабочий-ремонтник. Слесарь по ремонту автомобиля должен иметь четкие представления об основных методах и способах восстановления деталей, технологии ремонтных работ, включая вопросы сборки и испытания автомобилей после капитального ремонта.

Целью письменной экзаменационной работы является систематизация научных и практических знаний в области техобслуживания и ремонта КШМ автомобиля ВАЗ 2106.

Цель определила решение следующих задач:

1.Рассмотреть устройство и принцип работы КШМ автомобиля Ваз 2106

2.Рассмотреть ремонт и техническое обслуживание КШМ.

1.1 Описание устройства, технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма автомобиля ваз 2106

Рисунок 1.1 Кривошипно-шатунный механизм 1 - шкив ведущий вентилятора и генератора; 2 - специальный болт; 3 - передний маслоотражатель; 4 - ведущая шестерня привода масляного насоса; 5 - шестерня распределительная ведущая; 6 - коленчатый вал; 7 - поршень; 8 - кольца поршневые компрессионные; 9, 10 - кольца поршневые маслосъемные; 11 - расширитель осевой маслосьемного кольца; 12 - шатун; 13 - вкладыш коренного подшипника; 14 - палец поршневой; 15 - втулка верхней головки шатуна; 16 - кольцо стопорное; 17 - задний маслоотражатель; 18 - уплотнительное кольцо; 19 - маховик двигателя: 20 -штифт: 21 - болт; 22 - самоподжимной сальник; 23 - шарикоподшипник; 24 - вкладыш шатунного подшипника; 25 - шатунный болт; 26 - гайка

Блок цилиндров двигателя автомобиля ВАЗ-2106 типа блок-картер отливается из специального высокопрочного низколегированного чугуна вместе с цилиндрами, внутренние поверхности которых обработаны хонингованием. Для увеличения, жесткости конструкции нижняя плоскость блока расположена на 50 мм ниже оси колёнчатого вала, а в зонах опор коренных подшипников имеются оребренные перегородки. Пространство между наружной поверхностью стенок цилиндров и внутренней поверхностью стенок блока образует рубашку. В поперечных перегородках нижней части блока расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников невзаимозаменяемые и для правильной сборки пронумерованы. Снизу блок закрывается стальным штампованным поддоном, в котором находится необходимый запас масла. Впереди блока размещены детали привода распределительного вала, закрываемые крышками.

Головки блоков цилиндров двигателей отливаются из алюминиевого сплава, они являются общими для всех цилиндров. В головках выполнена основная часть камеры сгорания, в них имеются также впускные и выпускные каналы и резьбовые отверстия для установки свечей зажигания. Двойные стенки головки образуют пространство, соединенное с рубашкой охлаждения цилиндров, в нем циркулирует охлаждающая жидкость. Головка крепится к блоку цилиндров болтами или шпильками.

Рисунок 1.2. Детали кривошипно-шатунного механизма двигателя автомобиля ВАЗ-2106

1 - коленчатый вал; 2 - вкладыш подшипника нижней головки шатуна; 3 - поршневой палец; 4- шатун; 5 - болт крышки шатуна; 6 - крышка нижней головки шатуна;7-головка поршня; 8 - бобышка; 9- лунки; 10- маховик; 11- подшипник ведущего вала коробки передач; 12- зубчатый венец маховика; 13 - упорное полукольцо;14 - вкладыши первого, второго, четвертого и пятого коренных подшипников; 15-вкладыши третьего

(центрального) коренного подшипника; 16 - компрессионные кольца;17-расширительная пружина; 18 - маслосъемное кольцо; А - противовес; Б- шатунная шейка; В - коренная шейка. Вследствие неодинакового расширения головки и юбки (головка больше нагревается, а поэтому и больше расширяется) диаметр головки делают меньше диаметра юбки. Юбка поршня в поперечном сечении овальная с меньшей осью овала в плоскости поршневого пальца и большей - в плоскости действия боковых сил, что дает возможность уменьшить зазор между поршнем и цилиндром и исключить стуки при работе холодного двигателя. В средней части поршня в юбке имеются две бобышки 8 для установки поршневого пальца 3.

На днищах поршней двигателя автомобиля ВАЗ-2106 выфрезерованы лунки 9 для предотвращения повреждения деталей механизма газораспределения и самого поршня.

Поршневые кольца, изготовляемые из специального чугуна, имеют разрезы (замки). Два верхних кольца 16 (рис. 2) являются компрессионными, они служат для уменьшения утечки газов. Верхнее компрессионное кольцо хромировано, что повышает его износостойкость и предотвращает появление задиров на гильзах цилиндров, нижнее - фосфатировано.

Третье поршневое кольцо 18 - маслосъемное, на наружной поверхности оно имеет проточку и несколько щелевидных прорезей для отвода излишнего масла, снимаемого со стенок цилиндра, во внутреннюю полость поршня. На внутренней поверхности маслосъемного кольца проточена канавка, в которую устанавливается стальная расширительная пружина 17.

Поршневой палец 3 (рис. 2) служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он выполнен пустотелым и изготовлен из стали, наружная поверхность его цементирована или закалена токами высокой частоты.

От продольного перемещения, в результате которого могут возникнуть задиры на стенках цилиндров, поршневой палец в двигателе ВАЗ-2106 зафиксирован в верхней головке шатуна путем горячей посадки. Шатун соединяет поршень с шатунной шейкой коленчатого вала. Он служит для передачи сил давления газов от поршня на коленчатый вал при рабочем ходе, а при осуществлении вспомогательных тактов - усилий от коленчатого вала к поршню. Он представляет собой стержень двутаврового сечения с верхней и нижней головками. Нижняя головка делается разъемной, в нее вставлены тонкостенные вкладыши 2. Коленчатый вал двигателя ВАЗ - пятиопорный, отливается из специального высокопрочного чугуна и устанавливается в коренных подшипниках, имеющих вкладыши 14 и 15. Вкладыши сталеалюминиевые. Они состоят из двух одинаковых половин, которые от проворачивания удерживаются выступами, входящими в соответствующие пазы. Для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил служат противовесы А, отливаемые вместе с валом. В коренных шейках В, щеках и шатунных шейках Б просверлены каналы для подвода масла к шатунным подшипникам, па переднем конце вала двигателя установлены два шкива, от одного из них с помощью зубчатой ременной передачи осуществляется привод распределительного вала, а также масляного насоса и распределителя зажигания, а от другого обычным клиновым ремнем приводятся вентилятор с центробежным водяным насосом и генератор.

Все эти детали установлены на сегментных шпонках и закреплены храповиком, ввернутым в передний торец вала. Храповик служит для проворачивания коленчатого вала пусковой рукояткой. На заднем конце коленчатого вала установлен чугунный маховик 10. Передний и задний концы коленчатого вала, выходящие из блока, уплотнены резиновыми

сальниками. Отвод масла от сальников достигается с помощью маслосгонной

резьбы, выполненной на задней шейке вала.

Маховик 10 служит для вывода поршней из мертвых точек, обеспечения; равномерного вращения коленчатого вала, кроме того, способствует за счет своей массы плавному троганию автомобиля. На его обод напрессован стальной зубчатый венец, с помощью которого осуществляется пуск двигателя стартером.

Блок-картер - основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем.

Цилиндры представляют собой направляющие элементы кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими

газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.

Цилиндры должны быть прочными, жесткими, термо- и износостойкими при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндров должен обладать хорошими литейными свойствами и легко

обрабатываться на станках. Обычно цилиндры изготавливают из специального легированного чугуна, но могут применяться также алюминиевые сплавы и сталь. Внутреннюю рабочую поверхность цилиндра,

называемую его зеркалом, тщательно обрабатывают и покрывают хромом для уменьшения трения, повышения износостойкости и долговечности.

В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры могут быть отлиты вместе с блоком цилиндров или в виде отдельных гильз, устанавливаемых в отверстиях блока. Между наружными стенками цилиндров и блоком имеются полости, называемые рубашкой охлаждения. Последняя заполняется жидкостью, охлаждающей двигатель. Если гильза цилиндра своей наружной поверхностью непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью, то ее называют мокрой. В противном случае она называется сухой. Применение сменных мокрых гильз облегчает ремонт двигателя. При установке в блок мокрые гильзы надежно уплотняются.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Для улучшения теплоотвода их наружные поверхности снабжают кольцевыми ребрами. У большинства двигателей воздушного охлаждения цилиндры вместе с их головками крепят общими болтами или шпильками к верхней части картера.

В V-образном двигателе цилиндры одного ряда могут быть несколько смещены относительно цилиндров другого ряда. Это связано с тем, что на каждом кривошипе коленчатого вала крепятся два шатуна, один из которых предназначен для поршня правой, а другой - для поршня левой половины блока.

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры

сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для

установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

Плотное соединение блока цилиндров и головки блока обеспечивается с помощью болтов или шпилек с гайками. Для герметизации стыка с целью предотвращения утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения между блоком цилиндров и головкой блока устанавливается прокладка. Она обычно изготавливается из асбестового картона и облицовывается тонким стальным или медным листом. Иногда прокладку с обеих сторон натирают графитом для защиты от пригорания.

Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, обычно называется поддоном. В двигателях сравнительно малой мощности поддон служит также резервуаром для моторного масла. Поддон чаще всего выполняется литым или изготавливается из стального листа штамповкой. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка (на двигателях небольшой мощности для уплотнения этого стыка часто используется герметик - «жидкая прокладка»).

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной

плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть - юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и

стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными

ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых

устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.

Рисунок 1.3. Конструкции поршней с различной формой днища (а-з) и их элементов: 1 - бобышка; 2 - стенка поршня; 3 - ребро; 4 - днище поршня; 5 - канавки для компрессионных колец; 6 - дренажное отверстие для отвода масла

Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней.

Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях

применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами.

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры,

охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна,

или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

Поршень, подвергающийся воздействию значительных силовых и тепловых нагрузок, должен обладать высокой прочностью, теплопроводностью и износостойкостью. В целях уменьшения инерционных сил и моментов у него должна быть малая масса. Это учитывается при выборе конструкции и материала для поршня. Чаще всего материалом служит алюминиевый сплав или чугун. Иногда применяют сталь и магниевые сплавы. Перспективными материалами для поршней или их отдельных частей являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения.

Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение поршня с цилиндром. Они предотвращают прорыв газов из надпоршневой полости в картер и попадание масла в камеру сгорания. Различают компрессионные и маслосъемные кольца.

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние

канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько

больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски

такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

Маслосъемные кольца (одно или два) удаляют масло со стенок цилиндра, не позволяя ему попадать в камеру сгорания. Они располагаются на поршне под компрессионными кольцами. Обычно маслосъемные кольца имеют кольцевую канавку на наружной цилиндрической поверхности и радиальные сквозные прорези для отвода масла, которое по ним проходит к дренажным отверстиям в поршне. Кроме маслосъемных колец с прорезями для отвода масла используются составные кольца с осевыми и радиальными расширителями.

Для предотвращения утечки газов из камеры сгорания в картер через замки поршневых колец необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец не располагались на одной прямой.

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в

наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим)

проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

Поршневые пальцы изготавливают из высококачественной стали. Для обеспечения высокой износоустойчивости их наружную цилиндрическую поверхность подвергают закалке или цементации, а затем шлифуют и полируют.

Поршневая группа состоит из довольно большого числа деталей (поршень, кольца, палец), масса которых по технологическим причинам может колебаться; в некоторых пределах. Если различие в массе поршневых групп в разных цилиндрах будет значительным, то при работе двигателя возникнут дополнительные инерционные нагрузки. Поэтому поршневые группы для одного двигателя подбирают так, чтобы они несущественно отличались по массе (для тяжелых двигателей не более чем на 10 г).

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

верхней и нижней головок шатуна
подшипников
шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации

Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения

запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками.

Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.

Рисунок 1.4. Детали шатунной группы: 1 - верхняя головка шатуна; 2 - стержень; 3 - нижняя головка шатуна; 4 - крышка нижней головки; 5 - вкладыши; 6 - втулка; 7 - шатун дизеля; S - основной шатун сочлененного шатунного узла

Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах. Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.

В V-образных двигателях иногда используются сочлененные шатунные узлы, состоящие из спаренных шатунов. Основной шатун 8, имеющий обычную конструкцию, соединен с поршнем одного ряда. Вспомогательный прицепной шатун, соединенный верхней головкой с поршнем другого ряда, нижней головкой шарнирно крепится с помощью пальца к нижней головке основного шатуна.

Коленчатый вал, соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.

Конструкции коленчатых валов отличаются сложностью. Их форма определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы двигателя и числом коренных опор. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 3, шатунные шейки 2, щеки 4, противовесы 5, передний конец (носок 1) и задний конец (хвостовик 6) с фланцем.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера

двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.

Коленчатые валы изготавливают методом ковки или литья из среднеуглеродистых и легированных сталей (может применяться также чугун высококачественных марок). После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия.

В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.

Маховик крепится к фланцу хвостовика коленчатого вала. Он представляет собой тщательно сбалансированный чугунный диск определенной массы. Кроме обеспечения равномерного вращения коленчатого вала маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя и кратковременных перегрузок, например, при трогании ТС с места. На ободе маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Поверхность маховика, которая соприкасается с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

Рисунок 1.5. Коленчатый вал: 1 - носок; 2 - шатунная шейка; 3 - коренная шейка; 4 - щека; 5 - противовес; 6 - хвостовик с фланцем.

Изготовляют его из серого чугуна, реже из алюминиевого сплава силумина. В отливе блок-картера выполнены полости для смывания охлаждающей жидкостью стенок гильз цилиндров. Сами же гильзы могут быть вставными, изготовленными из жаростойкой стали или же отлитым заодно с чугунным блок-картером. Блоки из алюминиевых сплавов изготовляются только со вставными гильзами. Внутренняя поверхность гильз служит направляющей для перемещения поршня, она тщательно шлифуется и называется зеркалом. Уплотнение гильз осуществляется с помощью колец из специальной резины или меди. Вверху уплотнение гильз достигается за счет прокладки головки цилиндров. Увеличение срока службы гильз цилиндров достигается в результате запрессовки в верхнюю их часть, как работающую в наиболее тяжелых условиях (высокая температура и агрессивная газовая среда), коротких тонкостенных вставок из кислотоупорного чугуна. Этим достигается снижение износа верней части гильзы в четыре раза.

Снизу картер двигателя закрыт поддоном, выштампованным из листовой стали, уплотненным прокладкой из картона или пробковой крошки. Поддон используется в качестве резервуара для моторного масла и служит защитой картера от попадания грязи и пыли.

Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнены отверстия под свечи или форсунки, запрессованы направляющие втулки и седла клапанов. Для охлаждения камер сгорания в головке вокруг них выполнена специальная полость.

Для создания герметичности плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотнена стальными или сталеасбестовыми прокладками, а крепление осуществляется шпильками с гайками.

Головки отлиты из алюминиевого сплава (АЛ-4) или чугуна. Сверху они накрыты клапанной крышкой из штампованной стали или

алюминиевого сплава, уплотненной пробковой или маслобензостойкой резиновой прокладкой.

Двигатели с однорядным расположением цилиндров имеют одну головку цилиндров, двигали с V-образным расположением имеют отдельные головки на каждый ряд цилиндров, либо на группу из нескольких цилиндров, либо отдельную головку на каждый цилиндр.

Поршень воспринимает давление расширяющихся газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал двигателя. Представляет собой перевернутый днищем вверх цилиндрический стакан, отлитый из высококремнистого алюминиевого сплава.

Поршень имеет днище, уплотняющую и направляющую (юбку) части (рис.3). Днище и уплотняющая часть составляет головку поршня, в которой проточены канавки для поршневых колец. Днище поршня с головкой цилиндров формируют камеру сгорания и работают в крайне тяжелых температурных условиях из-за недостаточного охлаждения. Для некоторых моделей двигателей поршни изготавливают со вставкой из специального жаропрочного чугуна для верхнего компрессионного кольца и выполняют в днище поршня тороидальные камеры сгорания с выемками для предотвращения касания днища поршня с клапанами. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются бобышки с отверстиями под поршневой палец.

Конструкция поршня должна исключать его заклинивания при тепловом расширении работающего двигателя. С этой целью головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, которую изготовляют овальной формы с большой осью, перпендикулярной оси поршневого кольца. В некоторых поршнях юбка имеет разрез, предотвращающих заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. На юбку поршня может наноситься коллоидно-графитовое покрытие для предохранения от задиров зеркала цилиндра и улучшения приработки. Поршневые кольца устанавливаются двух типов: компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца служат для уплотнения поршня в гильзе цилиндра и предотвращения прорыва газов из камеры сгорания в двигателя. Маслосъемные кольца служат для снятия излишков масла с зеркала цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания.

Поршневые кольца изготовляются из белого чугуна, а маслосъемные могут быть выполнены из стали. Для повышения износостойкости верхнее компрессионное кольцо подвергается пористому хромированию, а остальные для ускорения приработки покрыты слоем олова или молибдена.

Кольца имеют разрез (замок) для установки на поршень. Количество компрессионных колец, устанавливаемых на поршнях, может быть неодинаково для различных моделей двигателей, обычно два или три кольца. Маслосъемные кольца устанавливаются по одному на поршень. Они состоят из четырех элементов: из двух стальных разрезных колец, одного стального гофрированного осевого и одного радиального расширителей.

Поршневые кольца могут иметь различную геометрическую форму. Компрессионные кольца могут быть прямоугольного сечения, иметь коническую форму и выточку на верхней внутренней кромке кольца. Маслосъемные кольца также имеют различную форму: коническую, скребковую и пластинчатую с расширителями. Кроме того, маслосъемные кольца имеют сквозные прорези для прохода масла через канавку внутрь поршня. Канавка поршня для маслосъемного кольца имеет один или два ряда отверстий для отвода масла.

Поршневой палец плавающего типа обеспечивает шарнирное соединение поршня с шатуном и удерживается от осевого смещения в бобышках поршня стопорными кольцами. Палец имеет форму пустотелого цилиндра, изготовлен из хромоникелевой стали. Поверхность его упрочена цементацией и закалена токами высокой частоты.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом двигателя и для передачи при рабочем ходе давления расширяющихся газов от поршня к коленчатому валу. Во время вспомогательных тактов от коленчатого вала через шатун приводится в действие поршень.

Шатун (рис. 4) состоит из верхней неразъёмной головки с запрессованной втулкой из оловянистой бронзы и разъёмной нижней головки, в которую вставлены тонкостенные стальные вкладыши, залитые слоем антифрикционного сплава. Головки шатуна соединяются стержнем двутаврового сечения. Нижняя разъемная головка шатуна с помощью крышки закрепляется на шатунной шейке коленчатого вала. Шатун и его крышки изготовлены из легированной или углеродистой стали.

Крышка обрабатывается в сборе с шатуном. Номер на шатуне и метка на его крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. При сборке V-образных двигателей необходимо помнить, что шатуны правого ряда цилиндров обращены номерами назад по ходу автомобиля, а левого ряда - вперёд и совпадают с надписью на поршне.

Нижняя головка шатуна и крышка соединяются болтами и шпилькамисо специальными стопорными шайбами. Гайки имеют резьбу несколько отличную от резьбы шпилек и болтов, что обеспечивает самостопорение резьбового соединения.

Вкладыши нижней головки шатуна выполнены из стальной или сталеалюминиевой ленты, покрытой антифрикционным слоем. В качестве покрытия используют свинцовые сплавы, свинцовистую бронзу или алюминиевый сплав АМО-1-20.

От проворачивания в нижней головке шатуна вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые фиксируются в канавках, выфрезерованных в шатуне и его крышке.

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые шатунами от поршней, и преобразует их в крутящий момент, который через маховик передается агрегатам трансмиссии автомобиля.

Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда - система законодательных актов, социально - экономических, организационных, технических, гигиенических, лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность и сохранение здоровья, работоспособности человека в процессе труда.

Основные понятия охраны труда:

Условия труда - совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Опасный производственный фактор - производственный фактор воздействие

которого на работающих в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия вредный производственный фактор может быть опасным.

Предельно допустимый уровень производственного фактора (ПДУ) - уровень производственного фактора, воздействие которого при работе установленной продолжительности в течении всего трудового стажа не приводит к травме или отклонения состояния здоровья в процессе труда.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны - концентрации, которые при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболевания или отклонений в состояние здоровья, обнаруживаемые современными методами исследования в процессе жизни или в отдаленные сроки жизни последующих поколений. В нашей стране большое внимание уделяется охране труда и технике безопасности во всех отраслях народного хозяйства. Охрана труда и техника безопасности на автотранспортных предприятиях строго определяется законами, в которых учитывается их специфика. Основные положения по охране труда и технике безопасности изложены в Кодексе законов о труде (КЗоТ). На территории автотранспортного предприятия за

осуществление мероприятий по охране труда и технике безопасности отвечает руководство АТП, в производственных помещениях - главный инженер (технический руководитель) или специально назначенное лицо из административно - технического персонала; на линии - начальник отдела эксплуатации.

Лицо, ответственное за охрану труда и технику безопасности, осуществляет все мероприятия в этой области и контроль за их выполнением и полным расходованием средств, отпущенных на охрану труда, и соблюдением правил техники безопасности осуществляют профсоюзные организации.

Одним из основных мероприятий по охране труда, технике безопасности и противопожарным мероприятиям является обязательный инструктаж вновь принимаемых на работу и периодический инструктаж всех работников АТП. Инструктаж должен проводить главный инженер (технический руководитель). При проведении вводного инструктажа для вновь поступающего нужно знакомить его с общим законоположением и основными принципами организации охраны труда, техники безопасности и производственной санитарии, особенностями работы данного автотранспортного предприятия и его производственной обстановки правилами внутреннего распорядка, особенностями по соблюдению правил техники безопасности и личной санитарии, пользованию защитными средствами и спецодеждой, противопожарными правилами, порядком движения на автотранспортном предприятии и мерами по оказанию первой помощи при несчастных случаях.

Особо большое значение имеет инструктаж на рабочем месте с показом безопасных приемов работы. Все работники АТП независимо от стажа работы и квалификации должны один раз в шесть месяцев пройти повторный инструктаж, а лица, выполняющие работы с повышенной опасностью (сварщики, грузчики, вулканизаторщики и др.), - один раз в три месяца. При повторном инструктаже нужно особое внимание уделять допущенным

нарушениям с подробным разбором случившегося. Обо всех инструктажах делаются записи в журнале.

Требования охраны труда:

Все рабочие места должны содержаться в чистоте, не загромождаться деталями, оборудованием, инструментом, приспособлениями, материалами. Инструмент ударного действия (зубила, бородки и т.д.) должен иметь

гладкую затылочную часть без трещин, заусенцев, наклепа и сколов. Для предупреждения травмирования рук длина инструмента не должна быть менее 150 мм.

При работе электроинструментом следует соблюдать меры электробезопасности. Сопротивление всех токоведущих путей один раз в год проверяют мегомметром.

Деревянные ручки инструмента (молотки, отвертки, кувалды) должны быть всегда сухими, без заусенцев и иметь удобную форму.

Кривошипно-шатунный механизм (рис.) воспринимает давление газов при такте их сгорания и расширения и превращает прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Кривошипно-шатунный механизм состоит из блока цилиндров с головками, поршней с кольцами, поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.

Блок цилиндров

Блок цилиндров является основной деталью двигателя, к которой прикреплены остальные механизмы и детали. Цилиндры в блоке могут быть расположены в два ряда под углом 90°, как в двигателе МеМЗ-968 автомобиля ЗАЗ-968 (рис., а), либо в один ряд вертикально, как в двигателе ВАЗ-2101 (рис., б), или под углом 20° от вертикали, как в двигателе «Москвич-412».

В двигателе МеМЗ-968 цилиндры отлиты из чугуна вместе с ребрами охлаждения и установлены в гнезда картера (каждый отдельно), отлитого из магниевого сплава. Внутренняя поверхность цилиндра является на-правляющей для поршней. Она имеет строго определенные размеры и тщательно отполированную поверхность - зеркало цилиндра. Сверху каждый ряд из двух цилиндров закрыт общей головкой, отлитой из алюминиевого сплава. Головки прижаты к цилиндрам, а цилиндры - к картеру при помощи шпилек с гайками (рис.).

Под борт нижней части цилиндра подложена картонная прокладка. Уплотнение между головкой и цилиндром достигается с помощью пояска на головке цилиндров и проточки на торце цилиндра.

Блок цилиндров двигателя ВАЗ-2101 отлит из чугуна. Цилиндры в блоке размещены вертикально в один ряд (рис.).

Вверху они имеют сухие короткие вставные гильзы из антикоррозионного, износостойкого чугуна. В этой же отливке выполнены картер и стенки рубашки охлаждения, окружающей цилиндры двигателя.

В двигателе «Москвич-412» цилиндры выполнены отдельно в виде вставных гильз, омываемых охлаждающей жидкостью (рис.).

Такие гильзы называют мокрыми. Гильзы вставлены в гнезда картера и уплотнены прокладкой. Сверху цилиндры закрыты головкой из алюминиевого сплава. В двигателе МеМЗ-968 две головки (по одной на каждый ряд цилиндров) с ребрами охлаждения. Головки цилиндров двигателей ВАЗ-2101 и «Москвич-412» имеют рубашки охлаждения. В головках цилиндров выполнены камеры сгорания с отверстиями для свечей зажигания, впускные и выпускные каналы с вставными седлами. Герметичность прилегания головки к блоку цилиндров в этих двигателях обеспечивается установкой между ними металло-асбестовой прокладки. Головка к блоку прикреплена шпильками с гайками.

Поршень

Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Он представляет собой перевернутый цилиндрический стакан, отлитый из алюминиевого сплава (рис.).

а - МеМЗ-968 б - ВАЗ-2101 в - Москвич-412

В верхней части поршня расположена головка с канавками для поршневых колец. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются приливы-бобышки с отверстиями для поршневого пальца. Отверстие под палец смещено от продольной оси поршня для уменьшения сил, прижимающих поршень к стенке цилиндра.

При работе двигателя поршень, нагреваясь, расширяется. Если между ним и зеркалом цилиндра не будет необходимого зазора, возможно заклинивание поршня в цилиндре и прекращение работы двигателя. Однако большой зазор между поршнем и зеркалом цилиндра также нежелателен, поскольку это приводит к выходу части газов в картер двигателя, падению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Чтобы поршень не заклинивался при прогретом двигателе, го-ловку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, а саму юбку в поперечном сечении изготовляют не цилиндрической формы, а в виде эллипса с большей осью в плоскости, перпендикулярной к поршневому пальцу. С этой же целью на юбке поршня выполняют разрез.

Устройство поршней рассматриваемых двигателей принципиально одинаковое, однако они отличаются диаметром, а также рядом других особенностей, присущих только данному двигателю.

Для правильной сборки поршня с шатуном на днищах головок большинства поршней выбита стрелка, определяющая положение поршня при сборке.

После механической обработки поршни покрывают оловом, что способствует лучшей приработке и уменьшению износа их в первоначальный период работы двигателя.

Поршневые кольца

Поршневые кольца, применяемые в двигателях, делятся на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уменьшают прорыв газов из цилиндров в картер, а маслосъемные снимают излишки масла с зеркала цилиндров и не допускают проникновения масла в камеру сгорания. Кольца изготовлены из чугуна или стали и имеют разрез - замок.

При установке поршня в цилиндр поршневое кольцо предварительно сжимают. Разжимаясь, оно плотно прилегает к зеркалу цилиндра. На кольцах имеются фаски, за счет которых кольцо несколько перекашивается и быстрее притирается к зеркалу цилиндра. На поршнях описываемых двигателей установлено по два чугунных компрессионных кольца и по одному масло-съемному. Маслосъемное кольцо отличается от компрессионного тем, что в нем для масла имеются сквозные прорези. В двигателе МеМЗ-968 маслосъемное кольцо собрано из четырех отдельных элементов - двух тонких стальных разрезных колец и двух гофрированных стальных расширителей (осевого и радиального). Под маслосъемное кольцо двигателя ВАЗ-2101 установлено радиальное расширительное кольцо.

Для улучшения приработки колец их наружные поверхности покрывают тонким слоем олова. Верхнее компрессионное кольцо для уменьшения износа покрывают слоем пористого хрома. При установке колец на поршень их замки следует размещать в разные стороны.

Поршневой палец, (рис.) шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Палец изготовлен в виде пустотелого цилиндрического стержня, наружная поверхность которого закалена путем нагрева токами высокой частоты.

На двигателях МеМЗ-968 и «Москвич-412» применяют «плавающие» пальцы, которые могут свободно поворачиваться в верхней головке шатунов и в бобышках поршня, что способствует равномерному их износу.

Во избежание задиров цилиндров в местах выхода пальца из бобышек осевое его перемещение ограничивается двумя разрезными стальными кольцами, установленными в выточках бобышек поршня. Поршневой палец двигателя ВАЗ-2101 закреплен в верхней головке шатуна за счет плотной посадки его в разогретую головку.

Шатун

Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Через шатун усилие, возникающее на поршне при такте сгорания рабочей смеси и расширения газов, передается на коленчатый вал. При вспомогательных тактах (впуск, сжатие и выпуск) поршень приводится в действие от коленчатого вала через шатун.

Шатун состоит из стального стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок (см. рис.). В верхней головке установлен поршневой палец, а нижняя закреплена на шатунной шейке коленчатого вала.

Для уменьшения трения в верхнюю головку шатунов двигателей МеМЗ-968 и «Москвич-412» запрессована бронзовая втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, установлены вкладыши. Обе части нижней головки шатуна скреплены двумя болтами, гайки которых (кроме двигателя ВАЗ-2101), во избежание самоотвертывания при работе двигателя, зашплинтованы. На стержне шатуна выштампован номер детали, а на крышке - метка. Номер на шатуне и метка на его крышке всегда должны быть обращены в одну сторону. К нижней головке шатуна масло попадает через канал в коленчатом валу, а к верхней - через прорезь. Из нижней головки шатуна масло через отверстие разбрызгивается на стенки цилиндров.

Коленчатый вал

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатуна, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается на трансмиссию. Коленчатый вал большинства автомобильных двигателей изготовлен из чугуна. Он состоит из опорных коренных шеек, шатунных шеек, щек и противовесов (рис.). На переднем конце вала выполнены шпоночные канавки для крепления распределительной шестерни и шкива привода вентилятора. В торце вала выточено нарезное отверстие для закрепления храповика. На другом конце вала, имеющего маслосбрасывающий буртик или маслосгонную резьбу, прикреплен маховик.

В торце вала (кроме двигателя МеМЗ-968) высверлено углубление для установки подшипника ведущего вала коробки передач. Коленчатый вал имеет четыре шатунные шейки, расположенные под определенным углом, и пять или три коренных шейки. Расположение шатунных шеек коленчатого вала многоцилиндровых двигателей под определенным углом необходимо для равномерного чередования рабочих ходов.

Значительные нагрузки на шейки коленчатого вала вызывают необходимость применения специальных подшипников. Их выполняют в виде тонкостенных вкладышей, покрытых для уменьшения трения тонким слоем антифрикционного сплава. Передние и задние коренные подшипники коленчатого вала двигателя МеМЗ-968 выполнены в виде неразъемных втулок. Вкладыши коренных подшипников установлены в гнезда ребер и стенок картера (рис.), а вкладыши шатунных - в нижние разъемные головки шатунов (см. рис.). От проворачивания и смещения вкладыши стопорятся выступами, входящими в соответствующие выемки гнезд и крышек подшипников. Крышки коренных подшипников прикреплены болтами, ввернутыми в отверстия стенок и ребер картера, и зашплинтованы проволокой попарно либо замковыми пластинами или с помощью пружинных шайб.

Противовесы изготовлены как одно целое со щеками вала. Они предназначены для разгрузки коренных подшипников от действия центробежных сил, которые увеличивают износ подшипников. От коренных шеек к шатунным просверлены каналы для подачи масла.

Маховик

Маховик способствует уменьшению неравномерности работы двигателя, выведению поршней из мертвых точек, облегчению пуска двигателя и плавному троганию автомобиля с места. Он изготовлен в виде массивного чугунного диска (см. рис.) и прикреплен к фланцу коленчатого вала болтами с гайками. Для предотвращения нарушения балансировки маховик установлен на несимметрично расположенные штифы и болты.

Картер двигателя

Картер двигателя (кроме двигателя МеМЗ-968) отлит заодно с блоком цилиндров и является основной деталью. К картеру прикреплены детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. В двигателе МеМЗ-968 к картеру, отлитому из магниевого сплава, прикреплены чугунные цилиндры. Снизу картер закрыт поддоном, выштампованным из тонкого стального листа или отлитым из алюминиевого сплава.

Поддон

Поддон является резервуаром для масла и в то же время защищает детали двигателя от пыли и грязи. В нижней части поддона предусмотрено отверстие для выпуска масла, закрываемое резьбовой пробкой. Поддон прикреплен к картеру болтами. Во избежание утечки масла между поддоном и картером установлены пробковые прокладки и резиновые уплотнители.

Крепление двигателя должно быть надежным и в то же время допускать смягчение толчков, возникающих при работе двигателя и движении автомобиля. Каждый элемент крепления состоит из одного или двух резиновых дисков, стальных шайб, втулок и болтов. Двигатели могут быть закреплены на раме в трех или четырех точках.

Лабораторная работа №1

Кривошипно-шатунный механизм

1) Назначение КШМ.

2) Типы и виды КШМ

а) Несмещенный (центральный) кшм, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.

б) Смещенный кшм, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а;

а)

3) Состав КШМ

Конструктивное исполнение деталей

Цилиндры также как и головка блока цилиндров бывают: индивидуальные, групповые и общие.

Существует два типа гильз.

"Сухие" это гильзы, не имеющие непосредственного контакта с охлаждающей жидкостью.

"Мокрые" это гильзы, наружная поверхность которых омывается охлаждающей жидкостью.

Рис. 2. Шатунко-поршневая группа:

Рис. 3 Коленчатый вал двигателя с маховиком:

Кривошипно-шатунный механизм двигателя ВАЗ 21081

N=54,3 л.с. при n=5600 об/мин

Max частота вращения клеенчатого вала = 7,94 кгс·м

Диаметр поршня: D=76 мм

Ход поршня: S=60,6 мм

Радиус кривошипа: R=30,3 мм

Степень сжатия: е=9,0

Двигатель ВАЗ 21081

Блок цилиндров. Все цилиндры двигателя объединены вместе с верхней частью картера в один общий узел блок цилиндров, отлитый из специального высокопрочного чугуна. При такой компоновке обеспечивается прочность конструкции, жесткость, компактность и уменьшается масса двигателя. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте блока цилиндров, что улучшает охлаждение поршней и поршневых колец и уменьшает деформации блока цилиндров от неравномерного нагрева. Цилиндры блока по диаметру подразделяются на пять классов через 0,01 мм, обозначаемых буквами А, В, С, D. Е. Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны быть одного класса. При ремонте цилиндры могут быть расточены и отхонингованы под увеличенный диаметр поршней на 0, 4 и 0, 8 мм. Снизу блок цилиндров закрывается стальным штампованным картером 37. Картер имеет перегородку для успокоения масла. Между масляными картером и блоком цилиндров установлена прокладка из пробкорезиновой смеси. К заднему торцу блока цилиндров крепится картер сцепления. Точное расположение картера относительно блока цилиндров и соосность коленчатого вала и первичного вала коробки передач обеспечивается двумя центрирующими втулками, запрессованными в блок цилиндров. Головка цилиндров 27 общая для четырех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава, имеет камеры сгорания клиновидной формы. В головку запрессованы направляющие втулки клапанов и седла, изготовленные из чугуна. Седла, предварительно охлажденные в жидком азоте, вставлены в гнезда нагретой головки цилиндров. Благодаря этому обеспечивается надежная и прочная посадка седел в головке. Между головкой и блоком цилиндров установлена специальная безусадочная прокладка на металлическом каркасе. Головка центрируется на блоке цилиндров двумя втулками и крепится к нему десятью болтами. В верхней части головки цилиндров расположены пять опор под шейки распределительного вала 17. Опоры выполнены разъемными. Верхняя половина находится в корпусах подшипников 16 и 21 (переднем и заднем), а нижняя в головке цилиндров. Установочные втулки корпусов подшипников распределительного вала размещены у шпилек крепления корпусов. Отверстия в опорах обрабатываются в сборе с корпусами подшипников, поэтому они невзаимозаменяемы, и головку цилиндров можно заменять только в сборе с корпусами подшипников.

Жидкости менее 60 °С или более 100°С), значительный износ деталей цилиндропоршневой группы, применение несоответствующего масла. ОБЩАЯ ПРОВЕРКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ СМАЗКИ Давление масла в системе смазки двигателя постоянно контролируется манометром и (или) контрольной лампой на панели приборов. В случае постоянного понижения давления масла необходимо убедиться в правильности...

ПРОФЕСИОНАЛЬНОЕ

УЧИЛИЩЕ №

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ -2101

ВЫПОЛНИЛ:

1. Введение ………………………………………………… 3

2. Описание конструкции автомобиля ВАЗ-2101 ……….. 5

3. Технические характеристики автомобиля ВАЗ-2101 … 8

4. Кривошипно-шатунный механизм …………………….. 12

5. Ремонт кривошипно-шатунного механизма …………... 15

6. Приложение ……………………………………………… 20

Введение

Значительный рост всех отраслей народного хозяйства требует перемещения большого количества грузов и пассажиров. Высокая маневренность, проходимость и приспособленность для работы в различных условиях делает автомобиль одним из основных средств перевозки грузов и пассажиров. Важную роль играет автомобильный транспорт в освоении восточных и нечерноземных районов нашей страны. Отсутствие развитой сети железных дорог и ограничение возможностей использования рек для судоходства делают автомобиль главным средством передвижения в этих районах.

Автомобильный транспорт в России обслуживает все отрасли народного хозяйства и занимает одно из ведущих мест в единой транспортной системе страны. На долю автомобильного транспорта приходится свыше 80% грузов, перевозимых всеми видами транспорта вместе взятыми, и более 70% пассажирских перевозок.

Автомобильный транспорт создан в результате развития новой отрасли народного хозяйства - автомобильной промышленности, которая на современном этапе является одним из основных звеньев отечественного машиностроения. Начало создания автомобиля было положено более двухсот лет назад, когда стали изготовлять "самодвижущиеся" повозки. Название "автомобиль" происходит от греческого слова autos - "сам" и латинского mobilis - "подвижный".

Впервые прообразы автомобиля появились в России в 1752г. Русский механик-самоучка, крестьянин Л. Шамшуренков, создал довольно совершенную для своего времени "самобеглую коляску", приводимую в движение силой двух человек. Позднее русский изобретатель создал "самокатную тележку" с педальным приводом.

С появлением паровой машины создание самодвижущихся повозок быстро продвинулось вперед. В 1869-1870 гг. Ж. Кюньо во Франции, а через несколько лет и в Англии были построены паровые автомобили. Широкое распространение автомобиля, как транспортного средства, начинается с появлением быстроходного двигателя внутреннего сгорания. В 1885 г. Г. Даймлер (Германия) построил мотоцикл с бензиновым двигателем, а в 1886 г. К. Бенц - трехколесную повозку. Примерно в это же время в индустриально развитых странах (Франция, Великобритания, США) создаются автомобили с двигателями внутреннего сгорания. В конце XIX века в ряде стран возникла автомобильная промышленность.

В царской России неоднократно делались попытки организовать собственное машиностроение. В 1908 г. Производство автомобилей было организовано на Русско-Балтийском вагоностроительном заводе в Риге. В течение шести лет здесь выпускались автомобили, собранные в основном из импортных частей. Всего завод построил 451 легковой автомобиль и небольшое количество грузовых автомобилей. В 1913 г. автомобильный парк в России составлял около 9000 автомобилей, из них большая часть - зарубежного производства.

После Великой Октябрьской социалистической революции практически заново пришлось создавать отечественную автомобильную промышленность. Начало развития российского автомобилестроения относится к 1924 году, когда в Москве на заводе АМО были построены первые грузовые автомобили АМО-Ф-15.

В период 1931-1941гг. создается крупносерийное и массовое производство автомобилей . В 1931г. на заводе АМО началось массовое производство грузовых автомобилей. В 1932г. вошел в строй завод ГАЗ. В 1940 г. начал производство малолитражных автомобилей Московский завод малолитражных автомобилей. Несколько позже был создан Уральский автомобильный завод. За годы послевоенных пятилеток вступили в строй Кутаисский, Кременчугский, Ульяновский, Минский автомобильные заводы.

Начиная с конца 60-х гг., развитие автомобилестроения характеризуется особо быстрыми темпами. В 1970 г. вступил в строй Волжский автомобильный завод имени 50-летия СССР.

19 апреля 1970 г. - это дата в истории Волжского автомобильного завода по праву названа триумфальной: на главном конвейере собран первый автомобиль. Первенец ВАЗ-2101 оправдал ожидания его создателей. Ходовые качества автомобиля были превосходны.
ВАЗ-2101 послужил базовой моделью для всей последующей гаммы моделей - автомобилей классической компоновки: ВАЗ-2102, -2103, -2104, -2105, -2106, -2107. ВАЗ-2101 открыл ряд автомобилей, для которых стали объективно характерны: высокие динамические качества и экономичность, надежность и долговечность; простота ухода и эксплуатации.

За все время производства (с 1970 по 1984 гг.) Волжский автозавод дал жизнь почти 3-ом миллионам автомобилей ВАЗ-2101, точнее 2.702.657шт.

Описание конструкции автомобиля

Компоновка (расположение узлов и агрегатов) автомобиля ВАЗ-2101 выполнена по так называемой классической схеме, т. е. двигатель расположен спереди, а ведущими являются задние колеса. Двигатель максимально продвинут вперед, что обеспечивает оптимальное распределение массы по осям а, следовательно, хорошую устойчивость автомобиля на дороге. Салон расположен внутри базы, тоесть в зоне наилучшей плавности хода, что повышает комфортабельность автомобиля при эксплуатации на дорогах с плохим покрытием. В конструкции автомобиля учтены требования активной и пассивной безопасности, которым на Волжском автозаводе всегда уделялось большое внимание. Автомобиль отвечает всем требованиям по безопасности Европейской Экономической комиссии ООН. Автомобиль имеет хорошую комфортабельность, определяемую легкостью и удобством управления, формой, размерами, расположением и мягкостью сидений, обеспечивающих удобную посадку водителя, эффективной вентиляцией кузова, хорошей обзорностью с места водителя, малой шумностью в салоне, минимальным влиянием колебаний и вибраций кузова. Высокая динамика автомобиля способствует повышению средних скоростей движения и облегчает маневрирование.

На автомобиле установлен четырехтактный, карбюраторный , рядный двигатель с верхним расположением распределительного вала. Все узлы двигателя, требующие регулировки или ухода, установлены в легкодоступных местах.

Блок цилиндров двигателя, картер сцепления и картер коробки передач соединены между собой и образуют компактный силовой агрегат, который укреплен на автомобиле в трех точках на резиновых подушках.

Система смазки двигателя снабжена полнопоточным масляным фильтром, рассчитана на применение специальных масел с комплексом присадок, обеспечивающих маслу высокие смазочные свойства, стойкость против окисления и позволяющие работать в широком диапазоне температур.

Система вентиляции картера закрытого типа, обеспечивает отсос газов из картера во впускной трубопровод и повышает долговечность двигателя.

Система охлаждения - жидкостная, закрытого типа. В систему охлаждения двигателя включен отопитель кузова. Охлаждающая жидкость специальная с низкой температурой замерзания и высокой температурой кипения. Расширительный бачок компенсирует изменение объема и давления жидкости при нагреве двигателя. Насос охлаждающей жидкости приводится клиновым ремнем. На валу насоса закреплен четырех лопастной вентилятор . Трубчато-пластинчатый радиатор установлен на двух резиновых подушках. Термостат, имеющийся в системе охлаждения, ускоряет прогрев двигателя и автоматически обеспечивает тепловой режим двигателя.

Система питания двигателя включает воздушный фильтр, карбюратор топливный насос с рычагом ручной подкачки топлива и топливный бак. Карбюратор с падающим потоком имеет две последовательно включающиеся смесительные камеры. На карбюраторе установлен высокоэффективный воздушный фильтр сухого типа, имеющий бумажный фильтрующий элемент с дополнительным очистителем из нетканого синтетического волокна. Топливный бак размещен в багажнике.

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим задним колесам автомобиля передается через механизмы и узлы, составляющие трансмиссию автомобиля. К ней относятся сцепление, коробка передач, карданная передача, главная передача, дифференциал и полуоси.

На автомобиле установлено однодисковое, сухое сцепление с диафрагменной нажимной пружиной и гасителем крутильных колебаний (демпфером) на ведомом диске. Для управления сцеплением служит ножная педаль с сервопружиной и гидравлический привод выключения с бачком для жидкости, установленным на щите передка автомобиля. Коробка передач имеет четыре передачи для движения вперед и одну передачу для заднего хода. Все передачи переднего хода снабжены синхронизаторами, которые до включения шестерен выравнивают скорости вращения соединяемых деталей. Набор передаточных чисел обеспечивает автомобилю уверенное трогание с места, хороший разгон и высокую экономичность. Рычаг переключения передач находится на полу кузова.

Карданная передача, состоящая из двух валов с промежуточной опорой двумя карданными шарнирами на игольчатых подшипниках и резиновой муфтой, передает крутящий момент от коробки передач к главной передаче. Передний карданный вал соединен с ведомым валом коробки передач через эластичную резиновую муфту и фланец, перемещающийся вдоль карданного вала на шлицах. Задний карданный вал соединен с шестерней главной передачи жестким фланцевым соединением. Промежуточная, упругая опора с шариковым подшипником поддерживает среднюю часть карданной передачи и поглощает ее вибрацию.

Главная передача, состоящая из пары конических зубчатых колес со спиральными зубьям гипоидного зацепления, увеличивает подведенный крутящий момент и передает его под прямым углом на полуоси. Передача крутящего момента от зубчатого колеса на полуоси проходит через конический дифференциал с двумя сателлитами. Дифференциал обеспечивает ведущим колесам автомобиля (левому и правому) вращение с неодинаковым числом оборотов при движении на поворотах.

Рулевое управление автомобиля ВАЗ-2101 состоит из рулевого механизма и рулевого привода, передающего усилие от водителя к управляемым колесам. Рулевое колесо через рулевой механизм поворачивает передние колеса, изменяя тем самым направление движения автомобиля. Картер червячного редуктора рулевого механизма прикреплен с внутренней стороны отсека двигателя к левому лонжерону кузова; с противоположной стороны к правому лонжерону прикреплен кронштейн маятникового рычага. Рулевой привод включает в себя два рычага рулевой трапеции, маятниковый рычаг и три тяги, одну среднюю и две крайние. Каждая крайняя тяга состоит из двух наконечников с резьбой, соединенных между собой разрезными регулировочными муфтами. Вращая их, изменяют длину боковых тяг и регулируют схождение колес. Ходовую часть автомобиля составляют узлы подвески передних и задних с амортизаторами и стабилизатором поперечной устойчивости в передней подвеске, ступицы колес и колеса с шинами.

Подвеска передних колес - независимая, рычажно-пружинная, с витыми цилиндрическими пружинами, телескопическими гидравлическими амортизаторами двустороннего действия для гашения колебаний кузова на упругих элементах подвески; снабжена стабилизатором поперечной устойчивости и двумя буферами сжатия, ограничивающими ход подвески. Ступица переднего колеса вращается на двух роликовых конических подшипниках, установленных на цапфе.

Подвеска задних колес состоит из двух цилиндрических витых пружин с телескопическими амортизаторами двустороннего действия, четырех продольных и одной поперечной штанг, двух буферов сжатия, расположенных по концам балки заднего моста, и одного центрального, расположенного в середине.

Колеса автомобиля дисковые, штампованные, со съемными декоративными колпаками. На колеса монтируются шины диагонального или радиального типа с камерами.

Рабочая тормозная система имеет гидравлический привод к колесным механизмам, управляется педалью подвесного типа и действует на все колеса. Система стояночного и запасного (аварийного) торможения (т. е. ручной тормоз) управляется рычагом, установленным на полу между передними сиденьями; действует только на задние колеса. Эта система имеет механический тросовый привод. Передние тормоза дисковые. Задние тормоза барабанные, с самоустанавливающимися колодками, с приводом от одного главного цилиндра с двумя поршнями или от рычага механического привода. Гидравлический привод тормозов состоит из двух независимых контуров (систем) торможения передних и задних колес. Поэтому бачок имеет две емкости для тормозной жидкости, а в главном цилиндре сделаны две независимые полости с двумя поршнями. Две независимые системы введены для безопасности: в случае повреждения одной из них (утечка жидкости или повреждение трубопровода), вторая остается в действии. Имеющийся в системе привода задних тормозов регулятор давления уменьшает вероятность блокировки задних колес при торможении.

Электрооборудование автомобиля выполнено по однопроводной схеме, в которой отрицательные выводы источников тока и потребителей электроэнергии соединены с "массой", выполняющей функцию второго провода. Источниками тока в системе являются генератор переменного тока с встроенным полупроводниковым выпрямителем и электронным регулятором напряжения и свинцовая аккумуляторная батарея . Для пуска двигателя применяется стартер СТ-221 с электромагнитным тяговым реле и роликовой обгонной муфтой.

В систему зажигания входят катушка зажигания, распределитель зажигания с прерывателем, центробежным автоматом и вакуумным корректором угла опережения зажигания, провода высокого низкого напряжения, свечи зажигания и выключатель зажигания.

Система освещения и световой сигнализации автомобиля обеспечивает ближнее и дальнее освещение дороги, обозначение габарита автомобиля сигнальными огнями, освещение контрольно-измерительных приборов и внутреннее освещение кузова, а также световую сигнализацию о повороте автомобиля и о работе отдельных систем двигателя и автомобиля.

Кузов автомобиля типа "седан", цельнометаллический, несущей конструкции, тоесть такой, к которому крепится силовой агрегат (двигатель в сборе с коробкой передач и сцеплением) и все остальные узлы и механизмы автомобиля.

Корпус кузова представляет собой сварную пространственную ферму, основными деталями которой являются стойки боковины, лонжероны и пороги пола, боковой брус крыши и различные поперечины. Эти элементы коробчатого сечения в сочетании с несущими внутренними и наружными панелями и соединительными деталями придают конструкции требуемую жесткость.

Техническая характеристика

Тип кузова	седан, четырехдверный, трехобъемный

Ширина (без зеркал)


Колея спереди
Колея сзади
Объем багажника (л)
Схема компоновки	с приводом на задние колеса
Количество мест, включая место водителя
Полезная нагрузка, включая 50 кг груза в багажнике, кг
Собственная масса (масса полностью заправленного и снаряженного автомобиля без полезной нагрузки), кг
Сухая масса (масса не заправленного и неснаряженного автомобиля), кг
Полная масса, кг
Масса, приходящаяся на переднюю ось, кг собственная полная
Масса, приходящаяся на заднюю ось, кг собственная полная

Просвет автомобиля с полной массой при статическом радиусе шин 278 мм не менее, мм до поперечины передней подвески до балки заднего моста до масляного картера двигателя	175 170 182
Внешний наименьший радиус поворота по точке переднего бампера автомобиля (не более), м
Внешний наименьший радиус поворота по оси следа переднего колеса (не более), м
Рулевое управление	Червяк-ролик
Подвеска передняя	Независимая
Подвеска задняя	Пятиштанговая
Тормоза передние	Дисковые
Тормоза задние	Барабанные
Привод стояночного тормоза	Тросовый
Привод сцепления	Гидравлический
Максимальная скорость, км/ч с наибольшей нагрузкой с водителем и пассажиром
Время разгона с места с переключением передач до скорости 100 км/ч, с: с наибольшей нагрузкой с водителем и пассажиром
Максимальный подъем, преодолеваемый автомобилем с наибольшей нагрузкой на участке сухого, ровного и твердого грунта без разгона на первой передаче, для обкатанного автомобиля с приработанным двигателем при протяженности подъема не менее 10м, %
Тормозной путь автомобиля с наибольшей нагрузкой со скорости 80 км/ч на горизонтальном участке сухого, ровного асфальтированного шоссе, м (не более)
Расход топлива на 100 км пути в летнее время при движении на высшей передаче с полной нагрузкой (не более), л: при скорости 90 км/ч при скорости 120 км/ч при городском цикле движения	7,4 9,8 10,8

Максимальная масса багажника на крыше
Двигатель
Тип двигателя	четырехцилиндровый, четырехтактный, бензиновый, карбюраторный
Число и расположение цилиндров
Диаметр цилиндра и ход поршня, мм
Рабочий объем, л
Степень сжатия
Номинальная мощность по ГОСТу при 5600об/мин, л/с., не менее
Максимальный крутящий момент при 3400 об/мин, кГм (не менее)
Минимальная частота вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, об/мин
Порядок работы цилиндров

Передаточные числа коробки передач
Первая передача
Вторая передача
Третья передача
Четвертая передача
Задний ход
Главная пара редуктора заднего моста при данной коробке
Заправочные объемы (л)
Топливный бак
Система охлаждения двигателя (включая систему отопления салона)
Система смазки двигателя
Картер коробки передач
Картер заднего моста
Картер рулевого механизма
Система гидропривода выключения сцепления
Система гидропривода тормозов
Передний амортизатор
Задний амортизатор
Бачок омывателей ветрового стекла
Основные данные для регулировок и контроля (мм)
Зазоры в механизме привода клапанов между кулачками и рычагами (мм): для впускных клапанов: на холодном двигателе на горячем двигателе для выпускных клапанов: на холодном двигателе на горячем двигателе
Зазор между контактами прерывателя системы зажигания
Осевой зазор в подшипниках ступиц передних колес
Прогиб ремня вентилятора при усилии 10кГ
Зазор между электродами свечей
Свободный ход педали сцепления
Свободный ход педали тормоза
Свободный ход рулевого колеса в положении, соответствующем движению по прямой, не более (градус)
То же, при замере по ободу колеса (мм)
Схождение передних колес для обкатанного автомобиля под нагрузкой, при замере между ободом и вертикалью
Развал передних колес для обкатанного автомобиля под нагрузкой при замере между ободом и вертикалью (мм) (градус)	1-5 0°30"±20"
Продольный наклон оси поворота колеса для обкатанного автомобиля под нагрузкой (градус)
Поперечный наклон оси поворота колеса для обкатанного автомобиля под нагрузкой (градус)
Максимально допустимая толщина накладок для колодок передних тормозов задних тормозов
Температура жидкости в системе охлаждения прогретого двигателя при температуре воздуха 20-30°С, при полной нагрузке и движении со скоростью 90 км/час, не более (°С)
Начальный угол опережения зажигания, до ВМТ (градус)
Давление в шинах, кГ/см*2 передние колеса задние колеса
Максимальный уклон на сухом твердом грунте, на котором автомобиль с полной нагрузкой удерживается неограниченное время стояночным тормозом при перемещении рычага на 4 - 5 зубцов (%)

Кривошипно-шатунный механизм

двигателя автомобиля ВАЗ-2101

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кроме того, при помощи этого механизма осуществляется вспомогательные такты: впуск, выпуск и сжатие.

На коленчатом валу двигателя создается крутящий момент, который через маховик и трансмиссию автомобиля передается на ведущие колеса.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из: блока цилиндров с картером и головкой, поршней с кольцами и поршневыми пальцами, шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.

1. Блок цилиндров.

Цилиндры двигателя объединены в месте с верхней частью картера и представляют собой единую отливку – «блок цилиндров». Он является базовой деталью двигателя и служит для установки и крепления механизмов, аппаратов и вспомогательных агрегатов двигателя. Блок отлит из специального низколегированного чугуна. Протоки для охлаждающей жидкости сделаны по всей высоте цилиндров, что улучшает охлаждение поршней, поршневых колец и уменьшает деформации блока от неравномерного нагрева. Цилиндры блока по диаметру подразделяются через 0,01мм на пять классов, обозначаемых буквами: А, В, С, D, Е.

Основные размеры блока цилиндров указаны на рисунке №1.

Класс цилиндра указан на нижней плоскости блока против каждого цилиндра. Цилиндр и сопрягающийся с ним поршень должны иметь одинаковый класс.

В нижней части блока цилиндров расположены, пять опор коренных подшипников коленчатого вала с тонкостенными сталеалюминевыми вкладышами. Подшипники имеют съемные крышки, которые крепятся к блоку самоконтрящимися болтами. Отверстия под подшипники коленчатого вала в блоке цилиндров обрабатываются в сборе с крышками. Поэтому крышки подшипников не взаимозаменяемы и для различия на их наружной поверхности сделаны риски. Опоры подшипников и соответствующие им крышки отсчитываются от переднего торца блока цилиндров. В задней опоре имеются гнезда для установки упорных полуколец, удерживающих коленчатый вал от осевых перемещений.

В передней части блока цилиндров имеется полость для привода механизма газораспределения. Эта полость закрыта крышкой. С задней стороны к блоку цилиндров прикреплен держатель заднего сальника. В крышку и держатель установлены самоподжимные сальники. В левой части блока установлен валик привода масляного насоса, распределителя зажигания и топливного насоса. В отверстия под подшипники валика запрессованы свертные сталеалюминевые втулки. Совместной их обработкой в блоке обеспечивается необходимая сносность подшипников.

2. Поршни и шатуны.

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава и покрыты слоем олова для улучшения прирабатываемости. Юбка поршня в поперечном сечении овальная, причем большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца. По высоте поршень имеет коническую форму. В верхней части диаметр меньше, а в нижней больше. Кроме того, в бобышки поршня залиты стальные терморегулирующие пластины. Все это выполнено для компенсации неравномерности тепловой деформации поршня при работе в цилиндрах двигателя, возникающей из-за неравномерного распределения массы металла внутри юбки поршня. В бобышках поршня имеются отверстия для прохода масла к поршневому пальцу. Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 2мм в правую сторону двигателя. Это уменьшает возможность появления стука поршня при переходе через ВМТ. Для правильной установки поршня в цилиндр около отверстия под поршневой палец имеется метка "П". Поршень должен устанавливаться в цилиндр так, чтобы метка была обращена в сторону передней части двигателя. Поршни, как и цилиндры, по наружному диаметру подразделяются на пять классов через 0.01 мм и индивидуально подбираются к каждому цилиндру. По диаметру отверстия под поршневой палец поршни подразделяются через 0,064 мм на три категории, обозначаемые цифрами 1, 2, 3. Класс поршня (буква) и категория отверстия под поршневой палец (цифра) клеймятся на днище поршня. Поршни по массе в одном и том же двигателе подобраны с максимально допустимым отклонением 2.5г. Поршневой палец стальной, цементированный, трубчатого сечения, запрессован в верхнюю головку шатуна с натягом и свободно вращается в бобышках поршня. Поршневые пальцы, как и отверстия в бобышках поршня, по наружному диаметру подразделяются на три категории через 0.004 мм. Категория пальца маркируется на его торце соответствующим цветом:

Зеленым - вторая,

Красным - третья.

Собираемые палец и поршень должны принадлежать к одной категории.

Поршневые кольца, обеспечивающие необходимое уплотнение цилиндра, изготовлены из чугуна. На поршне установлены два компрессионных (уплотняющих) кольца, которые уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и отводят теплоту от поршня, и одно маслосъемное, которое препятствует попаданию масла, а камеру сгорания. Кольца прижимаются к стенке цилиндра силами собственной упругости и давлением газов. Верхнее компрессионное кольцо работает в условиях высокой температуры, агрессивного воздействия продуктов сгорания и недостаточной смазки, поэтому для повышения износоустойчивости наружная поверхность его хромирована и для улучшения прирабатываемости имеет бочкообразную форму образующей. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа (имеет проточку по наружной поверхности), фосфатированное, выполняет также дополнительную функцию и маслосъемного кольца. Кольцо устанавливается обязательно проточкой вниз, иначе возрастают расход масла и нагарообразование в камере сгорания. Маслосъемное кольцо имеет прорези для снимаемого с цилиндра масла и внутреннюю витую пружину расширитель, обеспечивающий дополнительное прижатие кольца к стенке цилиндра.

Шатуны стальные, кованые со стержнем двутаврового сечения нижняя головка шатуна разъемная; в ней устанавливаются вкладыши шатунного подшипника. Крышка нижней головки крепится двумя болтами и самоконтрящимися гайками. Шатун обрабатывают вместе с крышкой, и поэтому при сборке имеющиеся номера на шатуне и крышке должны быть одинаковы, и находиться с одной стороны. До 1996 г. у шатунов было отверстие, в месте перехода нижней головки шатуна в стержень, для подачи масла на стенки цилиндра.

Основные размеры шатунно-поршневой группы даны на рисунке №2.

3. Коленчатый вал.

Коленчатый вал отлит из чугуна и является основной, силовой деталью, которая воспринимает действие давления газов и инерционных сил. Материал вала работает на усталость. Повышение усталостной прочности достигается большим перекрытием коренной и шатунной шеек, наличием пяти опор (полноопорный), поверхностной закалкой шеек токами высокой частоты на глубину 2-5 мм, специально выполненными плавными переходами между шейками и щеками, тщательной обработкой напряженных мест. Смазка от коренных подшипников к шатунным подводится по сверленым каналам, которые закрываются колпачковыми заглушками. Передний и задний концы коленчатого вала уплотняются самоподжимными резиновыми сальниками. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник первичного вала коробки передач.

Основные размеры коленчатого вала приведены на рисунке №3.

4. Маховик.

Маховик отлит из чугуна и имеет напрессованный стальной зубчатый обод для пуска двигателя стартером. Маховик крепится к заднему торцу коленчатого вала шестью болтами, под которыми установлена общая стальная шайба. Центрируется маховик по наружному диаметру подшипника первичного вала коробки передач. Маховик устанавливается на коленчатый вал так, что6ы метка (конусообразная лунка около зубчатого обода маховика) и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.

Ремонт кривошипно-шатунного механизма.

1. Ремонт блока цилиндров.

Общая очистка и осмотр.

Тщательно вымойте блок цилиндров и осмотрите масляные каналы. Продуйте и осушите блок цилиндров сжатым воздухом, особенно масляные каналы. Осмотрите блок цилиндров. Если в опорах или других местах блока имеются трещины, то он подлежит замене.

Проверка герметичности блока цилиндров.

Если имеется подозрение на попадание охлаждающей жидкости в картер, то на специальном стенде проверяется герметичность блока цилиндров, для этого необходимо заглушить отверстия охлаждающей рубашки блока цилиндров и нагнетать в нее воду комнатной температуры под давлением 0,3 МПа (3кгс-см2).

В течение двух минут не должно наблюдаться утечки воды из блока цилиндров.

Если наблюдается попадания масла в охлаждающую жидкость, то без полной разборки двигателя проверяется, нет ли трещин у блока цилиндра в зонах масляных каналов. Для этого необходимо слить воду из системы охлаждения, снять головку цилиндров. Заполнить рубашку охлаждения блока цилиндров водой и подать сжатый воздух в вертикальный масляный канал блока цилиндров. В случае появления пузырьков воздуха в воде, заполняющей рубашку охлаждения, заменить блок цилиндров новым.

Цилиндры.

Необходимо проверить, не превышает ли износ цилиндров максимально допустимый.

Диаметр цилиндра измеряется нутромером (рис.4) в четырех поясах, как продольном, так и поперечном направлении двигателя (рис.5). Для установки нутромера на ноль применяется калибр А.96137.

В зоне пояса 1 цилиндры практически не изнашиваются. Поэтому по разности размеров в первом и остальных поясах можно судить о величине износа цилиндров.

Если максимальная величина износа больше 0,15 мм необходимо расточить цилиндры до ближайшего ремонтного размера поршней (увеличенного на 0,4 или 0,8 мм), оставив припуск 0,03 мм на диаметр под хонингование. Затем отхонингуют цилиндры, выдерживая такой диаметр, чтобы при установке выбранного ремонтного поршня расчетный зазор между поршнем и цилиндром был в пределах 0,05-0,007 мм.

2. Поршни и шатуны.

Выпрессовка поршневого пальца.

Снимать палец необходимо на прессе, с помощью оправки А.60308 и опоры с цилиндрической выемкой, в которую укладывается поршень. Перед выпрессовкой пальца поршневые кольца необходимо снять.

Если снятые детали мало изношены и не повреждены, они могут быть снова использованы. Поэтому при разборке их помечают, чтобы в дальнейшем собрать группу с теми же деталями.

При очистке необходимо удалить нагар, образовавшийся на днище поршня и в канавках поршневых колец, а из смазочных каналов поршня и шатуна необходимо удалить все отложения. Тщательно проверить, нет ли на деталях повреждений. Трещины любого характера на поршне, поршневых кольцах, пальце, шатуне и крышки недопустимы и требуют замены деталей. Если на рабочей поверхности вкладышей глубокие риски или они слишком изношены, вкладыши заменяются новыми.

Подбор поршня к цилиндру.

Расчетный зазор между поршнем и цилиндром составляет 0,05-0,07 мм. Он определяется промером цилиндров и поршней и обеспечивается установкой поршней того же класса, что и цилиндры. Максимально допустимый зазор 0,15 мм.

Если у двигателя, бывшего в эксплуатации, зазор превышает 0.15 мм, то необходимо заново подобрать поршни к цилиндрам, чтобы был, возможно, ближе к расчетному размеру.

В запасные части поставляются поршни классов: А, С, Е. Этих классов достаточно для подбора поршня к любому цилиндру. Так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Проверка зазора между поршнем и пальцем.

Сопряжение поршневого пальца и поршня проверяют, вставляя палец, предварительно смазанный моторным маслом, в отверстие бобышки поршня. Для правильного сопряжения необходимо, чтобы поршневой палец входил в отверстие от простого нажатия большого пальца руки (рис.6) и не выпадал из бобышки (рис.7), если держать поршень с поршневым пальцем в вертикальном положении. Выпадающий из бобышки палец заменить другим, следующей категории. Если в поршне палец третьей категории, то заменяется поршень с пальцем.

Проверка зазора между поршневыми канавками и кольцами.

Зазор по высоте между канавками и кольцами проверяется, как показано на рисунке 8, вставляя кольцо в соответствующую канавку.

Номинальный зазор составляет:

0,045-0,08 мм - для верхнего компрессионного кольца,

0,025-0,06 мм - для второго кольца,

0.02-0,055 мм - для маслосъемного кольца.

Предельно допустимые зазоры при износе – 0,15 мм.

Зазор в замке поршневых колец проверяется набором щупов, вставляя кольцо в калибр (рис.9), имеющий диаметр отверстия, равный номинальному диаметру кольца с допуском 0,003 мм. Для колец нормального размера можно применять калибр А.96137. Зазор должен быть в пределах 0,25-0,45 мм для всех новых колец. Предельно допустимый зазор при износе не может превышать 1 мм. Если зазор недостаточный необходимо запилить стыковые поверхности, а если он повышенный заменить кольца.

Сборка шатунно-поршневой группы.

Так как палец вставляется в верхнюю головку шатуна с натягом, перед сборкой необходимо нагреть шатун до 240 градусов для расширения его головки. Для этого шатуны помещаются в электропечь, верхними головками шатунов во внутрь печи, примерно на 15 минут. Для правильного соединения пальца с шатуном процесс запрессовки производится как можно быстрее вследствие быстрого охлаждения шатуна. При охлаждении шатуна произойдёт уменьшение размеров его головки, и положение поршневого пальца изменить будет невозможно. Поэтому поршневой палец заранее одевается на валик 1 (рис.10) приспособления А.60325, установив на конце этого валика направляющую 3, и закрепив её винтом 4. Винт затягивается не плотно, чтобы не произошло заклинивание при расширении поршневого пальца от контакта с нагретым шатуном. Извлеченный из печи шатун быстро закрепляется в тисках. Надевается поршень на шатун, следя за тем, чтобы отверстие под палец совпало с отверстием в верхней головке шатуна. Приспособлением А.60235, с закреплённым поршневым пальцем последний проталкивается в отверстие поршня и верхней головки шатуна (рис.11) до соприкосновения заплечника приспособления с поршнем. Во время запрессовки поршень должен прижиматься бобышкой к верхней головке шатуна в направлении запрессовки, как показано стрелкой (рис.11). Таким образом, палец займёт правильное положение в верхней головке шатуна.

После охлаждения поршневой палец необходимо смазать моторным маслом через отверстия в бобышках поршня.

Шатун обрабатывается вместе с крышкой, поэтому крышки шатунов не взаимозаменяемы. Во избежание перепутывания крышек шатунов при сборке двигателя на шатуне и соответствующей ему крышке проставляется клеймо с номером цилиндра, в котором он установлен. При сборке необходимо следить за тем, чтобы цифры клейма на шатуне и крышке находились с одной стороны.

При установке поршневых колец их замки должны располагаться через 120 градусов. Кольца устанавливаются так чтобы выточка на втором компрессионном кольце, скребкового типа, была обращена вниз, а фаски на наружной поверхности маслосъемного кольца были обращены вверх.

3. Коленчатый вал.

Очистка каналов системы смазки.

Для очистки каналов системы смазки необходимо удалить технологические заглушки каналов и обработать гнёзда заглушек зенкером А.94016/10, надетым на шпиндель А.94016. Для удаления загрязнений каналы системы смазки тщательно промываются бензином и продуваются сжатым воздухом. После очистки каналов на поверхности гнёзд заглушек наносится слой герметика, и оправкой А.86010 запрессовываются новые заглушки. Каждую заглушку, для большей надёжности, необходимо зачеканить керном в трёх точках.

Коренные и шатунные шейки.

Для проверки технического состояния коренных и шатунных шеек необходимо установить коленчатый вал на две призмы (рис.12) и используя индикатор проверить следующие параметры:

Биение коренных шеек не должно превышать 0.03 мм.

Биение посадочных поверхностей под звездочку привода

распределительного вала и подшипник первичного вала коробки

передач не должно превышать 0.04 мм.

Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси

шатунных и коренных шеек не должно превышать 0.35 мм.

Не перпендикулярность торцевой поверхности фланца крепления

маховика по отношению к оси коленчатого вала не должна

превышать 0.025 мм. При измерении индикатор устанавливается

на расстоянии 34 мм от оси коленчатого вала (Рис.12).

Используя микрометр, измеряются диаметры коренных и шатунных шеек коленчатого вала. Их износ или овальность не должны превышать 0.03 мм.

Внешним осмотром коленчатого вала определяют его состояние, наличие на поверхности трещин и сколов недопустимо, вал необходимо заменить. Так же не допускаются риски, царапины, выбоины и задиры на поверхностях коленчатого вала сопрягаемых с рабочими кромками сальников, коренных и шатунных шейках.

Коренные и шатунные шейки коленчатого вала могут быть перешлифованы с уменьшением размера на 0.25, 0.50, 0.75 и 1.00 мм, с целью продления срока службы вала. Размеры шеек, получаемых при обработке, приведены в таблицах.

Диаметры коренных шеек.

Диаметры шатунных шеек.

После шлифования и последующей доводки поверхностей коленчатый вал хорошо промывается для удаления остатков абразива. Каналы для подачи масла, с удалёнными заглушками, несколько раз промываются бензином под давлением. На первую щёку коленчатого вала наносится клеймо с указанием величины уменьшения диаметров шеек (например К0.25, Ш0.50). Проверяется овальность и конусность шеек, она не должна превышать 0.007 мм.

Толщина вкладышей шатунных подшипников.

Толщина вкладышей коренных подшипников.

Цифры 0.25, 0.5, 0.75 и 1.0 указывают на величину уменьшения диаметра шеек коленчатого вала после шлифования.

Проверка осевого зазора коленчатого вала.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничивается двумя полукольцами, устанавливаемыми по обе стороны заднего коренного подшипника. С передней стороны подшипника установлено сталеалюминевое полукольцо, а с задней стороны – металлокерамическое (желтого цвета), пропитанное маслом. Полукольца используются номинальной толщины (2.310-2.360 мм) и увеличиной (2.437-2.487 мм).

Осевой зазор между упорными полукольцами проверяется с помощью индикатора. Для этого устанавливается индикатор и с помощью дух отверток, как показано на рисунке 13, коленчатый вал перемещается в осевом направлении. Величина осевого перемещения коленчатого вала должна находится в пределах 0.06-0.26мм. Если осевое перемещение превышает предельно допустимое значение 0.35мм, упорные полукольца необходимо заменить новыми, с увеличенной на 0.127мм толщиной.

Про устройство и эксплуатацию автомобиля

Назначение кшм двигателя

Сколько стоит написать твою работу?

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту .

Кривошипно-шатунный механизм ВАЗ 21081

1.1 Описание устройства, технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма автомобиля ваз 2106

Блок цилиндров

Поршень

Поршневые кольца

Шатун

Коленчатый вал

Маховик

Картер двигателя

Поддон

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ -2101

ВЫПОЛНИЛ:

Кривошипно-шатунный механизм

Ремонт кривошипно-шатунного механизма.

Про устройство и эксплуатацию автомобиля

Сколько стоит написать твою работу?

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту .

Кривошипно-шатунный механизм ВАЗ 21081

1.1 Описание устройства, технического обслуживания и ремонта кривошипно-шатунного механизма автомобиля ваз 2106

Блок цилиндров

Поршень

Поршневые кольца

Шатун

Коленчатый вал

Маховик

Картер двигателя

Поддон

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ

ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ -2101

ВЫПОЛНИЛ:

Кривошипно-шатунный механизм

Ремонт кривошипно-шатунного механизма.

СХОЖИЕ СТАТЬИ