рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Поршневая группа и шатуны

Поршневая группа и шатуны - раздел Образование, Конструкция и расчет   Поршень Воспринимает Давление Га­Зов При Так...

 

Поршень воспринимает давление га­зов при такте рабочего хода и передает его через шатун на коленчатый вал. Поршень состоит из трех частей (рис. 3.5): дни­ща 5, уплотняющей части 6 с про­точенными в ней канавками для поршневых колец и юбки 7, которая соприкасается с по­верхностью зеркала цилиндра.

 

Рис.3.5. Поршни: а – карбюраторных двигателей;

б – дизелей КамАЗ; в – дизелей ЯМЗ

 

Днище поршня вместе непосредственно вос­принимает давление газов: оно мо­жет быть плоским (двигатели ЗИЛ-130, ГАЗ-53-11), выпуклым (двига­тель автомобиля «Москвич-21412») и фасонным (дизели ЯМЗ, КамАЗ). Наибольшее распространение в карбюраторных двигателях получили плоские днища (см. рис. 3.5, а) из-за простоты изготовления. Днище 5 и уплотняю­щая часть 6 составляют головку поршня, на которой располагаются компрессионные и маслосъемные кольца 3. Число колец зависит от частоты вращения коленчатого вала и от типа двигателя. Зазор между го­ловкой поршня и стенкой цилиндра находится в пределах 0,4—0,6 мм.

Направляющей при движении поршня в цилиндре является юбка 7 поршня, имеющая форму конуса овального сечения. С внутренней стороны она имеет охлаждающие ребра и прили­вы - бобышки 2 с отверстиями для поршневого пальца 8 (см. рис. 3.5, б). У некоторых двигателей на юбке поршня с одной стороны сделаны Т- или П-образные тепловые прорези, предупре­ждающие заклинивание поршня при нагревании. Зазор между его юбкой и зеркалом цилиндра требуется для свободного перемещения поршня. При нормальном тепловом состоянии (80-95 °С) для различ­ных моделей двигателей этот зазор равен 0,04-0,08 мм.

На поверхности поршня около торцов поршневого паль­ца делают местные углубления — холодильники 1 (см. рис. 3.5, а) для предотвращения задиров при нагреве, отводу тепла от поршня и улучшения условий его смазывания.

В днище поршня в дизелях с непосредственным впрыском (КамАЗ-740, ЯМЗ-238) распо­лагается камера сгорания (см. рис. 3.5, б, в), а юбка поршня имеет форму конуса овального сечения, но без прорезей, что делает ее достаточно прочной. Кроме того, в ниж­ней части юбки поршня отдельных двигателей (КамАЗ-740, ВАЗ-2108) имеются боковые выемки для прохо­да противовесов коленчатого вала. Для уменьшения силы инерции возвратно-поступательно движущих­ся масс поршни, как правило, изготовляют из легких кремнистых алюминиевых сплавов. Поршни на одном двигателе не должны отли­чаться по массе более чем на 2—8 г.

Для по­вышения износостойкости первой канавки днища поршня, подвергающегося воздействию вы­соких температур, под верхнее поршне­вое кольцо устанавливают чугунную кольцевую вставку (у двигателей ЗИЛ-130, КамАЗ-740 и др.).

Поршень при переходе через ВМТ смещается в боковом направлении от одной стенки цилиндра к другой, что сопровождается стуком. Для его устранения ось отверстия под порш­невой палец сдвигают на 1,6 мм от диаметральной плоскости поршня в правую сторону двигателя (по ходу движения автомобиля).

Боковое давле­ние во время рабочего хода должна испы­тывать та часть поршня, где нет тепловых прорезей. Поэтому на днище поршня делают метку 4 (см. рис. 3.5, а) или стрелку, которая при установке поршня в цилиндр, должна быть обращена к передней части двигателя.

Поршневые кольца предназначены для уплот­нения камеры сгорания и обеспе­чения герметичности соединения де­талей поршень - цилиндр - канав­ки. Также, при сгорании рабо­чей смеси значительное количество тепла поглощается поршнем и отво­дится от него поршневыми кольца­ми.

Поршневое кольцо (рис. 3.6) представляет собой плос­кую разрезную пружину с зазором, называющимся замком.

Рис.3.6. Поршневые кольца: а – типы поршневых колец;

б – расположение колец на поршне

 

Благодаря замку кольца могут свободно расширяться при их нагревании в процессе работы двигателя, а также появляется возможность устанавливать кольца на поршень.

Поршне­вые кольца делятся на компрессион­ные и маслосъемные.

Компрессионные кольца 1 (рис. 3.6, а) должны иметь опре­деленный зазор (0,02—0,07 мм) по высоте к канавке поршня. Уста­новленные в цилиндр поршневые кольца сжимаются до небольшого зазора в замке и плотно придавливаются к по­верхности цилиндра, что предотвра­щает прорыв газов в картер двига­теля и попадание масла со стенок цилиндра в камеру сгорания. Излишки масла со стенок цилиндра и отводит его в поддон картера осуществляет маслосъемное кольцо 2.

Поршневые кольца изготовляют из легированного чугуна, а для двигателей с большими динамичес­кими нагрузками — из специальной стали.

Для повышения износостойкости поверхность верхнего компрес­сионного кольца подвергают порис­тому хромированию, а остальные кольца для ускорения приработки покрывают тонким слоем олова или молибдена.

Чугунное маслосъемное кольцо 2 имеет в отличие от компрессионного про­рези 9 для прохода масла. Для отвода масла внутрь поршня в ка­навке поршня под маслосъемное кольцо сверлят один или два ряда отверстий. На некоторых двигателях устанавливают стальные составные маслосъемные кольца. Так в двига­теле ЗИЛ-130 на каждом поршне применяют три компрессионных кольца и одно составное маслосъемное. Составное маслосъемное кольцо состоит из двух стальных кольцевых дисков 3 и двух расширителей: осевого 4 и радиального 5.

Выточки 8 на внутренних цилинд­рических поверхностях колец должны быть обращены вверх, в сторону днища поршня. Наружная поверхность нижнего компрессионного кольца 6 имеет небольшую конусность, боль­шее основание которого обращено вниз. Это способствует лучшему уплотнению соединения поршень - цилиндр. У большинства двигателей зазор в замках двух верхних компрессион­ных колец и чугунного маслосъемного составляет 0,25-0,60 мм, в ниж­нем компрессионном кольце — 0,15-0,40 мм, а в замке кольцевых дис­ков составного маслосъемного коль­ца — 0,8-1,4 мм.

Замки всех колец при наличии чугунного маслосъемного кольца при установке на поршень распо­лагают по окружности под углом 90°. При установке стального состав­ного маслосъемного кольца на рав­ные угловые интервалы сдвигаются только замки компрессионных колец.

Поршневой палец служит для шарнирно­го соединения поршня с верхней головкой шатуна. Через пальцы передаются значительные усилия, поэтому их изготовляют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой то­ками высокой частоты. Поршневой палец 6 (рис. 3.7) - это толстостенная трубка с тща­тельно отшлифованной наружной по­верхностью, проходящая через верх­нюю головку шатуна и концами опирающаяся на бобышки 3 пор­шня 2.

Пальцы по способу соединения с шатуном и поршнем делятся на пла­вающие и закрепленные (обычно в головке шатуна). Плавающие поршневые пальцы получили наибольшее рас­пространение, так как они свободно поворачиваются в бобышках и во втулке 7, установленной в верхней головке шатуна. Стопорные кольца 5, распо­ложенными в выточках бобышек поршня, ограничива­ют осевое перемеще­ние поршневого пальца.

 

Рис.3.7. Шатунно-поршневая группа

 

Так как коэффи­циент линейного расширения алю­миниевого сплава и стали различен, в бо­бышках поршня при работающем двигателе возможны стуки. Для устранения этого явления палец в бобышках устанавливают с натягом 0,01-0,02 мм, нагревая поршень до температуры 80-90 °С, что обес­печивает поддержание нормального теплового зазора (0,01-0,03 мм) в этом сопряжении на всех режимах работы двигателя.

Шатунсоединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и обеспечивает при такте ра­бочего хода передачу усилия от дав­ления газов на поршень к коленча­тому валу, а при вспомогательных тактах (впуск, сжатие, выпуск), нао­борот - от коленчатого вала к поршню. При работе двигателя шатун совер­шает сложное движение: он движет­ся возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относитель­но оси поршневого пальца.

Шатун (см. рис. 3.7) состоит из стержня 9 дву­таврового сечения, верхней головки 8, нижней головки 13 и крышки 12. В стержне 9 шатуна при принуди­тельном смазывании плавающего поршневого пальца сверлится сквозное отвер­стие - масляный канал.

Шатун изготавливают из легированной или углеродистой ста­ли. Как правило, нижняя головка 13, должна быть разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. Если нижняя головка имеет значительные размеры и пре­вышает диаметр цилиндра (у дизе­лей ЯМЗ), плоскость разъема голов­ки делают под углом (косой срез).

Крышка шатуна обра­батывается совместно с нижней го­ловкой, поэтому перестановка крыш­ки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки.

Для обеспечения высокой точности при сборке нижней головки шатуна его крышку 12 фиксируют шлифован­ными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шплинтами или шайбами. В ниж­нюю головку вставляют шатун­ный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей 10, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава. От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выс­тупами (усиками) 11, которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки.

Для периодического выбрызгивания масла на зеркало ци­линдра или на распределительный вал (у двигателей ЗИЛ-130, ЗМЗ-53-11) в нижней головке шатуна и во вкладыше делается отверстие 4.

Разница в массе шатунов для их лучшей уравновешенности не должна превышать 6-8 г.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конструкция и расчет

Сокол Николай Александрович.. Попов Сергей Иванович Конструкция и расчет..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Поршневая группа и шатуны

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

И общее устройство автомобилей
  Под автомобилем понимают самоходное механическое транспорт­ное средство, которое используется для перевозки грузов, людей и решения спе­циальных задач. По своему назначению

Основные типы двигателей внутреннего сгорания
  Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) получили широкое распространение на современных автомобилях. По конструкции их разделяют на по­ршневые и роторные. В порш

Общее устройство двигателя внутреннего сгорания
  Общее устройство двигателя рассмотрим на примере двигателя автомобиля ВАЗ-2108 — четырехтактного, карбюра­торного, четырехцилиндрового с рядным вертикальным располо­жением цилиндров

Основные параметры поршневых двигателей
  Конструктивные параметры, по которым рассчитывается поршневой двигатель, - диаметр цилиндра, ход поршня и число цилиндров. Поршень 2 при одном обороте коленчатого вала 3 дв

Карбюраторного двигателя
  Рабочий процесс двигателя анализируют по ин­дикаторной диаграмме, которая представляет собой зависимость дав­ления в цилиндре двигателя р от переменного объема надпоршневого простра

Рабочий процесс четырехтактного дизеля
  Степень сжатия в дизелях назначается много большей, чем в карбюраторных двигателях: ε = 14...23. Это позволяет обеспечить достаточную тем­пературу для надежного самовоспламенен

Внутреннего сгорания
  Процессы сжатия, сгорания и расширения в двух- и четырех­тактных двигателях принципиальных отличий не имеют. Различие рабочих процессов этих двух типов двигателей наблюдается только

Показатели двигателя внутреннего сгорания
  В качестве показателя работоспособности цикла на практике используется не индикаторная работа Li, которая определяется не только совершенством организации рабочих процесс

Методы форсирования двигателей
  Степень форсированности оценивают по литровой мощности. Двигатели, имеющие высокие значения Nл, называют фор­сированными. Под форсированием двигателя понимают ко

Многоцилиндровые двигатели
  На современных автомобилях при­меняют четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые двигатели. Наиболее распространенные схемы компоновок цилиндров двигателей представле­ны на р

Коленчатый вал и маховик
Силы давления газов на поршень, передающиеся ими на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи транс­миссии передается на колеса авто­мобиля. Коленчатый вал воспринимает также и си

Основные типы механизмов газораспределения
Конструкции двигателей с двухклапанными механизмами газораспределения, включающими в себя один впускной и один выпускной клапаны (рис. 4.1, 4.2) получили наиболее широкое распространение.

Привод распределительного вала
Верхний распределительный вал вращается при помощи системы промежуточных валов с коническими или винтовыми шестернями (см. рис. 4.9, б), цилиндрическими шестернями (см. рис. 4.9, в), цепью (см. рис

Газораспределения. Фазы газораспределения
  Основным параметром механизма газораспределения является «время-сечение», которым называется интегральная сумма произведений проходных сечений, открываемых клапаном, на время, т.е.

Клапанный механизм
В газораспределительном меха­низме с верхним расположением клапанов и нижним расположением распределительного вала клапаны имеют привод через передаточные детали (толкатели, штанги и коро­мысла).

Устройство и работа системы смазки
Подвод к трущимся деталям достаточного количества масла необходим для уменьшения трения за счет создания масляной пленки между сопряженными деталями, для охлаждения их поверхности, удаления частиц

Приборы смазочной системы
Шестеренный масляный насос служит для создания давления масла в системе и подачи его к трущимся поверхностям деталей. Насос состоит из корпуса 5 (рис.5.2,а), в котором уст

Устройство и работа системы охлаждения
  Температура при работе двигателя в среднем составляет 800…900° С, а при сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателей достигает 2500° С. Это вызывает сильный нагрев деталей и может

Расчет системы охлаждения
  Исходная величина для расчета элементов системы охлаждения - количество теплоты (Дж/с), которое необходимо отвести от двигателя в охлаждающую среду, Qж = qж

Устройство и работа системы питания
  Система питания предназначена для хранения, подачи и очистки топлива, очистки и подачи воздуха, приготовления нужного состава горючей смеси на разных режимах работы двигателя и отво

Приборы системы питания
  Топливный бак ВАЗ-2105 (рис.7.2) служит для хранения запаса топ­лива и изготовляется из освин­цованного стального листа. Заливная горловина бака герметично закрывае

Карбюратор
  Карбюрацией называется процесс распыления жидкого топлива и смешивания его с воздухом, а прибор, в котором совер­шается этот процесс, – карбюратором. Горючая смесь

Особенности смесеобразования в дизелях
  Приготовление горючей смеси топлива с воздухом внутри цилиндров является особенностью двигателей с само­воспламенением от сжатия, или дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля).

Общее устройство системы питания дизелей
Топливо- и воздухоподводящая аппаратура, выпускной газопро­вод и глушитель шума отрабо­тавших газов представляют систему питания дизелей. В четырехтактных ди­зелях наибольшее распространение получи

Турбонаддув в дизелях
  Наддув используют для повышения мощности дизеля путем подачи заряда воздуха в цилиндр под дав­лением. Дизель оборудован турбокомпрессором, использующим энергию отработавших

Расчет элементов топливной системы дизеля
  Топливный насос высокого давления предназначен для отмеривания необходимого количества топлива и подачи его под высоким давлением в цилиндры в установленный момент

Назначение и основные типы трансмиссий
Трансмиссия предназначена для передачи крутящего момента от двигателя к ведущим колесам автомобиля. При передаче происходит изменение крутящего момента и распределение между ведущими колесами. Крут

Устройство и работа сцепления
  Сцепление предназначено для кратковременного разъединения двига­теля и коробки передач и вновь плавного соединения их без резкого изменения нагрузки. При этом должно быть обеспечено

Расчет основных параметров муфты сцепления
  Момент трения муфты может быть рассчитан по следующему уравнению: Ммр = μ · Q · Ro · iф, где Q - нажимное усилие, действующее

Устройство и работа коробки передач
  Коробка передач предназначена для силы тяги на ведущих колесах автомобиля при постоянной мощности двигателя путем зацепления шестерен с различным числом зубьев; она обес­печивает та

Определение основных параметров коробки передач
  В простейшей двухвальной коробке с однопарными передачами (рис.12.8,а) сумма чисел зубьев Sz любой сопрягаемой пары должна быть величиной постоянной при равенстве модулей всех шесте

Раздаточная коробка
  Раздаточная коробка предназначена для снижения ударных нагрузок в трансмиссии, а также для частичной компенсации перемещения и установки ее относительно коробки передач. Ра

Карданная передача
  Карданная передача предназначена для передачи крутящего момента от ведо­мого вала коробки передач или раз­даточной коробки к ведущему валу главной передачи. Ее применение связано с

Устройство и работа карданной передачи
  Карданная пере­дача обеспечивает передачу крутящего момента от коробки пере­дач на главную передачу заднего ведущего моста. Карданная передача автомобиля «Москвич» имеет од

Главная передача
Главная пере­дача увеличивает подво­димый к ней крутящий момент и передает его через дифферен­циал на полуоси, которые расположены под прямым углом к продольной оси автомобиля. Конструктивно главны

Дифференциал
  При повороте автомобиля его внутреннее ведущее колесо проходит меньший путь, чем наружное, поэтому, чтобы качение внутреннего колеса происходило без скольжения, оно должно вращаться

Полуоси
Полуоси передают крутящий момент Т от дифференциала к ведущим колесам (рис.14.8), а также следующие изгибающие моменты: от вертикальной реакции Rz на действие си­лы тяжести, приходящейся

Передняя подвеска
  Подвеска предназначена для снижения вертикаль­ных колебаний кузова, что обеспечивает плавность хода автомо­биля, и смягчения и поглощения ударов, воспри­нимаемых колесами от неровно

Передней подвески
Передняя подвеска автомобиля ВАЗ-2105 (см.рис.15.5) представляет собой колебательную систему, собственная частота колебаний которой определяется такими параметрами, как жесткость ш

Задняя подвеска
  Задняя подвеска связывает кузов с балкой заднего моста автомобиля. Она предназначена для смягчения толчков, передаваемых от ко­лес, и гашения колебаний кузова. Задн

Ступицы колес
  Ступицы 5 передних колес автомобилей ВАЗ-2105 и «Москвич» (см.рис.15.5) устанавливаются на осях 4 поворотных цапф на двух роликовых подшипниках 1 каждая. Внутренние кольца подшипник

Рулевое управление
  Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Рулевое управление обеспечивает правильную кинематику поворота и безопасность движе

Назначение и типы тормозных систем
  Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля, а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозная система должна быть м

Тормозные механизмы
  Тормозные механизмы предназначены для торможения вращаю­щихся колес автомобиля или одного из валов трансмиссии. Фрикционные тормозные механизмы, получившие распространение

Тормозной привод
Тормозной привод предназначен для передачи уси­лия от органов управления к тормоз­ным механизмам и управления ими в процессе торможения. В зависимости от конструктивных особенностей тормоз

Рабочая тормозная система
Рабочая тормозная система на изучаемых автомобилях состоит из четырех тормоз­ных механизмов колес и гидравлического привода. Тормозной механизм переднего колеса автомобиля ВАЗ-2105

Стояночная тормозная система
  Стояночная тормозная предназначена для удержания автомобиля в неподвижном состоя­нии и состоит из механиче­ского привода от ручного рычага и тормозного механизма задних ко­лес; она

Расчет тормозного механизма
Барабанный тормозной механизм имеет симметричный колодочный тормоз (рис.17.18), состоящий из вращающегося барабана 1 и двух внутренних колодок 2, шарнирно подвешенных на неподвижных опорах 5. Разжи

Библиографический список
  1. Колчин А.И., Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 2002.- 496 с. 2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги