Глава 3. ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.

Автомобильные двигатели имеют следующие системы и механизмы: 1). Кривошипно-шатунный механизм (КШМ); 2). Газораспределительный механизм (ГРМ); 3). Систему охлаждения, смазки, вентиляции картера, питания, зажигания, рециркуляции отработавших газов, пуска и некоторые другие.
Кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы обеспечивают рабочий цикл (работу) двигателя. Системы двигателя, в свою очередь, обеспечивают работу КШМ и ГРМ.
Механизмы и системы двигателя состоят из отдельных деталей и узлов. Основанием для крепления деталей и узлов перечисленных систем и механизмов является корпус двигателя .

Корпус двигателя.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания классической (традиционной) конструкции имеет корпус, состоящий из блока цилиндров (блок-картера) и головки блока цилиндров , закрытых, сверху - клапанной крышкой , снизу - масляным поддоном , спереди и сзади - передней и задней крышками коленчатого вала с самоподжимными сальниками. Корпус может иметь и иную конструкцию. Например, нижняя часть картера может быть разъёмной, и в этом случае корпус будет состоять из трёх составных частей: блока цилиндров (средней части корпуса), головки блока цилиндров (верхней части корпуса) и фундаментной рамы (нижней части корпуса) и соответствующих крышек. Встречаются двигатели с моноблочной конструкцией корпуса , в котором блок цилиндров и головка блока цилиндров выполняются в виде единой, неразъёмной отливки.Многообразие конструкций двигателей различных моторостроительных предприятий, предполагает различные подходы к их ремонту .
Корпусные детали двигателя являются основанием для крепления деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов , а так же узлов и деталей систем смазки, охлаждения, зажигания, питания и др. Детали корпуса двигателя показаны на рис. 3.1.

Блоки цилиндров отливаются из серого легированного чугуна или высококремнистых алюминиевых сплавов (силуминов ). Некоторыми фирмами практикуется изготовление блоков из металлокерамики. Блоки цилиндров двигателя с жидкостным охлаждением имеют двойные стенки, образующие «рубашку охлаждения» . Рубашка охлаждения заполняется охлаждающей жидкостью.
Блоки цилиндров двигателей с воздушным охлаждением цилиндров имеют оребрение. Цилиндры, как правило, заключены в кожух, через который вентилятором системы охлаждения прокачивается воздух.
Головки блоков цилиндров бензиновых и дизельных двигателей легковых автомобилей отливаются из алюминиевых сплавов и реже из чугуна и, за редким исключением, имеют моноблочную конструкцию, т.е. на один ряд цилиндров двигателя устанавливается одна, единая для всех цилиндров, головка. На части дизельных двигателях каждый цилиндр (или пара цилиндров) может иметь собственную головку. Головка через термостойкую прокладку крепится к привалочной плоскости блока цилиндров болтами, если блок чугунный, или гайками через шпильки, если блок алюминиевый. Болты крепления головки изготавливаются из высокопрочных сталей и при небольших диаметрах должны обеспечивать значительные усилия (моменты) затяжки . Усилия затяжки болтов (гаек) крепления головки блока регламентируется производителем и, для большинства автомобилей, в среднем составляют 9,0 – 10,0 кгс x м. Стенки головки блока двойные. Рубашка охлаждения, образованная двойными стенками головки блока соединяется с рубашкой охлаждения блока цилиндров. В головке блока выполняются камеры сгорания. На головке размещают детали газораспределительного механизма, включая распределительный вал (валы), впускные и выпускные клапаны и детали привода клапанов.

3.2. Детали цилиндропоршневой группы (ЦПГ) и
кривошипно-шатунного механизма.

К деталям цилиндропоршневой группы двигателя относятся: цилиндры (гильзы цилиндров); поршни; поршневые кольца; поршневые пальцы (рис. 3.2).

К деталям кривошипно-шатунного механизма двигателя относятся: шатуны и крышки шатунов ; коленчатый вал и крышки коленчатого вала и маховик . Часть двигателей с малым числом цилиндров (до четырёх) могут иметь балансирные валы , которые также следует относить к деталям КШМ.
Цилиндры. В рядных двигателях, если блок цилиндров отливается из чугуна, цилиндры изготавливаются совместно с блоком. В чугунных блоках многорядных двигателей и блоках выполненных из алюминиевых сплавов цилиндры могут изготавливаться в виде отдельных гильз из чугуна, специальной стали или металлокерамики.
Гильзы, которые устанавливаются непосредственно в рубашку охлаждения блока цилиндров, носят название «мокрых» . Наружная поверхность «мокрых» гильз омывается охлаждающей жидкостью. Мокрые гильзы устанавливаются в отверстия блока с зазором, и удерживаются от перемещения в этом отверстии головкой блока цилиндров. Для надёжного закрепления гильзы головкой блока цилиндров верхний бурт гильзы должен выступать за верхнюю плоскость блока на величину, регламентируемую техническими условиями (для разных типов двигателей эта величина лежит в пределах 0,02 – 0,12мм).
Гильзы, наружная поверхность которых не контактирует с охлаждающей жидкостью, носят название – «сухие гильзы». «Сухие» гильзы устанавливаются в блок с натягом . Сборка соединений с натягом означает, что диаметр втулки (гильзы) больше диаметра посадочного отверстия, в которое эта втулка устанавливается. Величина натяга измеряется в миллиметрах и определяется как разница диаметров сопрягаемых деталей. Натяг обеспечивает неподвижность гильзы при тепловом расширении материала блока в процессе прогрева работающего двигателя.
Внутренняя рабочая часть цилиндра обрабатывается на специальном оборудовании до определённой чистоты (шероховатости) и имеет ровную поверхность, которую называют « зеркалом цилиндра» . При финишной (окончательной) обработке цилиндра на его поверхность наносятся пространственно ориентированные риски, способствующие удержанию в них масла нужного для смазки поршневых колец и поршней.
На рабочие поверхности алюминиевых цилиндров могут наноситься дополнительные покрытия типа «никасил» (никель с кремнием) или кремниевые покрытия, получаемые кислотным травлением поверхности. Рабочие поверхности чугунных цилиндров, как правило, термической обработке не подвергаются и покрытий не имеют. Технология ремонта алюминиевых и чугунных цилиндров может существенно отличаться.
По внутреннему диаметру цилиндры номинальных размеров разбиваются заводом изготовителем на категории (классы) с шагом 0,01 мм. Категории цилиндров обозначаются обычно буквами латинского алфавита (A, B, C…..) и клеймятся на привалочной плоскости картера двигателя или ином месте. Класс (категория, группа) цилиндра, так же может обозначаться краской, цифрой, печатным оттиском, или другим способом.
На рис. 3.3а. показаны корпусные детали рядного шестицилиндрового двигателя, гильзованого мокрыми чугунными гильзами. На рис. 3.3б показан блок-картер рядного четырёхцилиндрового двигателя традиционной конструкции с цилиндрами, выполненными заодно с блоком.

Поршни изготавливаются из алюминия легированного кремнием и другими металлами методом литья в кокиль (специальная форма) или методом штамповки с последующей обработкой детали резанием. Для некоторых типов автомобильных двигателей, работающих с высокими удельными нагрузками на детали, поршни изготавливаются из стали и металлокерамики.
Поршни воспринимают давление газов, обеспечивают передачу усилий на шатун и герметизируют камеру сгорания.
Верхняя часть поршня носит название - головка поршня , нижняя направляющая часть поршня называется юбкой поршня . На рис. 3.4 показана конструкция поршня а) бензинового двигателя и б) дизельного двигателя с полураздельной камерой сгорания

Головка поршня – наиболее усиленная часть поршня, где толщина стенок может достигать нескольких мм. На головке поршня выполнены канавки под поршневые кольца. В нижней канавке маслосъёмного кольца прорезаются дренажные отверстия для отвода масла. В головку поршня, для повышения износостойкости поршня, могут заделываться чугунные вставки, а на днище поршня (верхняя часть головки) и зону «огневого пояса» (часть головки поршня от днища до канавки первого компрессионного кольца) наноситься специальные покрытия. Днище поршня может иметь плоскую, выпуклую, вогнутую и иную форму. В днище поршней части двигателей выполняются углубления под клапаны (цековки) или камеры сгорания.

Юбка поршня . Толщина стенок юбки современных поршней может быть меньше 1,5 мм. Для лучшей приработки поршня в цилиндре на юбку поршня напыляют тонкий слой олова или графитовое покрытие. Для этих же целей на юбке поршня выполняют «накатку» в виде микроканавок глубиной до 0,02 мм, в которых при работе двигателя удерживается масло. Юбки поршней двигателей с цельноалюминиевыми цилиндрами могут покрываться тонким слоем железа. В средней части юбки имеются отверстия под поршневой палец. Стенки юбки у отверстия под поршневой палец имеют утолщения (приливы), именуемые бобышками . У большинства поршней ось отверстия под поршневой палец смещена относительно плоскости симметрии поршня в сторону на 0,5 – 2,5 мм.
Поршни автомобилей российского, европейского и американского производства часто изготавливаются со стальными терморегулирующими вставками в юбке у отверстия под поршневой палец. Вставки, имеющие по сравнению с материалом поршня, меньший коэффициент теплового расширения, препятствуют расширению юбки поршня при нагревании. С той же целью уменьшения теплопередачи от головки поршня к юбке с наружной стороны бобышек выполняются подрезы, которые носят название «холодильников» , а по нижней канавке маслосъёмного кольца или на юбке поршня, сквозные разрезы «Т» - или «П» – образной формы.
Юбка поршня в плане имеет форму овала, большая ось которого перпендикулярна оси отверстия поршневого пальца. В продольном разрезе поршень имеет форму конуса, расширяющегося к юбке. Эллипсность юбки и разница диаметров поршня в верхней и нижней его части может быть более 0,50 мм.
Поршень устанавливается в цилиндр с зазором. Зазор должен компенсировать расширение поршня при нагревании и обеспечивать присутствие масла между трущимися деталями. Величина установочного зазора строго регламентируется заводом изготовителем и в зависимости от конструкции того или иного двигателя лежит в пределах 0,01 – 0,09 мм (большинство двигателей будут нормально работать с зазором 0,04 – 0,06 мм.). Установочный зазор между стенкой цилиндра и поршнем обеспечивается по большей оси овала юбки поршня.
Поршни для одного двигателя не должны отличаться по массе более чем на 2-4 грамма или не более чем на 1 -1,5% среднего арифметического от суммы масс всех поршней данного двигателя.
Заводы выпускают поршни номинального и ремонтного размеров. По наружному диаметру и диаметру отверстия под поршневой палец поршни номинального размера, разбиваются на категории (классы). Информация о размерности и весе поршня, а так же иная информация, выбивается на днище поршня (рис. 3.5).

Поршневые кольца (рис. 3.6) изготавливаются из чугуна легированного никелем, хромом, молибденом и другими металлами или стали и выполняют следующие функции: 1).Уплотняют поршень в цилиндре; 2). Снимают излишки масла со стенок цилиндров; 3).Отводят тепло от поршня в стенки цилиндров.
Кольца имеют прямой вырез, называемый замком кольца . Замок позволяет кольцу пружинить.

На поршнях современных двигателей устанавливают по два – три кольца. По назначению кольца делятся на компрессионные кольца и маслосъёмные кольца . Компрессионные кольца устанавливаются в верхней части головки поршня и отвечают за уплотнение поршня в цилиндре. Маслосъёмные кольца устанавливаются под компрессионными кольцами и отвечают за снятие излишек масла со стенок цилиндров. Излишки масла через прорези в кольце и отверстия в поршневой канавке маслосъёмного кольца сбрасываются под поршень и далее стекают в картер двигателя. Маслосъёмные кольца – составные и имеют в своём составе непосредственно кольцо (или два кольца - диска) и пружинный расширитель.
Рабочую поверхность верхних компрессионных колец, работающих в условиях высоких температур и при недостатке смазки, покрывают слоем пористого хрома или молибденом для повышения износоустойчивости. Кромки рабочих поверхностей колец имеют сложную форму в связи с чем, кольца должны устанавливаться на поршень в строго определённом положении . Неправильная установка колец может привести к прорыву газов в картер двигателя, снижению компрессии и повышению расхода масла на угар. Для правильной установки кольца на поршень на верхней части кольца делается специальная метка («тор», «верх»). При отсутствии меток следует обратиться к инструкции завода-изготовителя колец.
Заводы выпускают в продажу кольца номинальных и ремонтных размеров. На верхнюю часть колец ремонтных размеров ставится цифровая маркировка (например, 40 или 80), соответствующая увеличению наружного диаметра кольца (цилиндра) на ремонтный размер (на 0,4 или 0,8 мм, соответственно).
Поршневые пальцы шарнирно соединяют поршень с шатуном. Поршневые пальцы изготавливаются из низкоуглеродистых сталей легированных никелем и хромом и представляют собой короткую стальную толстостенную трубку. Поверхность пальцев обрабатывается с высокой точностью и полируется. Для придания поверхности пальца необходимой прочности, поверхность закаливается токами высокой частоты, цементируется или азотируется.
По способу соединения поршневого пальца с верхней головкой шатуна и с поршнем различают поршневые пальцы плавающего типа и пальцы, запрессованные в верхнюю головку шатуна .
Пальцы плавающего типа устанавливаются в верхнюю головку шатуна через, запрессованную в отверстие головки, сталебронзовую, сталеалюминевую или бронзовую втулку. Между втулкой и пальцем должен быть зазор, величина которого регламентируется техническими условиями. В бобышки поршня палец вставляется с небольшим натягом. От осевого перемещения палец удерживается стопорными кольцами.
Пальцы, запрессованные в верхнюю головку шатуна, в бобышках поршня перемещаются свободно, а в головку шатуна устанавливаются со значительным натягом. Натяг должен обеспечивать неподвижное положение пальца при существенных нагрузках, действующих на детали.
По наружному диаметру пальцы подразделяются на классы, через 0,004 мм. Класс маркируется краской на торце пальца или, если позволяет толщина стенки, цифрой или буквой.
Шатун передаёт усилие от поршня на коленчатый вал двигателя и совместно с валом преобразует поступательное движение поршня во вращательное движение вала. Шатуны изготавливаются из углеродистых сталей легированных марганцем, хромом, никелем, молибденом и др. металлами методом ковки в штампах с промежуточной и финишной термообработкой и обработкой резанием. Шатун является одной из самых нагруженных деталей в двигателе. Шатун состоит из стержня, имеющего двутавровое сечение, поршневой (верхней) и кривошипной (нижней) головок. Для установки на коленчатый вал, нижняя головка выполнена разъёмной и имеет крышку. Так как отверстие в нижней головке шатуна выполняется и обрабатывается в сборе с крышкой, крышки шатунов не взаимозаменяемы и устанавливаются на головку в строго определённом положении . Для правильной установки крышек на них и нижних головках шатунов выбиваются специальные метки. С этой же целью на привалочных плоскостях крышки и головки шатуна могут выполняться соединительные ступеньки (выступы). Крышка крепится к нижней головке шатуна шатунными болтами. Для обеспечения высокой прочности болтов для их изготовления используются специальные стали, особые технологии производства и обработки. Шатуны для одного двигателя не должны отличаться по массе более чем на 2-6 граммов (1 - 1,5% среднего арифметического от суммы масс всех шатунов двигателя).
Коленчатый вал (КВ) через шатун воспринимает усилие от поршня. Крутящий момент, развиваемый на коленчатом валу, через механизмы трансмиссии передаётся на ведущие колёса автомобиля.
Коленчатые валы изготавливаются из высокопрочных легированных углеродистых сталей методом ковки или точным литьём из особого чугуна с шаровидным графитом.
Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек , соединяющих их щёк, а также противовесов, переднего носка и заднего фланца . Коренные и шатунные шейки со щеками и противовесами образуют колено. Для подачи масла к шатунным подшипникам в щеках вала от коренных шеек просверливаются специальные каналы. Каналы снабжаются грязеуловителями . Грязеуловители способствуют дополнительной центробежной очистке масла, поступающего к шатунной шейке, и представляют собой просверленный или отлитый в шатунной шейке горизонтальный или наклонный канал, выходы из которого закрыты заглушками. Смазка шеек вала принудительная под давлением. Места перехода шеек к щёкам называются галтелями . Для уменьшения вероятности поломки вала, галтели делают закруглёнными и по галтели выполняют радиусную канавку глубиной 0,2 – 0,5 мм. Канавка уменьшает напряжения в металле в зоне соединения щеки и шейки. При ремонте коленчатого вала (шлифовке шеек) глубина канавок и радиус закругления галтелей должны быть восстановлены. Коренными шейками вал устанавливают в опорах картера двигателя и закрепляют крышками. Крышки коленчатого вала не взаимозаменяемы и должны устанавливаться на опору только в одном положении . Вал с наибольшим числом опор из возможного их количества называется полноопорным . К шатунным шейкам коленчатого вала крепится шатун. В двигателях с V – образным блоком цилиндров на одну шатунную шейку коленчатого вала может крепиться два шатуна. На одну шатунную шейку может приходиться один или два противовеса. Противовесы служат для разгрузки коренных подшипников от действия моментов, создаваемых центробежными силами от вращающихся частей и сил инерции поступательно движущихся частей. Расположение кривошипов КВ и их число зависит числа и расположения цилиндров двигателя. В табл. 3.1 приведены схемы расположения кривошипов коленчатых валов разных двигателей и указан возможный порядок работы цилиндров двигателей.

Поверхности шеек чугунных коленчатых валов закаливаются токами высокой частоты, а стальных азотируются на глубину до 1,50 мм для придания им прочности и износостойкости (ч исло ремонтов коленчатого вала зависит от глубины закалки его шеек). На передний носок КВ устанавливают шкив привода вентилятора и генератора, зубчатое колесо привода масляного насоса, звёздочку цепи, масляный отражатель и гаситель крутильных колебаний. На задний фланец КВ болтами или гайками через шпильки крепится маховик. Передний носок и задний фланец КВ уплотняется сальниками.
На рис. 3.7 показаны полноопорные валы четырёх и шестицилиндровых двигателей с полным и неполным числом противовесов. На рис. 3.8 показан фрагмент коленчатого вала V-образного двигателя с маховиком и деталями поршневой и шатунной группы.
Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала при работе двигателя и представляет собой чугунный тщательно сбалансированный диск на обод которого надет стальной зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Маховик устанавливается на задний фланец коленчатого вала (рис. 3.8) в строго определённом положении, для чего болты крепления маховика расположены несимметрично, и центрируется. Для точного центрирования маховика служит бурт самого фланца, либо установочные штифты.
Подшипники коленчатого вала. Подавляющее большинство коленчатых валов

двигателей современных автомобилей вращаются в подшипниках скольжения - вкладышах . Коренные вкладыши устанавливаются в опоры и крышки коленчатого вала и центрируются в них с помощью замков. Шатунные вкладыши устанавливаются в постели крышки и нижней головки шатуна. Замок вкладыша представляет собой «усик» шириной до 4,0 мм, отогнутый при изготовлении вкладыша. Основой вкладыша является стальная лента, на которую наносят слой антифрикционного материала (т.е. материала, уменьшающего трение), состоящего из алюминиевого сплава с различным содержанием свинца, олова, сурьмы, кремния и меди. Общая толщина вкладышей современных двигателей 1,0 – 2,5 мм. Во вкладыше выполняется канавка и/или отверстие для подвода масла к шейке коленчатого вала. Вкладыши разных двигателей по составу антифрикционного состава могут сильно отличаться. На рис. 3.8 показаны различные конструкции подшипников скольжения. Заводами изготовителями в запасные части поставляются вкладыши номинального и ремонтного размеров. Ремонтный размер вкладыша выбивается на его тыльной (не рабочей) поверхности.

От осевого перемещения коленчатый вал удерживается упорными подшипниками , выполненными в виде колец или полуколец и устанавливаемых в центральной или задней коренной опоре коленчатого вала. Материал, из которого изготавливаются упорные подшипники, идентичен материалу вкладышей.
Гораздо реже в автомобильном двигателестроении, для коленчатых валов применяют подшипники качения (шариковые, роликовые или игольчатые). Существенным преимуществом подобной конструкции является то, что подшипники качения не требуют смазки под давлением.

Подвижные детали двигателя

К атегория:

Дизельные двигатели

Подвижные детали двигателя

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

В зависимости от типа и размера двигателя детали кривошипно-шатунного механизма отличаются большим разнообразием конструкций. Однако все они рассчитаны на такие условия работы, которые связаны с необходимостью воспринимать и передавать большие нагрузки, вызывающие высокие напряжения в металле, в результате чего они подвержены более значительному износу, чем неподвижные детали.

Для изготовления деталей тихоходных и средней быстроходности дизелей в основном используется углеродистая качественная сталь (ГОСТ 1050-60). Поршневые пальцы, кулачные шайбы и валики изготовляются из стали с малым содержанием углерода (до 0,2%) с цементацией и закалкой рабочих поверхностей.

Поршень воспринимает давление расширяющихся газов и передает его коленчатому валу через шатун. Поршень обычно изготовляют из серого чугуна (марки СЧ 24-44, ГОСТ 1412-70) или из алюминиевых сплавов, обеспечивающих достаточную прочность при работе в условиях высоких температур.

В поршне различают головку, канавки для поршневых колец, юбку, канавку для стопорного кольца и бобышки. Днище поршня имеет толщину 10-30 мм и с внутренней стороны укрепляется ребрами. Верхняя часть боковых стенок делается такой же толщины, как и днище, а нижняя часть (юбка) - несколько тоньше, но достаточно жесткой. В средней цилиндрической части поршня имеются приливы (бобышки) с отверстиями для установки поршневого пальца 6. Чтобы при тепловом расширении поршень передвигался свободно, он устанавливается в цилиндре с зазором.

На наружной поверхности поршень имеет проточенные канавки для колец: верхние - для компрессионных (газоуплотнительных), а нижние - для маслосъемных. Маслосъемные кольца располагаются одно выше, а другое ниже поршневого пальца. В канавках для маслосъемных колец просверлены сквозные отверстия, через которые масло стекает внутрь поршня.

При работе двигателя поршень у днища нагревается сильнее и, следовательно, больше расширяется, чем у нижней направляющей части. Поэтому для обеспечения необходимого зазора поверхность поршня от оси пальца до днища обработана на конус: с меньшим диаметром у донышка и большим - у пальца. При такой обработке во время работы двигателя форма поршня приближается к цилиндрической, что обеспечивает нормальный зазор между рабочей поверхностью втулки цилиндра и поршнем. У поршней быстроходных двигателей нижняя часть имеет фаску, в которой собирается масло при поступательном движении поршня вниз и затем равномерно распределяется по рабочей поверхности втулки цилиндра, обеспечивая тем самым хорошую его смазку.

Рис. 1. Детали кривошипно-шатунногомеханизма дизеля:

Рис. 2. Поршень. 1 - поршень; 2 - поршневый палец; 3 - шатун; 4 - коленчатый вал

В настоящее время много внимания уделяется качеству материала поршней и их конструкции. Поршни из алюминиевого сплава имеют меньший вес по сравнению с чугунными, следовательно, и меньшие величины сил инерции, вызывающих в двигателях дополнительные напряжения.

Теплопроводность алюминия в 2,0-2,5 раза больше, чем чугуна, а теплоотдача от газов к алюминиевому днищу поршня на 30% меньше, чем к чугунному, т. е. днище алюминиевого поршня имеет более низкую температуру и меньшие температурные напряжения по сравнению с днищем чугунных поршней.

Так как коэффициент линейного расширения алюминия в 2,0- 2,5 раза больше, чем чугуна, во избежание заеданий поршня при расширении его вследствие нагрева зазоры между поршнем и втулкой рабочего цилиндра необходимо делать значительных размеров. С повышением температуры механические качества алюминия резко понижаются, что приводит к быстрой разработке канавок для колец и отверстий в бобышке для пальца поршня. В том случае, когда поршень чугунный, зазор между поршнем и рабочей поверхностью цилиндра, их износ, а также утечка газа не столь значительны. Поэтому при повышении мощности двигателей, вызывающем повышение тепловой и механической нагрузки, приходится отказываться от поршней из алюминиевых сплавов и переходить на чугунные или составные из чугуна и стали и применять внутреннее охлаждение поршня водой или маслом.

Величина монтажного зазора между поршнем и втулкой цилиндра зависит от технологических условий обработки деталей, чистоты обработки их поверхностей, тщательности их пригонки и монтажа двигателя в целом. Особенно большое влияние оказывают неточности при расточке отверстий для поршневых пальцев в приливах поршня. При обмерах поршней необходимо иметь в виду, что на точность обмера оказывает влияние посадка поршневого пальца. При изготовлении поршня окончательная шлифовка до заданного размера производится со вставленным поршневым пальцем. В связи с этим обмеры поршня необходимо также производить с установленным пальцем.

Большое распространение получили поршни, верхняя часть которых выполнена из кованой стали, а нижняя - из чугуна, с охлаждением верхней части маслом (двигатели «Зульцер», МАН , «Гета-веркен» и др.). У некоторых двигателей тронковые поршни снабжены в верхней части медным пояском, чтобы уменьшить зазор и возможность заедания (двигатель МАН ). Иногда такой поясок ставится и внизу поршня (двигатель «Зульцер»).

Рис. 3. Поршень дизеля 18Д: 1 - поршень; 2 - компрессионное кольцо; 3 - втулка; 4 - штифт; 5 -заглушка; 6 - палец

Вместо поршней обычной конструкции с бобышками для пальца, ставляемого через боковые отверстия, применяются поршни, в ко-орых палец крепится к приливам (без сквозного отверстия в поршне) что облегчает выемку поршня из цилиндра без шатуна (двигатель «Нордберг»).

На рис. 3 изображен поршень двигателя 18Д, у которого палец может поворачиваться во втулках, запрессованных в бобышки поршня. Втулки предохраняют отверстия бобышек от износа, а потому исключается необходимость их расточки при ремонте или смене поршневого пальца.

Поршень двигателя типа Д6, изготовленный горячей штамповкой из алюминиевого сплава, показан на рис. 4. Для облегчения с наружной стороны бобышек сделаны выемки. В нижней части поршня просверлены отверстия для стока масла. Форма днища образована по контуру струй топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя. Для увеличения жесткости и лучшего отвода тепла, которое передается воздуху картера, нижняя поверхность днища выполнена ребристой. Для того чтобы впускные и выпускные клапаны свободно открывались и закрывались, на головке поршня сделаны соответствующие выемки. Относительно малая высота поршня позволяет сделать рабочие втулки небольшой длины и в целом уменьшить высоту двигателя.

Рис. 4. Поршень дизеля Дб: 1 - поршень; 2 - палец; 3 - компрессионное кольцо; 4 - маслосъемное кольцо

На рис. 5 показан поршень дизеля Д-54 с плоским днищем, на котором вдоль оси поршневого пальца выфрезерованы выточки для свободного открывания впускного и выпускного клапанов.

Чтобы придать ему большую жесткость и обеспечить интенсивный отвод тепла от головки поршня, с внутренней стороны сделаны восемь радиальных и одно кольцевое ребро. Поршневой палец пустотелый, с плотной посадкой в бобышках поршня.

Рис. 5. Поршень тракторного дизеля Д-54:

Рис. 6. Поршень дизеля 6БК-43: 1 – поршень; 2 – компрессионное кольцо; 3 – палец; 4 – стопор; 5 – шпонка

Рис. 7. Пояса и направления обмеров поршня

Так же замеряют наружный диаметр пальца.

Наружный диаметр тронка поршня замеряют в трех поясах и в двух направлениях (аа и 66). Первый пояс расположен на расстоянии 10 мм от верхней кромки поршня, второй - между верхним краем отверстия бобышки и нижним поршневым кольцом головки поршня, а третий - на расстоянии 10 мм от нижнего края поршня. Данные этого замера использует механик для подсчета зазора втулка - поршень. Высоту канавок для колец записывают по результатам замеров в соответствующие графы.

Поршневые кольца служат для уплотнения поршня в цилиндре, предотвращения попадания масла в камеру сгорания и отвода тепла от поршня в стенку цилиндра. Материалом для изготовления поршневых колец служит чугун, соответствующий маркам СЧ21-40 и СЧ24-44 с повышенным содержанием фосфора (до 0,5- 0-9%) и с присадкой хрома, никеля или других легирующих элементов. Механические качества материала должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к кольцам (твердость, упругость и т. д.).

Твердость колец обычно не превышает 190-230 НВ. Готовые кольца подбирают к цилиндрам с допуском единиц по отношению к твердости втулки цилиндра. Если твердость колец несколько превышает твердость втулки, это нельзя считать недостатком. В отношении износа поршневые кольца находятся в худших условиях, чем втулка, так как работа трения, отнесенная к единице поверхности кольца, всегда больше, чем у втулки. Для колец, изготовляемых из модифицированного чугуна и работающих в паре с втулками высокой твердости, задают твердость 220-250 НВ и выше. Иногда при стальных азотированных втулках применяют кольца повышенной твердости порядка 350-400 НВ при сохранении первоначальной прочности.

Для ускорения приработки колец и повышения износостойкости широко применяются разнообразные покрытия: лужение, свинцевание, фосфатирование, оксидирование. Иногда в кольцах предусматривают канавки для антифрикционного материала, например за-вальцовывают в них бронзовые пояски или заполняют канавки массой, содержащей графит, которую затем спекают. Благодаря своей упругости поршневые кольца прижимаются к стенкам цилиндра и создают необходимую плотность соединения.

Поршневые кольца четырехтактных двигателей при движении поршня вниз, во время такта впуска (всасывания воздуха), прижимаются к верхней торцовой поверхности канавки, а во время хода поршня вверх (при сжатии) - к нижней поверхности. Такое перемещение колец в канавках создает насосное действие, способствующее попаданию масла в камеру сгорания. Для того чтобы уменьшить это вредное явление, необходимо стремиться к минимальным зазорам между кольцом и торцовой поверхностью канавки по высоте. У двухтактных двигателей поршневые кольца все время нагружены сверху и прижаты к нижней торцовой поверхности канавки поршня; здесь насосное действие кольца отсутствует.

По назначению они подразделяются на компрессион-н ы е (газоуплотнительные) и маслосъемные. Компрессионные кольца имеют прямоугольное сечение. Число компрессионных колец зависит от давления газов и диаметра цилиндра и обычно составляет 3-5 у быстроходных двигателей и 6-7 У тихоходных.

Маслосъемные кольца служат для удаления избыточного масла со стенок цилиндра и не допускают его попадания в камеру сгорания.

Кольца ставят по одному вверху под компрессионными и внизу тронковой части поршня.

В свободном состоянии наружный диаметр поршневого кольца несколько больше диаметра цилиндра. Чтобы кольцо не заело при нагревании, в замке, образованном разрезом кольца, устанавливается небольшой зазор.

У хромированию. Износ поршневых колец зависит от скорости движения поршня, температуры рабочей среды, нагрузки и режима работы двигателя и степени загрязнения смазочного масла. Они выходят из строя не одновременно: сперва - верхние, а затем -средние и нижние. При одинаковой мощности износ колец в быстроходном дизеле выше, чем в тихоходном.

Очень большое влияние на износ поршней и колец имеют нагрузка и температура двигателя. Высокая температура внутри цилиндра затрудняет смазку его поверхностей, а низкая обычно является причиной ускоренного износа поршней и поршневых колец вследствие коррозии. Попадание пыли из воздуха также является причиной значительного изнашивания поршневых колец. Поэтому необходимо содержать фильтры в исправности и обеспечивать полную герметичность в соединениях.

Рис. 9. Схема насосного Действия поршневых колец

Рис. 10. Замки поршневых колец: а - прямой; б - косой; в - ступенчатый

Наибольшему износу подвержены два верхних поршневых кольца, поэтому для повышения износостойкости их подвергают пористо-

Измерение величины зазора между поршневым кольцом и опорной поверхностью канавки в поршне производится по всей окружности щупом при надетом на поршень кольце.

Износ поршневых колец сверх допустимых размеров наступает значительно раньше предельного износа цилиндра. Поэтому предельный износ поршневых колец определяет сроки профилактического ремонта двигателей. Перед тем как ставить на поршень новые кольца, их концы следует подогнать под соответствующий нормам размер. Суммарная длина просветов между кольцом и втулкой не должна превышать длины дуги 90°, величина просвета должна быть не более 0,05 мм. Во время работы двигателя изнашиваются также торцовые поверхности поршневых колец и канавок поршня. Пригорают поршневые кольца у двухтактных двигателей, работающих при высокой температуре.

Значительные износы колец (увеличение зазоров в стыках), а также пригорание их вызывают ухудшение пусковых качеств двигателя, проникновение отработавших газов в картер, увеличение дымности выпускных газов и удельного расхода топлива и понижение развиваемой двигателем мощности.

Поршневой палец служит для шарнирного сочленения поршня с шатуном. Он воспринимает силу давления газов, действующую на поршень, и передает ее шатуну. Поршневые пальцы для тихоходных двигателей изготовляют из мягкой углеродистой стали, а для быстроходных - из хромоникелевой стали 12ХНЗА. Для повышения прочности и износостойкости поверхность пальцев цементируют на глу-бнну 0,75-1,0 мм и закаляют. Часто поверхность пальцев хромируют.

В зависимости от характера посадки в бобышках поршня пальцы бывают неподвижные и плавающие. Плавающие пальцы, поворачиваясь относительно своей оси при работе двигателя, способствуют уменьшению износа и устраняют возможность односторонней выработки. Для предотвращения осевого перемещения пальцы в бобышке фиксируют пружинными кольцами или алюминиевыми заглушками со сферической головкой. При этом радиус сфер головок несколько меньше диаметра цилиндра. В заглушке просверлено отверстие, через которое выходит воздух из полости пальца при работе двигателя. Если бы отверстия не было, оставшийся внутри пальца воздух при нагреве, расширяясь, прижимал бы заглушку к рабочей поверхности втулки цилиндра, что вызывало бы ее местный износ.

Рис. 11. Плавающий поршневой палец

Рис. 12. Неподвижный поршневой палец

На рис. 12 изображен поршневой палец с неподвижной посадкой в поршне. От проворачивания он удерживается шпонкой, а от осевого перемещения - коническим штифтом. Такое крепление обеспечивает свободное удлинение пальца в одну сторону при нагревании, не вызывая деформации в теле поршня. Чтобы легче было ставить палец на место и вынимать при разборке, он сделан ступенчатым с большим диаметром со стороны шпонки, средним - в месте соединения с шатуном и меньшим - со стороны конического штифта. Поэтому вынимать палец можно только в сторону шпонки.

Учитывая, что поршневые пальцы работают в условиях больших давлений и высоких температур, их, в целях уменьшения износа, шлифуют и полируют с чистотой отделки поверхности 0,1-0,2 мк. Рабочую поверхность пальцев часто хромируют. Внешний диаметр пальца обычно составляет 0,25-0,3 диаметра поршня, а длина вкладыша верхней головки шатуна должна быть максимально возможной с тем, чтобы создать достаточную опорную поверхность.

Втулка верхней головки шатуна, в которой работает палец, должна всегда иметь достаточное количество смазки, которая у большинства дизелей поступает от коленчатого вала - через шатун или разбрызгиванием.

Выработку поршневого пальца и втулки верхней головки шатуна определяет механик, измеряя зазор между поверхностью пальца и втулкой и обмеряя сам палец.

Карта обмера узла «палец - втулка» должна отражать результаты контроля за изменением размеров поршневого пальца и втулки верхней головки шатуна при каждом ремонте двигателя. Техническое состояние головного сочленения определяется изношенностью пальца, втулки верхней головки шатуна и величиной зазора между ними.

Пояса II и III втулки и пальца находятся в одной плоскости замера. Это позволяет определить величину зазора «втулка - палец» вычитанием из замеренного диаметра втулки наружного диаметра пальца. После замеров, проведенных при ремонте двигателя, механик пишет «Заключение о состоянии и необходимом ремонте» (замена, обработка по ремонтным размерам и т. д.) по каждому головному сочленению.

Рис. 13. Пояса обмера деталей головного соединения (поршневого пальца и головной втулки)

Шатун - основная деталь шатунно-кривошипного механизма, преобразующего возвратно-поступательное прямолинейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Шатуны изготовляют штамповкой или поковкой из углеродистой стали высокого качества. В малооборотных двигателях применяют главным образом углеродистые стали: для стержней - сталь 35, для головок - сталь 25, 35; для шатунных болтов - сталь 30, а иногда и легированные стали. В многооборотных двигателях в зависимости от степени напряжения для стержней и крышек при меняют углеродистую сталь 45 , легированные стали 40Х, 45Х, 30ХМА,40ХНМА и, наконец, 18Х2Н4ВА, отличающуюся особо высокими показателями прочности и ударной вязкости; для шатунных болтов - сталь 20ХНВА и 18Х2Н4ВА.

Шатуны делают обычно круглого сечения, а в быстроходных двигателях (с целью облегчения) - двутавровыми. Шатун состоит из трех частей: верхней головки, стержня и нижней головки. Верхняя головка

неразъемная. В нее запрессовывается бронзовая втулка с канавками на рабочей поверхности, по которым подводится смазочное масло к средней части поршневого пальца. Втулки верхней головки изготовляются из бронзы. В настоящее время все больше применяются биметаллические втулки, состоящие из слоя бронзы, залитой в стальную втулку. Это объясняется их небольшой стоимостью и возможностью посадки в отверстие с большим натягом.

Нижняя головка шатуна, соединяющая его с шейкой вала, разъемная. Крышка нижней головки шатуна прикрепляется к телу шатуна через установленные в стыках прокладки двумя или четырьмя шатунными болтами с гайками из высококачественной стали. Внутренние поверхности нижней головки шатуна залиты баббитом. Трущиеся поверхности баббита имеют канавки, которые обеспечивают равномерное распределение смазки по мотылевой шейке вала. Прилегание вкладыша нижней головки к шейке коленчатого вала по мере выработки баббита регулируется уменьшением количества прокладок в разъеме подшипника.

Рис. 14. Шатун с круглым сечением стержня: 1 - верхняя головка; 2 - стержень; 3- маслоподводящий канал; 4 - нижняя головка; 5 - крышка подшипника

Стяжные болты нижней головки шатуна подвержены растяжению и разрыву, поэтому по истечении установленного заводом срока их необходимо заменить новыми, даже при отсутствии дефектов.

В V-образных быстроходных двигателях применяют два типа шатунов. В первом случае оба шатуна нижними головками соединяются непосредственно с мотылевой шейкой коленчатого вала; во втором - один шатун (главный) соединяется непосредственно с мотылевой шейкой, а второй (дополнительный) - с проушиной главного шатуна.

Рис. 15. Шатуны с двутавровым сечением стержня с прямым разъемом нижней головки: 1- верхняя головка; 2-головная втулка; 3- стержень; 4 - маслоподводящий канал; 5 - нижняя головка; 6-вкладыш подшипника; 7 - крышка подшипника

Рис. 16. Шатун с двутавровым сечением стержня и с косым разъемом нижней головки: 1 -верхняя головка; 2 - головная втулка; 3 - стержень; 4 - нижняя головка; 5 - вкладыш подшипника; 6 - шатунный болт

Коленчатый вал-наиболее ответственная и сложная по конструкции деталь, срок службы которой часто определяет долговечность двигателя. При работе двигателя коленчатый вал подвергается действию периодически изменяющихся сил давления газов, сил инерции возвратно-поступательно движущихся деталей и центробежных сил вращающихся деталей. Все они вызывают деформации вала (изгиб, скручивание, сжатие и растяжение). Длительная работа коленчатого вала может быть обеспечена только при услозии правильного его положения в подшипниках, исключающих недопустимый прогиб вала при работе. У тихоходных двигателей коленчатые валы чаще всего изготовляют из углеродистой стали, а у быстроходных-из легированной; они состоят из коренных и шатунных шеек, соединенных щеками.

Коленчатые валы характеризуются парностью колен, углом между ними и порядком работы цилиндров. Число колен вала зависит от числа цилиндров. Небольшие валы изготовляют цельными, крупные - составными из двух или трех частей. В шейках вала и щеках просверлены отверстия, по которым к подшипникам подводится смазка.

При выборе угла между коленами исходят из условия необходимости обеспечения наиболее равномерного вращения вала двигателя. Для этого воспламенение топлива в отдельных цилиндрах должно происходить через определенные углы поворота вала и одинаковые промежутки времени. Угол между соседними мотылями определяется числом тактов двигателя и числом его цилиндров и равен количеству градусов поворота вала за весь цикл, разделенному на число цилиндров. Для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя угол ф = 720: 4 = 180°, т. е. все мотыли располагаются в одной плоскости. Для шестицилиндрового двухтактного двигателя Ф = 360: 6 = 60°.

Его колена расположены относительно друг друга под углом 720: 6 = 120° и в определенной последовательности (согласно порядку работы цилиндров). Наиболее распространенные порядки работы цилиндров шестицилиндрового двигателя следующие: 1-5-3-6-2-4, 1-4-2-6-3-5, 1-2-3-6-5-4.

Рис. 17. Главный и прицепной шатуны: 1 - главный шатун; 2 - заглушка; 3 - поршневой палец; 4 - поршень; 5 - прицепной шатун; 6 - палец для крепления шатуна; 7 - винт; 8 - шайба; 9 - проушина для крепления прицепного шатуна; 10 - крышка; 11 - вкладыш

Один конец вала имеет фланец для крепления маховика двигателя. На другом конце крепятся шестерни привода компрессора, водяного и масляных насосов.

Рис. 18. Конструкции коленчатых валов: а - прямоугольная форма мотыли; б, «, г -эллиптическая форма мотыля; д,е - со скосами углов мотыля; ж, з- круглая форма мотыля

Для уравновешивания центробежных сил, с которыми вращающиеся массы действуют на подшипники, щеки мотылей снабжены противовесами.

Хорошая жесткость вала достигается при овальной или круглой форме щек мотыля. Для уменьшения износа шейки подвергаются цементации, азотированию или поверхностной закалке токами высокой частоты.

Причиной изнашивания коленчатого вала является, в первую очередь, трение шеек в подшипниках, а также наличие механических примесей в смазочном масле. В результате выработки сечение шейки делается овальным (эллиптичным), а сама шейка - конусовидной. Овальность, или эллиптичность, определяется разностью двух взаимно перпендикулярных диаметров сечения шейки, а конусность - разностью диаметров двух сечений шейки, при условии, что эти диаметры лежат в одной плоскости, проходящей через ось конуса.

Рис. 19. Коленчатый вал шестицилиндрового дизеля

Для свободного вращения шеек коленчатого вала в рамовых подшипниках и для размещения слоя масла необходимой толщины между трущимися поверхностями во вкладышах устанавливаются зазоры определенного размера. Зазоры в подшипниках при работе двигателя не остаются постоянными, особенно в первые часы работы двигателя после ремонта, т. е. в период приработки подшипников. После обкатки двигателя производится подтяжка подшипников с доведением величин монтажных зазоров до эксплуатационных.

В двигателях, не имеющих прокладок в разъемах вкладышей подшипников, монтажные и эксплуатационные зазоры одинаковы.

Зазоры замеряют до и после каждого ремонта двигателя и подтяжки подшипника, раскепы - еще чаще. Эллиптичность и биение рамовых шеек замеряют перед каждым заводским ремонтом двигателя, а уменьшение диаметра шеек - перед капитальным ремонтом.

Диаметр рамовых шеек замеряют микрометром с ценой деления 0,01 мм в двух поясах и в двух взаимно перпендикулярных направлениях, располагаемых по осям ближайшей щеки.

Рис. 20. Коленчатый вал дизеля 24 10,5/13: 1 - шестерня; 2 - болт крепления противовеса; 3-противовес; 4 - заглушка со стяжным болтом; 5 - шейка вала; 6 - шестерня привода распределительного вала; 7 - шпонка; 8 - масляная трубка

Кроме того, при втором заводском (капитальном) ремонте биение рамовых шеек вала обязательно проверяют на стенке, для чего вал предварительно устанавливают по центровой линии. Гнездо рамового подшипника замеряют без крышки в двух поясах (I и II) на расстоянии 1/4 длины гнезда от его края.

Рис. 21. Обмер рамовых шеек коленчатого вала

Рис. 22. Измерение зазора в рамовом подшипнике: 1 - перемычка фундаментной рамы; 2- нижняя половинка вкладыша рамового подшипника; 3 - шейка коленчатого вала: 4 - прутки свинцовой проволоки

Монтажный зазор замеряют при сборке двигателя после ремонта или изготовления, а эксплуатационный - после приработки подшипников и регулировки зазора путем удаления или замены части прокладок. Эллиптичность шеек вала для каждого пояса определяется разностью размеров наибольшего и наименьшего диаметров вала, замеряемых в направлениях аа и бб.

Диаметры мотылевых шеек замеряют микрометром в двух поясах (I и II) и двух взаимно перпендикулярных направлениях (аа и бб). Для четырехтактных двигателей направление аа смещено от оси цилиндра на 10-15° в сторону вращения кривошипа, для двухтактных - против вращения кривошипа. Эллиптичность шеек вала для каждого пояса определяется разностью размеров наибольшего и наименьшего диаметров вала, замеренных в направлениях аа и бб. Внутренний диаметр мотылевого подшипника замеряют микрометрическим или индикаторным нутромером, установленным по микрометру, в двух поясах (I и II) и одном направлении (аа).

Зазор между подшипником и шейкой вала определяют как разность замеров внутреннего диаметра подшипника и диаметра моты-левой шейки либо посредством выжимки свинцовой проволоки. Монтажный зазор замеряют при сборке двигателя после ремонта или изготовления, а эксплуатационный - после приработки подшипников и регулировки зазора путем удаления или замены части прокладок.

зависящие от величины вращающих моментов, сил упругости вала и сил инерции, вызывающих колебания. При совпадении частот и направлений собственных и вынужденных колебаний наступает так называемое состояние резонанса, вызывающее возрастание внутренних напряжений вала. Число оборотов коленчатого вала, при котором наступает явление резонанса, называется критическим, а колебания при этом - критическими колебаниями.

Критические числа оборотов и напряжения, возникающие при них в вале, определяются расчетом и проверяются при помощи специального прибора, называемого торсиографом.

Рис. 23. Пояса и направления обмеров мотылевых шеек

Коленчатый вал и присоединенные к нему валы, передающие крутящий момент к гребному винту, представляют собой упругую систему, способную под действием внешних периодически изменяющихся нагрузок колебаться. Колебания, продолжающиеся и после того, как вызвавшие их силы или моменты сил перестали действовать, называются собственными колебаниями. Характер собственных колебаний и скорость их затухания зависят от внутренних сопротивлений материала вала, внешнего сопротивления окружающей среды и трения в подшипниках. При затухании частота колебаний остается постоянной, а амплитуда колебаний уменьшается.

Колебания, вызванные периодически изменяющимися вращательными моментами, называются вынужденными колебаниями, причем сила скручивания вала непрерывно изменяется на протяжении полного оборота.

Во время работы двигателя собственные колебания практически затухают. Остаются лишь вынужденные крутильные колебания.

Возникновение резонанса при соответствующих ему критических числах оборотов вала сопровождается значительным шумом, сильной вибрацией дизеля и стуками в соединениях подвижных частей. Происходящее при этом скручивание вала приводит к на-рушению балансировки двигателя и регулировки газораспределительных органов.

Дополнительные напряжения вала, возникающие в диапазоне резонансных колебаний, обычно значительно превышают величину тех крутильных напряжений, на которые рассчитан коленчатый вал. В результате может наступить разрушение вала. При этом излом происходит вблизи так называемого вибрационного узла, т. е. у предпоследнего или последнего колена вала, расположенного у маховика. Излом в таких случаях имеет характер повреждения, возникшего от усталости металла.

В двигателях с большим количеством цилиндров и широким диапазоном чисел оборотов при эксплуатации невозможно избежать резонансных колебаний. В этом случае некоторые числа оборотов следует исключить (быстрым переключением). Ширина запрещенного диапазона обычно составляет около 10% от номинального числа оборотов. Если резонанс наступает при номинальном числе оборотов двигателя, то в этом случае иногда приходится изменять размеры промежуточного вала или гребного винта с целью смещения зоны критических чисел оборотов.

Если же интервал критических чисел оборотов невозможно исключить из рабочего диапазона чисел оборотов двигателя, на носке коленчатого вала двигателя закрепляется демпфер (успокоитель колебаний). Работа демпфера заключается в том, что при возникновении колебаний вала дополнительная масса демпфера, вращающаяся вместе с валом, воспринимает часть энергии возмущающих сил, что способствует затуханию колебаний.

Маховик предназначен для накопления энергии во время рабочего хода, когда давление газов на поршень достигает наибольшей величины, и отдачи ее во время нерабочих ходов. Благодаря этому достигается равномерное вращение вала в условиях периодически меняющихся давлений на поршень. Маховик дает также возможность выводить коленчатый вал из мертвых точек и облегчает пуск двигателя. Отливают маховики обычно из стали или чугуна и после обработки проверяют балансировкой. Маховик обычно крепится на фланце коленчатого вала призонными болтами.

К атегория: - Дизельные двигатели

Строение двигателя внутреннего сгорания известно широкой массе автолюбителей. Но, вот не все, зная какие детали установлены в моторе, знают их расположение и принцип работы. Чтобы полностью понять устройство автомобильного движка необходимо посмотреть разрез силового агрегата.

Работа двигателя в разрезе представлена в данном видеоматериале

Работа двигателя

Что понимать расположение деталей автомобильного двигателя и перед тем, как показать двигатель в разрезе необходимо понимать принцип работы мотора. Итак, рассмотрим, что приводит в движение колеса автомобиля.

Топливо, которое находиться в бензобаке при помощи топливного насоса подаётся на форсунки или карбюратор. Стоит отметить, что горючее проходит такой важный этап, как фильтрующий топливный элемент, который останавливает примеси и чужеродные элементы, что не должны попасть в камеру сгорания.

После нажатия педали акселератора электронный блок управления даёт команду подать горючее во впускной коллектор. Для карбюраторных ДВС - педаль газа привязана к карбюратору и чем больше давление идёт на педаль, тем больше топлива льётся в камеру сгорания.

Далее, со второй стороны подаётся воздух, проходя воздушный фильтр и дроссель. Чем больше открывается заслонка, тем большее количество воздуха поступит непосредственно во впускной коллектор, где образуется воздушно-топливная смесь.

В коллекторе воздушно-топливная смесь равномерно разделяется между цилиндрами и поочерёдно поступает через впускные клапана в камеры сгорания. Когда поршень движется в ВТМ, создаётся давление смеси и свеча зажигания образует искру, которая поджигает горючее. От данной детонации и взрыва поршень начинает двигаться вниз в НМТ.

Движение поршня передаётся на шатун, который прикреплён к коленчатому валу и приводит его в действие. Так, делает каждый поршень. Чем быстрее движутся поршни, тем больше обороты коленчатого вала.

После того, как воздушно-топливная смесь сгорела, открывается выпускной клапан, который выпускает отработанные газы в выпускной коллектор, а затем сквозь выхлопную систему наружу. На современных автомобилях, часть отработанных газов помогает работе двигателя, поскольку приводит в работу турбонаддув, который увеличивает мощность ДВС.

Также, стоит отметить, что на современных движках не обойтись без системы охлаждения, жидкость которой циркулирует через рубашку охлаждения и подкапотное пространство, чем обеспечивает постоянную рабочую температуру.

Двигатель в разрезе

Теперь можно рассмотреть, как выглядит ДВС в разрезе. Для большей наглядности и понятности рассмотрим двигатель ВАЗ в разрезе, с которым знакомы большинство автомобилистов.

На схеме представлен двигатель ВАЗ 2121 в продольном разрезе:

1. Коленчатый вал; 2. Вкладыш коренного подшипника коленчатого вала; 3. Звёздочка коленчатого вала; 4. Передний сальник коленчатого вала; 5. Шкив коленчатого вала; 6. Храповик; 7. Крышка привода механизма газораспределения; 8. Ремень привода насоса охлаждающей жидкости и генератора; 9. Шкив генератора; 10. Звёздочка привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 11. Валик привода масляного насоса, топливного насоса и распределителя зажигания; 12. Вентилятор системы охлаждения; 13. Блок цилиндров; 14. Головка цилиндров; 15. Цепь привода механизма газораспределения; 16. Звёздочка распределительного вала; 17. Выпускной клапан; 18. Впускной клапан; 19. Корпус подшипников распределительного вала; 20. Распределительный вал; 21. Рычаг привода клапана; 22. Крышка головки цилиндров; 23. Датчик указателя температуры охлаждающей жидкости; 24. Свеча зажигания; 25. Поршень; 26. Поршневой палец; 27. Держатель заднего сальника коленчатого вала; 28. Упорное полукольцо коленчатого вала; 29. Маховик; 30. Верхнее компрессионное кольцо; 31. Нижнее компрессионное кольцо; 32. Маслосъёмное кольцо; 33. Передняя крышка картера сцепления; 34. Масляный картер; 35. Передняя опора силового агрегата; 36. Шатун; 37. Кронштейн передней опоры; 38. Силовой агрегат; 39. Задняя опора силового агрегата.

Кроме рядного расположения цилиндров двигателя, как показано на схеме выше существуют ДВС с V- и W-образным расположением поршневого механизма. Рассмотри W-образный мотор в разрезе на примере силового агрегата Audi. Цилиндры ДВС располагаются так, что если смотреть на мотор спереди, то образуется английская буква W.

Данные движки обладают повышенной мощностью и используются на спорткарах. Данная система была предложена японским производителем Субару, но из-за высокого расхода горючего не получила широкого и массового применения.

V- и W-образные ДВС имеют повышенную мощность и крутящий момент, что делает их спортивной направленности. Единственным недостатком такой конструкции является то, что такие силовые агрегаты потребляют значительное количество топлива.

С развитием автомобилестроения компания General Motors предложила систему отключения половины цилиндров. Так, эти неработающие цилиндры приводятся в действие, только когда необходимо увеличить мощность или быстро разогнать автомобиль.

Такая система позволила значительно экономить топливо в повседневном использовании транспортного средства. Эта функция привязана к электронному блоку управления двигателем, поскольку, она регулирует, когда необходимо задействовать все цилиндры, а когда они не нужны.

Вывод

Принцип работы двигателя достаточно простой. Так, если посмотреть на разрез ДВС и понять расположение деталей можно легко разобраться с устройством движка, а также последовательности его процесса работы.

Вариантов расположения деталей мотора достаточно много и каждый автопроизводитель сам решает, как расположить цилиндры, сколько их будет, а также какую систему впрыска установить. Все это и даёт конструктивные особенности и характеристики мотора.

Конструкция двигателя. Конструкция одноцилиндровоге двухтактного двигателя подвесного мотора изображена на рис. 19. Она представляет собой картер, состоящий из двух половин (верхней 2 и нижней 1), на котором болтами или шпильками крепится цилиндр 17 со съемной головкой 13. В цилиндре движется поршень 14. Шатун 7, соединенный при помощи поршневого пальца 16 с поршнем, соединяется своей нижней головкой с цапфой кривошипа 19 коленчатого вала, которому и передает все усилие газов, давящих на поршень. Вал вращается на своих коренных шейках в под­шипниках 22 картера, последние герметически уплотнены ре­зиновыми или войлочными сальниками 20, не пропускающи­ми воздух из атмосферы внутрь картера, а горючую смесь из картера наружу.

Двигатель снабжается рядом вспомогательных деталей и агрегатов (пусковой шкив, маховик, карбюратор, магнето, свечи).

Одноцилиндровые двигатели редко изготовляются по лит­ражу более 250 см3, а потому их мощность обычно не пре­восходит 6-8 л. с. Более мощные двигатели изготовляются двухцилиндровыми или четырехцилиндровыми.

На схеме рис. 9,а приведена двухцилиндровая конструк­ция. На картере двигателя цилиндры располагаются «оппозитно», т. е. под углом 180° друг к другу. Такое же расположенис имеют и кривошипы коленчатого вала, так что поршни всегда движутся противоположно друг другу. Следо­вательно, рабочие ходы и все другие циклы в обоих цилинд­рах происходят одновременно. При таком движении поршней силы инерции в двигателе уравновешиваются полностью и остаются неуравновешенными лишь небольшие моменты от сил инерции вследствие некоторого смещения осей цилинд­ров от средней щеки кривошипа. Их приходится уравнове­шивать противовесами.

Рис. 19. Двухтактный двигатель подвесного мотора ЛМР-6: 1 - нижний картер; 2 - верхний картер; 3 - шкив; 4 - верхняя коренная шейка; 5 - привод к магнето; 6 - шайбы; 7 - шатун; 8 - стопорное кольцо; 9 - стопорный штифт; 10 - футерка; 11 - провод высокого напряжения; 12 - свеча; 13 - головка цилиндра; 14 - поршень; 15 - поршневое кольцо; 16 - поршневой палец; 17 - цилиндр; 18 - ролики; 19 - цапфа кривошипа; 20 - сальники; 21 - нижняя коренная шейка; 22 - шариковые подшипники; 23 - щеки вала; 24 -карбюратор; а - прорезь под заводной шнур; б - подвод воды; в - всасывающие окна; г - продувочные окна; д - водяная рубашка

При расположении цилиндров один над другим (односто­роннее расположение цилиндров) по схеме рис. 9,б коленчатый вал, как и в предыдущем случае, изготовляется с криво­шипами, расположенными под углом друг к другу в 180°, что также позволяет осуществить встречное движение поршней. Но процессы за цикл в них происходят не одновременно, как в предыдущей конструкции, а чередуются уже через 180°, что создает на валу двигателя более равномерный крутящий момент.

В этом случае картер не может служить общим насосом для поджатия смеси, а каждый цилиндр требует совершенно отдельной кривошипной камеры для поджатия, для чего их приходится герметически изолировать одну от другой.

За последние годы в практику подвесного моторостроения начали внедряться четырехцилиндровые двигатели. Такая конструкция вызвана необходимостью получения более мощ­ных машин. Уменьшая диаметр и ход поршня в двигателе и увеличивая число оборотов, можно создать более легкий и более уравновешенный двигатель той же мощности, чем, на­пример, двухцилиндровый, хотя и более сложный.

Картер. Картер двухтактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой служит основанием для цилиндра и ко­жухом, предохраняющим двигатель от попадания внутрь пыли и грязи. Картер также выполняет роль насоса для продувки и наполнения цилиндра. Для этого используется его внутрен­няя полость - кривошипная камера. На картере размещают­ся цилиндры и ряд обслуживающих двигатель агрегатов: привод магнето, топливный бак и др., а внутри на подшип­никах вращается коленчатый вал.

Картер двигателя состоит из двух скрепляющихся между собой болтами половин: верхней и нижней. Для легкости он чаще всего отливается из алюминиевого сплава с 6- 8-процентным содержанием меди.

Поскольку внутри картера давление меняется от значи­тельного разрежения (вакуума) р = 0,25-0,3 кг/см² до не­которого избыточного давления р = 1,5-1,7 кг/см², необхо­димого для заполнения цилиндра свежей смесью, все места соединений требуют герметичного уплотнения прокладками, а в гнездах подшипников устанавливаются уплотняющие прорезиненные сальники. Нижним фланцем картер, при по­средстве шпилек скрепляется с фланцем дейдвудной трубы, сверху, при маховичном зажигании - с декой магнето, как у мотора А-8, а при наличии отдельного магнето - с корпусом привода магнето, как это имеет место в моторах ЛММ-6 и ЛМР-6.

Картер должен иметь по возможности наименьший внут­ренний объем, чтобы можно было получить в нем смесь до­статочного для продувки и наполнения цилиндра давления. Внутри картера на двух шариковых подшипниках вращается составной коленчатый вал. Чтобы уменьшить свободное про­странство картера, в котором сжимается воздух при поджа-тии, стенки и детали располагают возможно теснее, а махо­вик выносят наружу; щеки коленчатого вала делают круг­лыми, а длину шатуна выбирают возможно короче, доводя

Отношение длины шатуна к радиусу кривошипа λ = L\r до 3,5.

Зазоры между щеками коленчатого вала и стенками выпол­няются минимально возможными, для чего картер приходит­ся обрабатывать изнутри.

Цилиндр и головка цилиндра. Цилиндр обычно отливает­ся из мелкозернистого серого чугуна или из высококачествен­ного чугуна с примесью хрома и никеля, но встречаются цициндры, отлитые из алюминиевого сплава с запрессованной в него стальной гильзой. Снаружи цилиндр подвесного мотора и головка его имеют водяную рубашку, внутри которой для охлаждения стенок цилиндра и днища головки прогоняется охлаждающая вода. Часто для многоцилиндровых подвесных моторов цилиндры отливаются парами, заключенными в од­ну общую рубашку, образуя собой блок. Внутренняя поверх­ность стенок цилиндра (зеркало) обрабатывается всегда с большой точностью, чтобы обеспечить хорошее прилега­ние уплотнительных колец. Кроме того, шлифованная поверх­ность сильно снижает трение, повышая механический КПД двигателя.

В двухтактных двигателях цилиндр имеет ряд окон. Вы­пускные окна сообщают рабочую полость цилиндра с выпуск­ным коллектором, через который отработанные газы идут сперва в дейдвудную трубу, а затем под воду и уходят в ат­мосферу. В других конструкциях выхлопные газы направля­ются из рабочего цилиндра сперва в глушитель, а потом че­рез выхлопной патрубок в атмосферу. В спортивных и гоночных двигателях глушитель часто не ставится, так как он понижает мощность двигателя примерно на 4-8%. В них газы прямо направляются через выпускной патрубок наружу.

Цилиндр укрепляется на картере шпильками и удержи­вается гайками. Съемная головка закрывает цилиндр сверху.

Она обладает следующими преимуществами как в обработке, так и в эксплуатации:

1) Головка может быть изготовлена из другого материа­ла, более теплопроводного, чем цилиндр; чаще всего ее от­ливают из температуроустойчивого алюминиевого сплава. Легкие сплавы допускают более высокую степень сжатия горючей смеси и улучшают тепловой режим.

2) Упрощается отливка и обработка как головки, так и цилиндра.

3) Съемная головка позволяет или расточкой фланца ци­линдра, или сменой прокладок менять объем камеры сжатия, что особенно важно при форсировке двигателя (при соревнованиях).

4) Съемная головка позволяет осматривать цилиндр и счищать нагар с поршня и головки, не снимая цилиндра.

Так как резьба у алюминия при частом отвинчивании сбивается, то в стенку головки, где должна быть свеча, иног­да впрессовывается бронзовая втулка 10 (футерка, см. рис. 19), в которой и нарезается резьба под свечу.

Головка скрепляется с цилиндром также при посредстве шпилек и гаек.

Герметичность соединения головки с цилиндром дости­гается постановкой между ними медно-асбестовой или желе­зо-асбестовой прокладки. Такие же прокладки применяются и в соединении цилиндра с выхлопным коллектором; в дру­гих менее нагретых местах, как соединение цилиндра с кар­тером и впускными патрубками, ставятся обычные паранитовые или бумажные прокладки, пропитанные маслом, или пря­мо на шеллаке.

Поршень двигателя. Поршень, как и цилиндр, относится к основным деталям двигателя. В двухтактных двигателях он управляет всем процессом газораспределения, открывая и закрывая впускные, продувочные и выпускные окна.

Поршень состоит из головки (верхняя часть поршня до гнезд пальца поршня), юбки (нижняя часть поршня, служа­щая направляющей при его движении в цилиндре) и бобы­шек (внутренних приливов под гнезда пальца поршня). Что­бы газы из цилиндра не проникали в картер, на поршень на­деваются кольца, для чего в головке поршня под них прота­чиваются канавки. Чаще всего поршень снабжается двумя-тремя уплотнительными кольцами и одним маслосъемным. Для того чтобы кольца не могли во время работы провора­чиваться и попасть своими концами в прорези окон, в кольце­вые канавки устанавливаются специальные стопоры в виде небольших штифтов, удерживающих их в определенном по­ложении.

Учитывая большой нагрев верхней части поршня, часто головку его делают несколько меньшего диаметра, чем юбку, из расчета, что во время работы при нагреве их размеры выравниваются и рабочий зазор между гильзой и поршнем становится примерно одинаковым.

Стенка и днище головки поршня изготовляются всегда более толстыми, чем юбка, так как они воспринимают полное давление от сгоревших газов. Наружная поверхность поршня, помимо точности обработки, делается гладкой для уменьше­ния коэффициента трения при его движении.

Поршни подвесных моторов отливаются для легкости и лучшей теплопроводности преимущественно из алюминиевых сплавов. Благодаря высокой теплопроводности легких сплавов происходит быстрый отвод тепла от днища поршня к стен­кам цилиндра и снижается температура самой нагретой его части - днища поршня - до 220-270°, тогда как у чугун­ных поршней она достигает 400-450°. Это улучшает тепло­вой режим работы двигателя, не вызывая самовоспламенения смеси при больших степенях сжатия.

Меньший удельный вес алюминиевых сплавов снижает примерно на 25-30% общий вес поршня против чугунного, хотя и более тонкого. В быстроходных двигателях легкость поршня приобретает первенствующее значение, так как влияет на величину сил инерции, вызывающих вибрацию мо­тора и судна.

Ширина канавок под кольца у современных подвесных моторов протачивается с радиальным зазором на глубину канавки в 0,5-0,6 мм, а по высоте канавки - с допуском + 0,02 мм.

Высоту поршня двухтактного двигателя обычно делают равной ходу поршня, с прибавлением 5-6 мм на перекрытие окон.

Поршневые кольца. Поршневые кольца по своему назна­чению подразделяются на уплотнительные, или компрессион­ные, и на маслосъемные.

Уплотнительные кольца для поршня преимущественно изготовляются прямоугольного или трапецоидального сече­ния с наружным диаметром, в свободном состоянии несколько большим диаметра цилиндра, и имеют разрез, называемый замком. Величина зазора в замке допускается в рабочем состоянии 0,2-0,3 мм.

Рис. 20. Формы замков, приме­няемые в поршневых кольцах

После установки в цилиндр сжатое кольцо в силу своей упругости вплотную прижмется к зерка­лу цилиндра, создавая уплот­нение зазора. При движении поршня в ту или иную сторону кольцо попеременно прижи­мается то к одной, то к другой стороне канавки, вызывая из­нос последней.

По высоте кольца изготовляются от 1,5 до 3 мм. Более широкие кольца сильно влияют на износ канавок.

Замки колец изготовляются различной формы, начиная от прямого среза и кончая угловым и фигурным профилем (рис. 20).

Маслосъемные кольца (рис. 21), создавая уплотнение, не позволяют пропускать излишнее масло внутрь цилиндра. Благодаря им значительно снижается удельный расход масла в двигателе и уменьшается нагарообразование в камере сжа­тия и на днище поршня.

Материалом для колец служит чугун СЧ-21-40, а также специальные чугуны с присадкой фосфора и ваннадия. При изготовлении колец должны обеспечи­ваться однородная структура металла и равномерная их уп­ругость.

Рис. 21. Маслосъемные кольца: а - кольцо без отверстий; б - кольцо с про­дольными отверстиями

Шатун состоит из трех основных ча­стей: верхней головки шатуна, обхватывающей палец, ниж­ней головки шатуна, обхватывающей шей­ку, или цапфу, и те­ла шатуна, связывающего их между собой.

За последнее время сочленение нижней головки с цапфой кривошипа делается преимущественно роликовым. Нижняя головка шатуна делается неразъемной и получается более легкой. Выгода такой конструкции не только в легкости и уменьшении трения, но и в уменьшении ее габаритов и в боль­шей надежности смазки, чем при скользящем подшипнике. Длина скользящего подшипника, по расчету, получается при­мерно в два-три раза больше роликового, что повышает не только вес нижней головки, участвующей в росте центробеж­ных сил кривошипного механизма, но и общий вес двигателя, так как требует более тяжелых противовесов и удлиняет сам двигатель. Верхняя головка шатуна чаще выполняется со вставной гладкой втулкой из бронзы, гораздо реже встреча­ются головки со вставными длинными тонкими роликами (иглами), образующими «игольчатый подшипник».

Смазка верхней головки осуществляется через отверстие вверху головки, в которое попадает масло, стекающее с днища поршня.

Тело шатуна, или стержень, изготовляется для лучшего сопротивления продольному изгибу таврового сечения, реже прямоугольного или трубчатого (полого) сечения.

Материалом для шатунов служат углеродистые и высо­кокачественные стали. Ковкий чугун и легкие сплавы при­меняются как исключение.

Поршневой палец. Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с шатуном. Через него передается вся сила давле­ния газа с поршня на шатун. Палец нагружается почти ударно, а потому его изготовляют достаточно прочным. Для легкости поршневой палец изготовляется полым, так как его вес, как и вес поршня, участвует в массе возвратно-поступа­тельно движущихся частей и влияет на величину сил инер­ции кривошипно-шатунного механизма.

Поршневой палец, изготовленный из вязкой малоуглеро­дистой или легированной стали, подвергается цементации и термообработке.

Палец не должен иметь продольного перемещения вдоль своей оси, иначе он может поцарапать зеркало цилиндра. Чтобы этого не произошло, палец фиксируют или при помо­щи пружинных стопорных колец-замков, или при помощи алюминиевых грибков.

Стопорные кольца и грибки не допускают продольного смещения пальца, не препятствуя пальцу поворачиваться во­круг своей оси, отсюда он получил название плавающего. Такое крепление снижает износ пальца и удлиняет срок его службы. Наружная поверхность пальца шлифуется.

Коленчатый вал. Коленчатые валы подвесных моторов ча­ще всего изготовляются составными, цапфа и коренные шей­ки соединяются со щеками или при посредстве конусов со шпонками, а затем затягиваются гайками (разъемное соеди­нение, рис. 22), или запрессовкой цапф и коренных шеек в щеки кривошипа (неразъемное соединение, см. рис. 19), или комбинированным способом, позволяющим производить разъем по цапфе кривошипа (рис. 23).

Сборка составного коленчатого вала при неразъемном шатуне производится совместно с шатуном. Перед оконча­тельной сборкой двух щек с цапфой сперва насаживается шатун со всеми своими роликами, а затем уже заводится на шпонке щека, затягивается гайкой и фиксируется замковой шайбой; то же самое и при прессовом соединении: сперва сажается на роликах шатун, а затем окончательно запрессо­вывается цапфа в щеки.

Существенным недостатком неразборной (прессовой) кон­струкции является то, что в случае износа цапфы или шатуна или смены роликов приходится заменить весь комплект вала, а не одну только износившуюся часть.

Рис. 22. Разъемная конструк­ция коленчатого вала: 1 - щека; 2 - цапфа кривоши­па; 3 - коренная шейка, или цапфа

Щеки коленчатого вала двух­тактного двигателя с кривошипно-камерной продувкой выпол­няются всегда в виде круглого диска с приливами (противове­сами), расположенными со сто­роны, противоположной шатуну.

Часто вместо противовесов для уравновешивания центро­бежных сил в двухтактных дви­гателях прибегают к выфрезировыванию карманов в щеках ко­ленчатого вала, около цапфы, кривошипа, с закрытием их сверху для достижения полноты объема щеки тонкими пластинами. Такой способ, например, применен в конструкциях подвесных мото­ров ЛММ-6 и ЛМР-6. Материалом для щек и коренных шеек служит простая углеродистая сталь; для цапф кривошипа применяется хромоникелевая сталь с последующей цементацией и термообра­боткой.

Рис. 23. Компилированная конструкция коленчатого вала

Нижний конец ко­ленчатого вала для соединения с вертикаль­ным валом мотора, пе­редающего мощность двигателя гребному винту, снабжается или специальными шлица­ми или соединительной пластиной, связываю­щей эти детали.

Маховик. В двига­теле работа происхо­дит неравномерно, от­дельными толчками. Чтобы сгладить эти толчки и обеспечить гребному винту более равномерное вращение, на коленчатом валу ус­танавливают маховик. Маховик помогает запуску мотора, получив на это энергию или от человека через ручной привод (шнур), или от специального механизма (старте­ра) через шестерни.

Иногда в маховике располагаются магниты для системы зажигания и выработки тока для стартера и освещения (ма­ховичное магнето, магдина). Вес маховика в основном зависит от неуравновешенности двигателя, от быстроходности, его тактности, числа цилиндров в нем и конструкции самого маховика.

Маховик обычно устанавливается в подвесных моторах, на верхнем конце коленчатого вала, расточенном на конус, и закрепляется шпонкой и гайкой. По ободу маховика протачи­вается канавка под пусковой шнур. На верхнем буртике ка­навки делается прорезь под закладку шнура с узлом на конце, чтобы можно было зацепить им за прорезь (а на рис. 19). Узел прочно сцепляет шнур с маховиком.

Маховики для подвесных моторов обычно изготовляются из алюминиевых сплавов, внутри, которых при махозичном магнето устанавливается магнит (см. рис. 31).

Cтраница 1

Сейчас основные детали двигателей обрабатываются на автоматических линиях. Только в цехах механосборочного производства действует 36 автоматических линий, на которых обрабатываются блоки цилиндров, головки блоков, коленва-лы, картеры, крышки, валы коробок передач.  

Основные детали двигателя внутреннего сгорания при работе испытывают большую напряженность, вследствие чего узлы трения необходимо смазывать, а также отводить теплоту от нагревающихся деталей. При введении слоя масла между трущимися поверхностями уменьшаются работа трения и механические потери, предотвращается заедание деталей и устраняется их чрезмерный износ. Кроме того, смазка защищает детали двигателя от коррозии и способствует уплотнению поршневыми кольцами рабочей полости цилиндра.  

Основной деталью двигателя является цельнолитой блок 6 (фиг. Внутри блока расположены детали кривошипно-шатунного механизма: коленчатый вал 1, поршень 8 с шатуном 25, распределительный вал 3 с деталями, механизм декомпрессора, а также главный маслопровод.  

Основными деталями двигателей, изменение износа которых можно ожидать при переходе на топлинно-водяную эмульсию, являются цилиндрово-поршвевые группы и плунжерные пары топливных насосов. Износ остальных трущихся поверхностей определяется главным образом рабочим процессом дизеля и старением смазочного масла. Как показали исследования, рабочий процесс дизеля (жесткость работы, величина Рг) не претерпевает заметного изменения при переходе на топливную эмульсию.  

Какие основные детали двигателя относятся к кривошипно-шатунному механизму. Какие силовые и тепловые нагрузки испытывают поршень, цилиндр, шатун, коленчатый вал. Для чего поршню придают конусную и эллипсную форму сечений. Какую функцию выполняют разрезы на юбках поршней.  

Износ основных деталей двигателя 14 - 10 5 / 13 после 500 час.  

Перед сборкой основные детали двигателей были подвергнуты микрометрированию.  

Обработка всех основных деталей двигателя автомобиля ЗИЛ-130 выполняется на автоматических линиях. Всего цех V-образных двигателей завода ЗИЛ имеет до 40 автоматических линий. На первом Государственном подшипниковом заводе (1ГПЗ) действуют уже три автоматических цеха по производству массовых типов подшипников.  

Блок цилиндров - основная деталь двигателя, поэтому износостойкости цилиндров придается особое значение. Износ таких цилиндров в верхней части составляет примерно 10 - 20 мк на 1000 км пробега. Лучший результат дает применение вставных гильз из высоколегированного чугуна с высоким содержанием никеля или хрома. Чугун с содержанием никеля до 15 % широко применяется для двигателей ГАЗ, МЗМА, ЗИЛ в виде коротких сухих гильз, устанавливаемых в верхней части цилиндра, наиболее подвержен ной влиянию коррозирующего действия продуктов сгорания. Характерной особенностью этого чугуна является высокая сопротивляемость коррозийному износу в сочетании с хорошей обрабаты ваемостью. Износ таких цилиндров при эксплуатации двигателя в условиях малой запыленности воздуха будет в 3 - 4 раза меньше, чем износ цилиндров из обычного серого чугуна.  

Если картер и основные детали двигателя не очищаются перед заливом свежего масла, то оставшиеся в двигателе продукты окисления будут являться катализаторами, ускоряющими реакцию взаимодействия кислорода воздуха с углеводородами свежего масла.  

Безопасный ресурс таких основных деталей двигателя, как диски ротора, на стадии проектирования определяется расчетом и в дальнейшем обязательно подтверждается натурными испытаниями двигателя или дисков.  

Лучшими расчетами на усталость основных деталей двигателя (шатун, коленчатый вал и др.) нужно считать расчеты, данные акад.  

В результате общий износ основных деталей двигателя возрастает более чем в 2 раза по сравнению с маслом, эксплуатационные свойства которого отвечают требованиям стандартов. Таким образом, использование масел, у которых при хранении выпала часть присадок, недопустимо, так как резко сокращается долговечность двигателей из-за повышения интенсивности износа, особенно коррозионного.