Подвижные и неподвижные детали кшм: Неподвижные детали КШМ

Содержание

Неподвижные детали КШМ

 

Блок картер является остовом двигателя, в котором размещаются и работают подвижные детали, к нему крепятся практически все навесные агрегаты и приборы, обеспечивающие работу двигателя.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала и течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ и НМТ.

В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.

Маховики отливают из чугуна в виде лиски с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом.
На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.

 

а — V- образного карбюраторного двигателя; 6 — V-образного дизельного двигателя; в — соединение головки блока цилиндров, гильзы и блока цилиндров двигателя KaМA3-740; 1- крышка блока распределительных зубчатых колес; 2 — прокладка головки блока цилиндров; 3 — камера сгорания, 4 — головка блока цилиндров, 5 — гильза цилиндра; 6 и 19 — уплотнительные кольца, 7 — блок цилиндров; 8 — резиновая прокладка; 9 — головка блока цилиндров; 10 -прокладка крышки; 11 — крышка головки блоки цилиндров; 12 и 13 — болты крепления крышки и головки блока цилиндров; 14 — патрубок выпускного коллектора; 15 — болт-стяжка; 16 — крышка коренного подшипника: 17 — болт крепления крышки коренного подшипника; 17 — стопорное кольцо: 20 — стальная прокладка головки блока цилиндров.

Блок картер

Блок-картер отливают из легированного чугуна или алюминиевых сплавов.
Блок-картер разделен на дне части горизонтальной перегородкой. В нижней части в вертикальных перегородках имеются разъемные отверстия крепления коленчатого вала, в верхней гильзы цилиндров. Блок-картер может быть отлит вместе с цилиндрами («сухие» гильзы), либо иметь вставные сменные гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, так называемые «мокрые» гильзы. Также в блок-картере выполнены гладкие отверстия пол коренные опоры распределительного вала, под толкатели ГРМ, имеются гладкие и резьбовые отверстия и припадочные поверхности крепления деталей и приборов.

Гильзы цилиндров

Гильзы цилиндров являются направляющими для поршня и вместе с головкой образуют полость, в которой осуществляется рабочий ЦИКЛ, Изготовляют гильзы литьем из специального чугуна. На наружной поверхности имеется одна или две посадочные поверхности крепления гильзы в блоке цилиндров. Внутреннюю поверхность цилиндра подвергают закалке с нагревом ТВЧ и тщательно обрабатывают, получая «зеркальную» поверхность.


Верхняя часть цилиндра наиболее нагружена

, так как здесь происходит сгорание рабочей смеси, сопровождаемое резким повышением давления и температуры. Кроме того, в этой зоне происходит перекладка поршня, сопровождаемая ударными нагрузками на стенки цилиндра. Для повышения износостойкости верхней част цилиндров в карбюраторных двигателях (ЗМЗ-53 и ЗИЛ-508.10) применяют пеганки из специального износостойкого чугуна» запрессованные в верхней части цилиндра. Толщина вставки 2—4 мм. высота 40—50 мм. используемый материал — аустенитный чугун.

«Мокрые» гильзы могут быть установлены в блок-картер с центровкой по одному или двум поясам. Первый способ применяется для постановки гильзы в алюминиевые, в юрой — в чугунные блоки.

Для уплотнения нижнего центрирующего пояска «мокрых» гильз применяют резиновые кольца гильзы с центровкой по одному нижнему поясу уплотняются одной медной прокладкой под горне нон плоскостью буртика.

Головка блока 

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры и образует верхнюю часть рабочей полости двигателя, в ней частично или полностью размещаются камеры сгорания. Головки блока цилиндров отливают из легированного серого чугуна или алюминисвого сплава. Чаще всего они являются общими для всех цилиндров, образующих ряд.
В головках блока цилиндров разметаются гнезда и направляющие втулки клапанов, впускные и выпускные каналы. Их внутренние полости образуют рубашку для охлаждающей жидкости. В верхней части имеются опорные площадки для крепления деталей клапанного механизма, В конструкциях с верхним расположением распределительного вала предусмотрены соответствующих опоры. Для уплотнения стыка головки блока цилиндров и блока цилиндров применяю) сталеасбестовую уплотняющую

прокладку, предотвращающую прорыв газов наружу и исключающую проникновение охлаждающей жидкости и масла в цилиндры. В двигателях послушного охлаждения головки блока цилиндров делают ребренными. Причем ребра располагают по движению потока охлаждающего воздуха. Так, чтобы обеспечивался более эффективный теплоотвод.

Поддон картера


Поддон картера закрывает KШМ снизу и одновременно является резервуаром для масла. Поддоны изготовляют штамповкой из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов. Внутри поддонов могут выполняться лотки и перегородки, препятствующие перемещению и взбалтыванию масла при лвижении автомобиля по неровным дорогам,

Привалочная поверхность, стыкующаяся с блок-картером, имеет от-бортовку металла и усиливается для придания жесткости стальной полосой, приваренной по периметру. В нижней точке поддона приваривается бобышка с резьбовым отверстием, которое закрывают пробкой с магнитом для улавливания металлических продуктов износа, образующихся вследствие изнашивания двигателя.

Подвижные и неподвижные детали кшм


Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Назначение, устройство, принцип действия

Видео: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Основы

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

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

  • неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
  • подвижные детали КШМ — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.

Блок-картер

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

Цилиндр

Цилиндры представляют собой направляющие элементы ⭐ кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.

Цилиндры должны быть прочными, жесткими, термо- и износостойкими при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндров должен обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках. Обычно цилиндры изготавливают из специального легированного чугуна, но могут применяться также алюминиевые сплавы и сталь. Внутреннюю рабочую поверхность цилиндра, называемую его зеркалом, тщательно обрабатывают и покрывают хромом для уменьшения трения, повышения износостойкости и долговечности.

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

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

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

Блок цилиндров

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

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

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

Остов двигателя

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

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

Поршень

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

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

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

Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б—з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е—з).

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна, или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

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

Поршневые кольца

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

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

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

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

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Поршневой палец

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим) проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

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

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

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

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

Шатун

Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.

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

Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах.

Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.

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

Коленчатый вал

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

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

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

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

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

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

Маховик

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

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

Видео-уроки о КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ): назначение, устройство, принцип работы

Если есть что-то, что прочно ассоциируется с любым автомобилем, это механизм двигателя. Как ни странно, принцип его действия мало изменился с тех пор, как 120 лет назад Карл Бенц запатентовал свой первый автомобиль. Система усложнялась, обрастала сложной электроникой, совершенствовалась, но кривошипно-шатунный механизм (КШМ) остался самым узнаваемым “портретом” любого мотора.

Что такое КШМ и для чего он нужен?

Двигатель в процессе работы должен давать какое-то постоянное движение, и удобней всего, чтобы это было равномерное вращение. Однако силовая часть (цилиндро-поршневая группа, ЦПГ) вырабатывает поступательное движение. Значит, нужно сделать так, чтобы один тип движения преобразовался в другой, причем с наименьшими потерями. Вот для этого и был создан кривошипно-шатунный механизм.
По сути, КШМ – это устройство для получения и преобразования энергии и передачи ее дальше, другим узлам, которые уже эту энергию используют.

Устройство КШМ

Строго говоря, КШМ автомобиля состоит из самого кривошипа, шатунов и поршней. Однако говорить о части, не рассказав о целостной конструкции, было бы в корне неправильно. Поэтому схема и назначение КШП и смежных элементов будет рассматриваться в комплексе.

Устройство КШМ: (1 — коренной подшипник на коренной шейке; 2 — шатунный подшипник на шатунной шейке; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — маховик; 9 — противовес; 10 — коленчатый вал.)
  1. Блок цилиндров – это начало всего движения в моторе. Его составляющие – поршни, цилиндры и гильзы цилиндров, в которых эти поршни движутся;
  2. Шатуны – это соединительные элементы между поршнями и коленвалом. По сути, шатун представляет собой прочную металлическую перемычку, которая одной стороной крепится к поршню с помощью шатунного пальца, а другой фиксируется на шейке коленвала. Благодаря пальцевому соединению поршень может двигаться относительно цилиндра в одной плоскости. Точно так же шатун охватывает посадочное место коленвала – шатунную шейку, и это крепление позволяет ему двигаться в той же плоскости, что и соединение с поршнем;
  3. Коленвал – коленчатый вал вращения, ось которого проходит через носок вала, коренные (опорные) шейки и фланец маховика. А вот шатунные шейки выходят за ось вала, и благодаря этому при его вращении описывают окружность;
  4. Маховик – обязательный элемент механизма, накапливающий инерцию вращения, благодаря которой двигатель работает ровней и не останавливается в “мертвой точке”.

Эти и другие элементы КШМ можно условно разделить на подвижные, те, что выполняют непосредственную работу, и неподвижные вспомогательные элементы.

Подвижная (рабочая) группа КШМ

Как понятно из названия, к подвижной группе относятся элементы, которые активно задействованы в работе двигателя.

  1. Поршень. При работе двигателя поршень перемещается в гильзе цилиндра под действием выталкивающей силы при сгорании топлива – с одной стороны, и поворотом коленвала – с другой. Для уплотнения зазора между ним и цилиндром на боковой поверхности поршня находятся поршневые кольца (компрессионные и маслосъемные), которые герметизируют промежуток и препятствуют потере мощности во время сгорания топлива.

    Устройство поршневой группы: (1 — масляно-охлаждающий канал; 2 — камера сгорания в днище поршня; 3 — днище поршня; 4 — канавка первого компрессионного кольца; 5 — первое (верхнее) компрессионное кольцо; 6 — второе (нижнее) компрессионное кольцо; 7 — маслосъемное кольцо; 8 — масляная форсунка; 9 — отверстие в головке шатуна для подвода масла к поршневому пальцу; 10 — шатун; 11 — поршневой палец; 12 — стопорное кольцо поршневого пальца; 13 и 14 — перегородки поршневых колец; 15 — жаровой пояс.)

  2. Шатун. Это соединительный элемент между поршнем и коленвалом. Верхней головкой шатун крепится к поршню с помощью пальца. Нижняя головка имеет съемную часть, так что шатун можно надеть на шейку коленвала. Для уменьшения трения между шейкой коленвала и головкой шатуна ставятся шатунные вкладыши – подшипники скольжения в виде двух пластин, изогнутых полукругом.

    Устройство шатуна

  3. Коленвал. Это центральная часть двигателя, без которой сложно представить себе его принцип работы. Основной его частью является ось вращения, которая одновременно служит опорой для коленвала в блоке цилиндров. Выступающие за ось вращения элементы предназначены для присоединения к шатунам: когда шатун движется вниз, коленвал позволяет ему описать нижней частью окружность одновременно с движением поршня. Так же, как и в случае с шатунами, опорные шейки коленвала лежат на подшипниках скольжения – вкладышах.

    Устройство коленвала

  4. Маховик. Он крепится к фланцу на торцевой части коленвала. Маховик вращается вместе с валом двигателя и частично демпфирует неизбежные в любом ДВС рывковые нагрузки. Но основная задача маховика – раскручивать коленвал (а с ним и цилиндро-поршневую группу), чтобы поршни не замерли в “мертвой точке”. Таким образом, часть мощности двигателя расходуется на поддержку вращения маховика.
Устройство маховика
Неподвижная группа КШМ

Неподвижной группой можно назвать внешнюю часть двигателя, в которой находится КШП.

  1. Блок цилиндров. По сути, это корпус, в котором располагаются непосредственно цилиндры, каналы системы охлаждения, посадочные места распредвала, коленвала и т.д. Он может выполняться из чугуна или алюминиевого сплава, и сегодня производители всё чаще используют алюминий, чтобы облегчить конструкцию. Для этой же цели вместо сплошного литья используются ребра жесткости, которые облегчают конструкцию без потери прочности. На боковых сторонах блока цилиндров располагаются посадочные места для вспомогательных механизмов двигателя.

    Блок цилиндров

  2. Головка блока цилиндров (ГБЦ). Устанавливается на блок цилиндров и закрывает его сверху. В ГБЦ предусмотрены отверстия для клапанов, впускного и выпускного коллекторов, крепления распредвала (одного или больше), крепления для других элементов двигателя. К ГБЦ, снизу, крепится прокладка (1) — пластина, которая герметизирует стык между блоком цилиндров и ГБЦ. В ней предусмотрены отверстия для цилиндров и крепежных болтов. А сверху — клапанная крышка (5), — ею закрывается ГБЦ сверху, когда двигатель собран и готов к запуску. Прокладка клапанной крышки. Это тонкая пластина, которая укладывается по периметру ГБЦ и герметизирует стык.
Устройство ГБЦ: (1 — прокладка ГБЦ; 2 — ГБЦ; 3 — сальник; 4 — прокладка крышки ГБЦ; 5 — крышка клапанная; 6- прижимная пластина; 7 — пробка маслозаливной горловины; 8 — прокладка пробки; 9 — направляющая втулка клапана; 10 — установочная втулка; 11 — болт крепления головки блока.)

Принцип работы КШМ

Работа механизма двигателя основана на энергии расширения при сгорании топливно-воздушной смеси. Именно эти “микровзрывы” являются движущей силой, которую кривошипно-шатунный механизм переводит в удобную форму. На видео, ниже, подробно описанный принцип работы КШМ в 3Д анимайии.

Принцип работы КШМ:

  1. В цилиндрах двигателя сгорает распыленное и смешанное с воздухом топливо. Такая дисперсия предполагает не медленное горение, а мгновенное, благодаря чему воздух в цилиндре резко расширяется.
  2. Поршень, который в момент начала горения топлива находится в верхней точке, резко опускается вниз. Это прямолинейное движение поршня в цилиндре.
  3. Шатун соединен с поршнем и коленвалом так, что может двигаться (отклоняться) в одной плоскости. Поршень толкает шатун, который надет на шейку коленвала. Благодаря подвижному соединению, импульс от поршня через шатун передается на коленвал по касательной, то есть вал делает поворот.
  4. Поскольку все поршни по очереди толкают коленвал по тому же принципу, их возвратно-поступательное движение переходит во вращение коленвала.
  5. Маховик добавляет импульс вращения, когда поршень находится в «мертвых» точках.

Интересно, что для старта двигателя нужно сначала раскрутить маховик. Для этой цели нужен стартер, который сцепляется с зубчатым венцом маховика и раскручивает его, пока мотор не заведется. Закон сохранения энергии в действии.

Остальные элементы двигателя: клапаны, распредвалы, толкатели, система охлаждения, система смазки, ГРМ и прочие – необходимые детали и узлы для обеспечения работы КШМ.

Основные неисправности

Учитывая нагрузки, как механические, так и химические, и температурные, кривошипно-шатунный механизм подвержен различным проблемам. Избежать неприятностей с КШП (а значит, и с двигателем) помогает грамотное обслуживание, но всё равно от поломок никто не застрахован.

Стук в двигателе

Один из самых страшных звуков, когда в моторе вдруг появляется странный стук и прочие посторонние шумы. Это всегда признак проблем: если что-то начало стучать, значит, с ним проблема. Поскольку в двигателе элементы подогнаны с микронной точностью, стук свидетельствует об износе. Придется разбирать двигатель, смотреть, что стучало, и менять изношенную деталь.

Основной причиной износа чаще всего становится некачественное ТО двигателя. Моторное масло имеет свой ресурс, и его регулярная замена архиважна. То же относится и к фильтрам. Твердые частички, даже мельчайшие, постепенно изнашивают тонко пригнанные детали, образуют задиры и выработку.

Стук может говорить и об износе подшипников (вкладышей). Они также страдают от недостатка смазки, поскольку именно на вкладыши приходится огромная нагрузка.

Снижение мощности

Потеря мощности двигателя может говорить о залегании поршневых колец. В этом случае кольца не выполняют свою функцию, в камере сгорания остается моторное масло, а продукты сгорания прорываются в двигатель. Прорыв газов говорит и о пустой растрате энергии, и это чувствует автовладелец как снижение динамических характеристик. Продолжительная работа в такой ситуации может только ухудшить состояние двигателя и довести стандартную, в общем-то, проблему до капремонта двигателя.

Проверить состояние мотора можно самостоятельно, измерив компрессию в цилиндрах. Если она ниже нормативной для данной модификации двигателя, значит, предстоит ремонт двигателя.

Повышенный расход масла

Если двигатель начал “жрать” масло, это явный признак залегания поршневых колец или других проблем с цилиндро-поршневой группой. Масло сгорает вместе с топливом, из выхлопной трубы идет черный дым, температура в камере сгорания превышает расчетную, и это не добавляет двигателю здоровья. В некоторых случаях может помочь очистка без демонтажа двигателя, но в большинстве случаев предстоит разборка и дефектовка двигателя.

Нагар

Отложения на поршнях, клапанах и свечах зажигания говорят о том, что с двигателем есть проблема. Если топливо не сгорает полностью, нужно искать причину неисправности и устранять ее. В противном случае мотору грозит перегрев из-за ухудшения теплопроводности поверхностей со слоем нагара.

Белый дым из выхлопной трубы

Появляется, когда в камеру сгорания попадает антифриз. Причиной чаще всего бывает износ прокладки ГБЦ или микротрещины в рубашке охлаждения двигателя, и для устранения проблемы необходима ее замена.

Медлить в этой ситуации нежелательно: маленькая протечка может обернуться гидроударом. Камера сгорания наполняется жидкостью, поршень движется вверх, но жидкость, в отличие от воздуха, не сжимается, и получается эффект удара о твёрдую поверхность. Последствия такой катастрофы могут быть любые, вплоть до “кулака дружбы” и продажи машины на запчасти.

Заключение

Несмотря на высокие нагрузки, критические условия работы и даже небрежность владельцев, кривошипно-шатунный механизм отличается завидной живучестью. Вывести его из строя можно неправильным обслуживанием, нештатными нагрузками, поломкой смежных элементов. Да, двигатель почти всегда можно починить, но эта услуга обойдётся в разы дороже, чем просто грамотное регулярное ТО. Недаром же есть двигатели “миллионники”, которые способны служить десятилетиями, не доставляя проблем владельцу машины.

Устройство КШМ

 

 

 

 

 КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

Основные размеры КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

показаны на рисунке. Хорошо зарекомендовали

себя двигателя ВАЗ 2110, они имеют много

взаимозаменяемых деталей КШМ с двигателями

ВАЗ 2108, ВАЗ 2109

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.

Подвижные детали: 

поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны, коленчатый вал, маховик.

Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.

Поршневая группа

Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.


Маховики отливают из чугуна в виде лиска с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.

Поршни

Форма и конструкция поршня, включая днище поршня и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания.

 Устройство шатуна

Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу

 

 

Устройство КШМ автомобиля. 

1 — стопорное кольцо, 2 — поршневой палец, 3 — маслосьемные кольца, 4 — компрессионные кольца, 5 — камера сгорания, 6 — днище поршня, 7 — головка поршня:     8 — юбка поршня;  9 —  поршень: 10 — форсунка; 11- шатун; 12  — вкладыш;  13 — шайба , 14 — длинный болт; 15 — короткий болт; 16 — крышка шатуна, 17  —  втулка шатуна;  18 — номер на шатуне; 19 — метка на крышке шатуна; 20 —  шатунный болт.

 

Поршень состоит из головки поршня и направляющей части — юбки поршня. С внутренней стороны имеются приливы — бобышки с гладкими отверстиями под поршневой палец. Для фиксации пальца в отверстиях проточены канавки под стопорные кольца. В зоне выхода отверстий на внешних стенках юбки выполняются местные углубления, где стенки юбки не соприкасаются со стенками цилиндров. Таким образом получаются так называемые холодильники. Для снижения температуры нагрева направляющей поршня в карбюраторных двигателях головку поршня отделяют две поперечные симметричные прорези, которые препятствуют отводу теплоты от днища.

Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна. Это приводит к удару поршня о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4—1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.


Головка поршня состоит из днища и образующих ее стенок, в которых именно канавки под поршневые кольца. В нижней канавке находятся дренажные отверстия для отвода масла диаметром 2,5—3 мм. Днище головки является одной из стенок камеры сгорания и воспринимает давление газов, омывается открытым пламенем и горячими газами. Для увеличения прочности днища и повышения обшей жесткости головки се стенки выполняются с массивными ребрами. Днища поршней изготовляют плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Форма выбирается с учетом типа двигателя, камеры сгорания, процесса смесеобразования и технологии изготовления поршней.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня.

По назначению кольца подразделяются на:

Компрессионные кольца — препятствующие прорыву газов в картер и отводу теплоты в стенки цилиндра.

Маслосъемные кольца — обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.


Изготовляются кольца из специальною легированною чугуна или стали. Разрез кольца, называемый замком, может быть прямым, косым или ступенчатым. По форме и конструкции поршневые кольца дизелей делятся на трапециевидные, с конической поверхностью, и подрезом, маслосъемные, пружинящие с расширителем; поршневые кольца карбюраторных двигателей — на бочкообразные, с конической поверхностью со скосом, с подрезом; маслосьемные — с дренажными отверстиями и узкой перемычкой, составные предсталяют собой два стальных лиска (осевой и радиальный расширители).

Составное маслосъемное поршневое кольцо (а) и его установка в головке поршня двигателя: 1 — дискообразное кольцо; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расширитель; 4— замок кольца; 5 — компрессионные кольца; 6 — поршень; 7 — отверстие в канавке маслосъемного кольца.

Для повышения износостойкости первого компрессионного кольца, работающего и условиях высоких температур  и граничного трения, его поверхность покрывают пористым хромом. Устанавливая на поршень поршневые кольца, необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены один относительно другого на некоторый угол (90 —180 градусов).

Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Поршневые пальцы изготовляют из малоуглеродистых сталей. Рабочую поверхность тщательно обрабатывают и шлифуют. Для уменьшения массы палец выполняют пустотелым.

Установка поршневого пальца

Шатун шарнирно соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала. Он воспринимает от поршня и передает коленчатому валу усилие давления газов при рабочем ходе, обеспечивает перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатун работает в условиях значительных нагрузок действующих по его продольной оси.

Шатун состоит из верхней головки, в которой имеется гладкое отверстие под подшипник поршневого пальца; стержня двутаврового сечения и нижней головки с разъемным отверстием для крепления с шатунной шейкой коленчатого вата. Крышка нижней головки крепится с помощью шатунных болтов. Шатун изготавливают методом гарячей штамповки из высокочественной стали. Для более подробного изучения создан раздел «Устройство шатуна«.

Устройство шатуна

Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр,  чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).

Вкладыши изготовляются из стальной профилированной ленты толщиной 1,3—1,6 мм для карбюраторных двигателей и 2—3,6 мм для дизелей. На ленту наносят антифрикционный сплав толщиной 0,25—-0,4 мм — высокооловянистый алюминиевый сплав (для карбюраторных двигателей). На дизелях марки «КамАЗ» применяют трехслойные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. Шатунные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку шатуна с натягом 0,03—0,04 мм. От осевого смешения и провертывания вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые при сборке шатуна и крышки должны располагаться на одной стороне шатуна.

Устройство двигателя автомобиля не сложно для обучения, главное изучать материал последовательно и систематизированно.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Устройство КШМ двигателя

1.1 Подвижные детали КШМ

1.2 Неподвижные детали КШМ

2. Неисправности КШМ двигателя

2.1 Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)

2.2 Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля

3. Капитальный ремонт двигателя автомобиля

 

Кривошипно-шатунный механизм: устройство, детали, принцип работы

Практически в любом поршневом двигателе, установленном в автомобиле, тракторе, мотоблоке, используется кривошипно- шатунный механизм. Стоят они и компрессорах для производства сжатого воздуха. Энергию расширяющихся газов, продуктов сгорания очередной порции рабочей смеси, кривошипный механизм преобразует во вращение рабочего вала, передаваемое на колеса, гусеницы или привод мотокосы. В компрессоре происходит обратное явление: энергия вращения приводного вала преобразуется в потенциальную энергию сжимаемого в рабочей камере воздуха или другого газа.

Устройство механизма

Первые кривошипные устройства были изобретены в античном мире. На древнеримских лесопилках вращательное движение водяного колеса, вращаемого речным течением, преобразовывалось в возвратно-поступательной движение полотна пилы. В античности большого распространения такие устройства не получили по следующим причинам:

  • деревянные части быстро изнашивались и требовали частого ремонта или замены;
  • рабский труд обходился дешевле высоких для того времени технологий.

В упрощенном виде кривошипно-шатунный механизм использовался с XVI века в деревенских прялках. Движение педали преобразовывалось во вращение прядильного колеса и других частей приспособления.

Разработанные в XVIII веке паровые машины тоже использовали кривошипный механизм. Он располагался на ведущем колесе паровоза. Давление пара на поршневое дно преобразовывалось в возвратно- поступательное движение штока, соединенного с шатуном, шарнирно закрепленном на ведущем колесе. Шатун придавал колесу вращение. Такое устройство кривошипно-шатунного механизма было основой механического транспорта до первой трети XX века.

Паровозная схема была улучшена в крейцкопфных моторах. Поршень в них жестко прикреплен к крейцкопфу- штоку, скользящему в направляющих взад и вперед. На конце штока закреплен шарнир, к нему присоединен шатун. Такая схема увеличивает размах рабочих движений, позволяет даже сделать вторую камеру с другой стороны от поршня. Таким образом каждое движение штока сопровождается рабочим тактом. Такая кинематика и динамика кривошипно-шатунного механизма позволяет при тех же габаритах удвоить мощность. Крейцкопфы применяются в крупных стационарных и корабельных дизельных установках.

Элементы, составляющие кривошипно-шатунный механизм, разбивают на следующие типы:

  • Подвижные.
  • Неподвижные.

К первым относятся:

  • поршень;
  • кольца;
  • пальцы;
  • шатун;
  • маховик;
  • коленвал;
  • подшипники скольжения коленчатого вала.

К неподвижным деталям кривошипно-шатунного механизма относят:

  • блок цилиндров;
  • гильза;
  • головка блока;
  • кронштейны;
  • картер;
  • другие второстепенные элементы.

Поршни, пальцы и кольца объединяют в поршневую группу.

Каждый элемент, равно как и подробная кинематическая схема и принцип работы заслуживают более подробного рассмотрения

Блок цилиндров

Это одна из самых сложных по конфигурации деталь двигателя. На схематическом объемном чертеже видно, что внутри он пронизан двумя непересекающимися системами каналов для подачи масла к точкам смазки и циркуляции охлаждающей жидкости. Он отливается из чугуна или сплавов легких металлов, содержит в себе места для запрессовки гильз цилиндра, кронштейны для подшипников коленвала, пространство для маховика, систем смазки и охлаждения. К блоку подходят патрубки системы подачи топливной смеси и удаления отработанных газов.

Снизу к блоку через герметичную прокладку крепится масляный картер- резервуар для смазки. В этом картере и происходит основная работа кривошипно- шатунного механизма, сокращенно КШМ.

Гильза должна выдерживать высокое давление в цилиндре. Его создают газы, образовавшиеся после сгорания топливной смеси. Поэтому и то место блока, куда гильзы запрессованы, должно выдерживать большие механические и термические нагрузки.

Гильзы обычно изготавливают из прочных сортов стали, реже — из чугуна. В ходе работы двигателя они изнашиваются при капитальном ремонте двигателя могут быть заменены. Различают две основных схемы их размещения:

  • сухая, внешняя сторона гильзы отдает тепло материалу блока цилиндров;
  • влажная, гильза омывается снаружи охлаждающей жидкостью.

Второй вариант позволяет развивать большую мощность и переносить пиковые нагрузки.

Поршни

Деталь представляет из себя стальную или алюминиевую отливку в виде перевернутого стакана. Скользя по стенкам цилиндра, он принимает на себя давление сгоревшей топливной смеси и превращает его в линейное движение. Далее через кривошипный узел она превращается во вращение коленчатого вала, а затем передается на сцепление и коробку передач и через кардан к колесам. Силы, действующие в кривошипно-шатунном механизме, приводят транспортное средство или стационарный механизм в движение.

Деталь выполняет следующие функции:

  • на такте впуска, двигаясь вниз (или в направлении от коленчатого вала, если цилиндр расположен не вертикально) на, он увеличивает объем рабочей камеры и создает в ней разрежение, затягивающее и равномерно распределяющее по объему очередную порцию рабочей смеси;
  • на такте сжатия поршневая группа движется вверх, сжимая рабочую смесь до необходимой степени;
  • далее идет рабочий такт, деталь под давлением идет вниз, передавая импульс вращения коленчатому валу;
  • на такте выпуска он снова идет вверх, вытесняя отработанные газы в выхлопную систему.

На всех тактах, кроме рабочего, поршневая группа движется за счет коленчатого вала, забирая часть энергии его вращения. На одноцилиндровых двигателях для аккумуляции такой энергии служим массивный маховик, на многоцилиндровые такты цилиндров сдвинуты во времени.

Конструктивно изделие подразделяется на такие части, как:

  • днище, воспринимающее давление газов;
  • уплотнение с канавками для поршневых колец;
  • юбка, в которой закреплен палец.

Палец служит осью, на которой закреплено верхнее плечо шатуна.

Поршневые кольца

Назначение и устройство поршневых колец обуславливается их ролью в работе кривошипных- устройств. Кольца выполняются плоскими, они имеют разрез шириной в несколько десятых частей миллиметра. Их вставляют в проточенные для них кольцевые углубления на уплотнении.

Кольца выполняют следующие функции:

  • Уплотняют зазор между гильзой и стенками поршня.
  • Обеспечивают направление движения поршня.
  • Охлаждают. Касаясь гильзы, компрессионные кольца отводят избыточное тепло от поршня, оберегая его от перегрева.
  • Изолируют рабочую камеру от смазочных материалов в картере. С одной стороны, кольца задерживают капельки масла, разбрызгиваемые в картере ударами противовесов щек коленвала, с другой, пропускают небольшое его количество для смазки стенок цилиндра. За это отвечает нижнее, маслосъемное кольцо.

Смазывать необходимо и соединение поршня с шатуном.

Отсутствие смазки в течение нескольких минут приводит детали цилиндра в негодность. Трущиеся части перегреваются и начинают разрушаться либо заклиниваются. Ремонт в этом случае предстоит сложный и дорогостоящий.

Поршневые пальцы

Осуществляют кинематическую связь поршня и шатуна. Изделие закреплено в поршневой юбке и служит осью подшипника скольжения. Детали выдерживают высокие динамические нагрузки во время рабочего хода, а также смены такта и обращения направления движения. Вытачивают их из высоколегированных термостойких сплавов.

Различают следующие типы конструкции пальцев:

  • Фиксированные. Неподвижно крепятся в юбке, вращается только обойма верхней части шатуна.
  • Плавающие. Могут проворачиваться в своих креплениях.

Плавающая конструкция применяется в современных моторах, она снижает удельные нагрузки на компоненты кривошипно- шатунной  группы и увеличивает их ресурс.

Шатун

Эта ответственный элемент кривошипно-шатунного механизма двигателя выполнен разборным, для того, чтобы можно было менять вкладыши подшипников в его обоймах. Подшипники скольжения используются на низкооборотных двигателях, на высокооборотных устанавливают более дорогие подшипники качения.

Внешним видом шатун напоминает накидной ключ. Для повышения прочности и снижения массы поперечное сечение сделано в виде двутавровой балки.

При работе деталь испытывает попеременно нагрузки продольного сжатия и растяжения. Для изготовления используют отливки из легированной или высокоуглеродистой стали.

Коленчатый вал

Преобразование осуществляет с помощь.

Из деталей кривошипно-шатунной группы коленчатый вал имеет наиболее сложную пространственную форму. Несколько коленчатых сочленений выносят оси вращения его сегментов в сторону от основной продольной оси. К этим вынесенным осям крепятся нижние обоймы шатунов. Физический смысл конструкции точно такой же, как и при закреплении оси шатуна на краю маховика. В коленвала «лишняя», неиспользуемая часть маховика изымается и заменяется противовесом. Это позволяет существенно сократить массу и габариты изделия, повысить максимально доступные обороты.

Основные части, из которых состоит коленвал, следующие:

  • Шейки. Служат для крепления вала в кронштейнах картера и шатунов на валу. Первые называют коренными, вторые — шатунными.
  • Щеки. Образуют колена, давшие узлу свое название. Вращаясь вокруг продольной оси и толкаемые шатунами, преобразуют энергию продольного движения поршневой группы во вращательную энергию коленвала.
  • Фронтальная выходная часть. На ней размещен шкив, от которого цепным или ременным приводом крутятся валы вспомогательных систем мотора- охлаждения, смазки, распределительного механизма, генератора.
  • Основная выходная часть. Передает энергию трансмиссии и далее — колесам.

Тыльная часть щек, выступающая за ось вращения коленвала, служит противовесом для основной их части и шатунных шеек. Это позволяет динамически уравновесит вращающуюся с большой скоростью конструкцию, избежав разрушительных вибраций во время работы.

Для изготовления коленвалов используются отливки из легких высокопрочных чугунов либо горячие штамповки (поковки) из упрочненных сортов стали.

Картер двигателя

Служит конструктивной основой всего двигателя, к нему крепятся все остальные детали. От него отходят внешние кронштейны, на них весь агрегат прикреплен к кузову. К картеру крепится трансмиссия, передающая от двигателя к колесам крутящий момент. В современных конструкциях картер исполняется единой деталью с блоком цилиндров. В его пространственных рамках и происходит основная работа узлов, механизмов и деталей мотора. Снизу к картеру крепится поддон для хранения масла для смазки подвижных частей.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Принцип работы кривошипно — шатунного механизма не изменился за последние три столетия.

Во время рабочего такта воспламенившаяся в конце такта сжатия рабочая смесь быстро сгорает, продукты сгорания расширяются и толкают поршень вниз. Он толкает шатун, тот упирается в нижнюю ось, разнесенную в пространстве с основной продольной осью.  В результате под действием приложенных по касательной сил коленвал проворачивается на четверть оборота в четырехтактных двигателях и на пол-оборота в двухтактных. таким образом продольное движение поршня преобразуется во вращение вала.

Расчет кривошипно-шатунного механизма требует отличных знаний прикладной механики, кинематики, сопротивления материалов. Его поручают самым опытным инженерам.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Сбои в работе могут случиться в разных элементах кривошипно-шатунной группы. Сложность конструкции и сочетания параметров шатунных механизмов двигателей заставляет особенно внимательно относить к их расчету, изготовлению и эксплуатации.

Наиболее часто к неполадкам приводит несоблюдение режимов работы и технического обслуживания мотора. Некачественная смазка, засорение каналов подачи масла, несвоевременная замена или пополнение запаса масла в картере до установленного уровня- все эти причины приводят к повышенному трению, перегреву деталей, появлению на их рабочих поверхностях задиров, потертостей и царапин. При каждой замене масла обязательно следует менять масляный фильтр. В соответствии с регламентом обслуживания также нужно менять топливные и воздушные фильтры.

Нарушение работы системы охлаждения также вызывает термические деформации деталей вплоть до их заклинивания или разрушения. Особенно чувствительны к качеству смазки дизельные моторы.

Неполадки в системе зажигания также могут привести к появлению нагара на поршне и п\его кольцах Закоксовывание колец вызывает снижение компрессии и повреждение стенок цилиндра.

Бывает также, что причиной поломки становятся некачественные либо поддельные детали или материалы, примененные при техническом обслуживании. Лучше приобретать их у официальных дилеров или в проверенных магазинах, заботящихся о своей репутации.

Перечень неисправностей КШМ

Наиболее распространенными поломками механизма являются:

  • износ и разрушение шатунных и коренных шеек коленвала;
  • стачивание, выкрашивание или плавление вкладышей подшипников скольжения;
  • загрязнение нагаром сгорания поршневых колец;
  • перегрев и поломка колец;
  • скопление нагара на поршневом днище приводит к его перегреву и возможному разрушению;
  • длительная эксплуатация двигателя с детонационными эффектами вызывает прогорание днища поршня.

Сочетание этих неисправностей со сбоем в системе смазки может вызвать перекос поршней в цилиндрах и заклинивание двигателя. Устранение всех этих поломок связано демонтажом двигателя и его частичной или полной разборкой.

Ремонт занимает много времени и обходится недешево, поэтому лучше выявлять сбои в работе на ранних стадиях и своевременно устранять неполадки.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Для своевременного выявления сбоев и начинающих развиваться негативных процессов в кривошипно- шатунной группе полезно знать из внешних признаков:

  • Стуки в двигателе, непривычные звуки при разгоне.  Звенящие звуки часто бывают вызваны детонационными явлениями. Неполное сгорание топлива во время рабочего такта и взрывообразное его сгорание на такте выпуска приводят к скоплению нагара на кольцах и днище поршня, к ухудшению условий их охлаждения и разрушению. Необходимо залить качественное топливо и проверит параметры работы системы зажигания на стенде.
  • Глухие стуки говорят об износе шеек коленвала. В этом случае следует прекратить эксплуатацию, отшлифовать шейки и заменить вкладыши на более толстые из ремонтного комплекта.
  • «Поющий» на высокой звонко ноте звук указывает на возможное начало плавления вкладышей или на нехватку масла при повышении оборотов. Также нужно срочно ехать в сервис.
  • Сизые клубы дыма из выхлопного патрубка свидетельствуют о избытке масла в рабочей камере. Следует проверить состояние колец и при необходимости заменить их.
  • Падение мощности также может вызываться закоксовыванием колец и снижением компрессии.

При обнаружении этих тревожных симптомов не стоит откладывать визит в сервисный центр. Заклиненный двигатель обойдется намного дороже, и по деньгам, и по затратам времени.

Обслуживание КШМ

Чтобы не повредить детали КШМ, нужно соблюдать все требования изготовителя по периодическому обслуживанию и регулярному осмотру автомобиля.

Уровень масла, особенно на не новом автомобиле, следует проверять ежедневно перед выездом. Занимает это меньше минуты, а может сэкономить месяцы ожидания при серьезной поломке.

Топливо нужно заливать только с проверенных АЗС известных брендов, не прельщаясь двухрублевой разницей в цене.

При обнаружении перечисленных выше тревожных симптомов нужно незамедлительно ехать на СТО.

Не стоит самостоятельно, по роликам из Сети, пытаться растачивать цилиндры, снимать нагар с колец и выполнять другие сложные ремонтные работы. Если у вас нет многолетнего опыта такой работы- лучше обратиться к профессионалам. Самостоятельная установка шатунного механизма после ремонта- весьма сложная операция.

Применять различные патентованные средства «для преобразования нагара на стенках цилиндров», «для раскоксовывания» разумно лишь тогда, когда вы точно уверены и в диагнозе, и в лекарстве.

Устройство КШМ

 

 

 

 

 КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

Основные размеры КШМ ВАЗ 2110, 2111, 2112

показаны на рисунке. Хорошо зарекомендовали

себя двигателя ВАЗ 2110, они имеют много

взаимозаменяемых деталей КШМ с двигателями

ВАЗ 2108, ВАЗ 2109

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала.

Устройство КШМ можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные.

Подвижные детали: 

поршень, поршневые кольца, поршневые пальцы и шатуны, коленчатый вал, маховик.

Блок-картер, головка блока цилиндров, гильзы цилиндров. Имеются также фиксирующие и крепежные детали.

Поршневая группа

Поршневая группа включает в себя поршень, поршневые кольца, поршневой палец с фиксирующими деталями. Поршень воспринимает усилие расширяющихся газов при рабочем ходе и передает ею через шатун па кривошип коленчатого вала; осуществляет подготовительные такты; уплотняет над поршневую полость цилиндра как от прорыва газов в картер, так и от излишнего проникновения в нее смазочного материала.

Коренные подшипники

Для коренных подшипников применяются подшипники скольжения, выполненные в виде вкладышей, основой которых является стальная лента толщиной 1,9—2,8 мм для карбюраторных двигателей и 3—6 мм для дизелей. В качестве антифрикционного материала вкладышей используют высокооловянистый алюминиевый сплав для карбюраторных двигателей и трехслойные с рабочим слоем из свинцовой бронзы.

Маховик

Маховик служит для уменьшения неравномерности вращения коленчатого вала, накопления энергии во время рабочего хода поршня, необходимой для вращения вала в течение подготовительных тактов, и вывода деталей КШМ из ВМТ (верхней мертвой точки) и НВТ (нижней мертвой точки).
В многоцилиндровых двигателях маховик является, в основном, накопителем кинетической энергии, необходимой для пуска двигателя и обеспечения плавного трогания автомобиля с места.


Маховики отливают из чугуна в виде лиска с массивным ободом и проводят его динамическую балансировку в сборе с коленчатым валом. На ободе маховика имеется посадочный поясок для напрессовки зубчатого венца для электрического пуска стартером. На цилиндрической поверхности маховика находятся метки или маркировочные штифты и надписи, определяющие момент прохождения ВМТ поршнем первого цилиндра. На торцевую рабочую поверхность опирается фрикционный диск сцепления. Для крепления его кожуха имеются резьбовые отверстия. Маховик центрируют по наружной поверхности фланца с помощью выточки, а положения его относительно коленчатого вала фиксируют установочным штифтом или несимметричным расположением отверстий крепления маховика.

Поршни

Форма и конструкция поршня, включая днище поршня и отверстие под поршневой палец, в значительной степени определяются формой камеры сгорания.

 Устройство шатуна

Шатун необходим для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилия от поршня к коленчатому валу

 

 

Устройство КШМ автомобиля. 

1 — стопорное кольцо, 2 — поршневой палец, 3 — маслосьемные кольца, 4 — компрессионные кольца, 5 — камера сгорания, 6 — днище поршня, 7 — головка поршня:     8 — юбка поршня;  9 —  поршень: 10 — форсунка; 11- шатун; 12  — вкладыш;  13 — шайба , 14 — длинный болт; 15 — короткий болт; 16 — крышка шатуна, 17  —  втулка шатуна;  18 — номер на шатуне; 19 — метка на крышке шатуна; 20 —  шатунный болт.

 

Поршень состоит из головки поршня и направляющей части — юбки поршня. С внутренней стороны имеются приливы — бобышки с гладкими отверстиями под поршневой палец. Для фиксации пальца в отверстиях проточены канавки под стопорные кольца. В зоне выхода отверстий на внешних стенках юбки выполняются местные углубления, где стенки юбки не соприкасаются со стенками цилиндров. Таким образом получаются так называемые холодильники. Для снижения температуры нагрева направляющей поршня в карбюраторных двигателях головку поршня отделяют две поперечные симметричные прорези, которые препятствуют отводу теплоты от днища.

Нагрев, а следовательно, и тепловое расширение поршня по высоте неравномерны. Поэтому поршни выполняют в виде конуса овального сечения. Головка поршня имеет диаметр меньше, чем направляющая. В быстроходных двигателях, особенно при применении коротких шатунов, скорость изменения боковой силы довольно значительна. Это приводит к удару поршня о цилиндр. Чтобы избежать стуков, при перекладке поршневые пальцы смещают на 1,4—1,6 мм в сторону действия максимальной боковой силы, что приводит к более плавной перекладке и снижению уровня шума.


Головка поршня состоит из днища и образующих ее стенок, в которых именно канавки под поршневые кольца. В нижней канавке находятся дренажные отверстия для отвода масла диаметром 2,5—3 мм. Днище головки является одной из стенок камеры сгорания и воспринимает давление газов, омывается открытым пламенем и горячими газами. Для увеличения прочности днища и повышения обшей жесткости головки се стенки выполняются с массивными ребрами. Днища поршней изготовляют плоскими, выпуклыми, вогнутыми и фигурными. Форма выбирается с учетом типа двигателя, камеры сгорания, процесса смесеобразования и технологии изготовления поршней.

Поршневые кольца

Поршневые кольца — элементы уплотнения поршневой группы, обеспечивающие герметичность рабочей полости цилиндра и отвод теплоты от головки поршня.

По назначению кольца подразделяются на:

Компрессионные кольца — препятствующие прорыву газов в картер и отводу теплоты в стенки цилиндра.

Маслосъемные кольца — обеспечивающие равномерное распределение масла по поверхности цилиндра и препятствующие проникновению масла в камеру сгорания.


Изготовляются кольца из специальною легированною чугуна или стали. Разрез кольца, называемый замком, может быть прямым, косым или ступенчатым. По форме и конструкции поршневые кольца дизелей делятся на трапециевидные, с конической поверхностью, и подрезом, маслосъемные, пружинящие с расширителем; поршневые кольца карбюраторных двигателей — на бочкообразные, с конической поверхностью со скосом, с подрезом; маслосьемные — с дренажными отверстиями и узкой перемычкой, составные предсталяют собой два стальных лиска (осевой и радиальный расширители).

Составное маслосъемное поршневое кольцо (а) и его установка в головке поршня двигателя: 1 — дискообразное кольцо; 2 — осевой расширитель; 3 — радиальный расширитель; 4— замок кольца; 5 — компрессионные кольца; 6 — поршень; 7 — отверстие в канавке маслосъемного кольца.

Для повышения износостойкости первого компрессионного кольца, работающего и условиях высоких температур  и граничного трения, его поверхность покрывают пористым хромом. Устанавливая на поршень поршневые кольца, необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец были смещены один относительно другого на некоторый угол (90 —180 градусов).

Поршневой палец обеспечивает шарнирное соединение шатуна с поршнем. Поршневые пальцы изготовляют из малоуглеродистых сталей. Рабочую поверхность тщательно обрабатывают и шлифуют. Для уменьшения массы палец выполняют пустотелым.

Установка поршневого пальца

Шатун шарнирно соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала. Он воспринимает от поршня и передает коленчатому валу усилие давления газов при рабочем ходе, обеспечивает перемещение поршней при совершении вспомогательных тактов. Шатун работает в условиях значительных нагрузок действующих по его продольной оси.

Шатун состоит из верхней головки, в которой имеется гладкое отверстие под подшипник поршневого пальца; стержня двутаврового сечения и нижней головки с разъемным отверстием для крепления с шатунной шейкой коленчатого вата. Крышка нижней головки крепится с помощью шатунных болтов. Шатун изготавливают методом гарячей штамповки из высокочественной стали. Для более подробного изучения создан раздел «Устройство шатуна«.

Устройство шатуна

Для смазывания подшипника поршневого пальца (бронзовая втулка) в верхней головке шатуна имеются отверстие или прорези. В двигателях марки «ЯМЗ» подшипник смазывается под давлением, для чего в стержне шатуна имеется масляный канал. Плоскость разъема нижней головки шатуна может располагаться под различными углами к продольной оси шатуна. Наибольшее распространение получили шатуны с разъемом перпендикулярным к оси стержня, В двигателях марки «ЯМЗ» имеющим больший диаметр,  чем диаметр цилиндра, pазмер нижней головки шатуна, выполнен косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным. Для подвода масла к стенкам цилиндра на нижней головке шатуна имеется отверстие. С целью уменьшения трения и изнашивания в нижние головки шатунов устанавливают подшипники скольжения, состоящие из двух взаимозаменяемых вкладышей (верхнего и нижнею).

Вкладыши изготовляются из стальной профилированной ленты толщиной 1,3—1,6 мм для карбюраторных двигателей и 2—3,6 мм для дизелей. На ленту наносят антифрикционный сплав толщиной 0,25—-0,4 мм — высокооловянистый алюминиевый сплав (для карбюраторных двигателей). На дизелях марки «КамАЗ» применяют трехслойные вкладыши, залитые свинцовистой бронзой. Шатунные вкладыши устанавливаются в нижнюю головку шатуна с натягом 0,03—0,04 мм. От осевого смешения и провертывания вкладыши удерживаются в своих гнездах усиками, входящими в пазы, которые при сборке шатуна и крышки должны располагаться на одной стороне шатуна.

Устройство двигателя автомобиля не сложно для обучения, главное изучать материал последовательно и систематизированно.

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Устройство КШМ двигателя

1.1 Подвижные детали КШМ

1.2 Неподвижные детали КШМ

2. Неисправности КШМ двигателя

2.1 Звуки неисправностей двигателя (стуки двигателя)

2.2 Признаки и причины неисправностей двигателя автомобиля

3. Капитальный ремонт двигателя автомобиля

 

Как устроен и для чего служит кривошипно-шатунный механизм? 7 основных неисправностей, которые могут возникнуть в его работе

Если у вас есть автомобиль, то с вероятностью 99.99%, в нём есть кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Его нет только в «чистых» электромобилях, а также автомобилях с роторно-поршневым двигателем, а также в газотурбинных двигателях. Все остальные автомобильные двигатели внутреннего сгорания построены именно на базе КШМ, и неважно, дизельные они или бензиновые. Данная система передаёт энергию горения рабочей смеси через коленчатый вал и далее трансмиссию на колёса автомобиля, преобразуя возвратно-поступательное (туда и обратно) движение поршней в цилиндрах мотора во вращательное движение коленчатого вала.

Содержание статьи

Устройство механизма

Классический кривошипно-шатунный механизм был известен ещё в Древнем Риме. Использовался похожий принцип в Римской пилораме, только там вращение, под воздействием течения реки, водяного колеса превращалось в возвратно-поступательное движение пилы.

В паровых машинах также использовался КШМ, похожий на использующийся сейчас в автомобильных двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Только в нём поршень был соединён с шатуном через шток и цилиндр низкого давления. Схожая конструкция используется иногда в ДВС и по сей день.

В так называемых крейцкопфных двигателях поршень жёстко соединён с крейцкопфом – деталью, движущейся по неподвижным направляющим в одном измерении, как и поршень, через шток, а далее по привычной схеме – шатун с коленвалом. Это позволяет увеличить рабочий ход поршня, а иногда делает цилиндр двусторонним, в таких конструкциях добавлена ещё одна камера сгорания. Такой тип КШМ применяется чаще всего в судовых дизелях и другой крупной технике.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из двух основных групп деталей – подвижных и неподвижных:

  1. К подвижным частям КШМ относятся следующие детали: поршни, которые вместе с кольцами и пальцами объединены в поршневую группу, шатуны, коленчатый вал (в просторечном сокращении — коленвал), подшипники коленвала и маховик.
  2. Неподвижные – это картер, объединённый с блоком цилиндров, гильзы цилиндров, головка блока цилиндров. Также к ним относятся поддон (нижний картер), полукольца коленвала, картер маховика и сцепления, а также кронштейны и детали крепежа.

Иногда выделяют и цилиндропоршневую группу, в которую входит поршневая и гильза цилиндра.

Блок цилиндров

Блок цилиндров сейчас неотделим от картера блока. Так, кстати, было не всегда – на старых двигателях (у «Запорожца», например) они могли быть изготовлены раздельно. Именно картер вместе с блоком цилиндров – основной узел конструкции двигателя автомобиля.

Внутри блока и происходит вся полезная работа двигателя. К блоку цилиндров крепятся внизу — нижний картер (поддон), сверху — головка блока, сзади — картер маховика, топливная, выпускная системы и другие детали двигателя. Сам блок прикреплён к шасси автомобиля через специальные «подушки».

Материал, из которого изготовлена эта важная часть двигателя – чаще всего либо алюминий, либо чугун. На спортивных автомобилях могут применяться и композитные материалы. В блок запрессованы съёмные гильзы, которые облегчают ход поршней и ремонтопригодность блока – то есть его расточку под «ремонтные» поршни и кольца. Гильзы делают из чугуна, стали или композитных сплавов. Существует два вида гильз:

  • «сухие» — когда внешняя поверхность гильз не омывается охлаждающей жидкостью;
  • «мокрые» — когда гильзу снаружи охлаждает поток жидкости.

Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки.

Поршни

Поршень – это металлическая деталь, которая имеет форму стакана, и в некоторых автопредприятиях водители и автослесари со стажем старые поршни, очищенные от нагара, в качестве стаканов и использовали. Однако основное его предназначение, естественно, не в этом, а для того, чтобы преобразовывать потенциальную энергию давления и термическую энергию температуры газов в кинетическую энергию вращения коленчатого вала в момент рабочего хода.

Во время тактов впуска он служит в качестве насоса, затягивающего воздух или горючую смесь, в ходе такта сжатия сжимает её, а в ходе такта выпуска — помогает удалению отработанных газов. Во время рабочего хода (точнее, чуть раньше) смесь воспламеняется (или форсунка впрыскивает топливо на дизельных двигателях), и горящие газы давят на поршень, заставляя его выполнять работу по преобразованию термической энергии в кинетическую.

Поршень современного автомобильного двигателя выполнен чаще всего из сплавов на основе алюминия. Они обеспечивают хороший отвод лишнего тепла, к тому же довольно лёгкие.

Составные части поршня автомобильного двигателя – это днище, уплотняющяя часть и юбка. Поршень соединяется с шатуном при помощи находящегося в юбке пальца. Для обеспечения плотности соединения поршня со стенкой цилиндра применяются поршневые кольца.

Поршневые кольца

Это плоские незамкнутые (с разъёмом в несколько десятых долей миллиметра) стальные или чугунные кольца, надеваемые в специальные канавки на уплотнительную часть поршня. Они служат для нескольких целей:

  1. Уплотнение. Качественные, неизношенные кольца повышают компрессию (давление в цилиндре).
  2. Теплопередача. Компрессионные кольца передают лишнее тепло гильзе цилиндра, предотвращая перегрев двигателя.
  3. Не пропускают моторное масло из картера в камеру сгорания, но оставляют на стенках гильзы небольшой слой масла для смазки цилиндра. Самое нижнее кольцо называется маслосъёмным. Его конструкция специально разработана под эту задачу.
Поршневые пальцы

Поршневой палец нужен для того, чтобы связать поршень с шатуном. Он находится во внутренней части юбки поршня и представляет собой металлический цилиндр, отдалённо похожий на палец (отсюда и название). Шатун не крепится жёстко на пальце, ведь надо обеспечивать максимально ровную передачу крутящего момента от поршня к шатуну и далее. Выполнены пальцы обычно из легированной стали.

Пальцы делятся на фиксированные и плавающие. Фиксированный жёстко прикреплён к юбке поршня, и двигается на нём только шатун, а плавающий палец как в поршневой юбке, и на шатуне может крутиться. Сейчас в конструкциях автомоторов преобладают плавающие пальцы, обеспечивающие более полную и плавную передачу крутящего момента и снижающие нагрузку на детали КШМ.

Шатун

Для того, чтоб передать крутящий момент с поршня на коленвал, служит шатун, соединяющий две этих важных детали. Для того, чтобы ремонт шатуна не вызывал особых трудностей, в нём применяются специальные вкладыши, фактически разборный подшипник скольжения, хотя в некоторых двигателях с малой скоростью вращения коленвала по-прежнему применяются баббитовые вкладки, а в быстроходных моторах в обеих головках шатуна (как нижней, так и верхней) установлены подшипники качения. По форме шатун похож на рычаг или гаечный ключ с двутавровым сечением. Его верхняя, обычно неразъёмная головка соединяет его с пальцем поршня, а нижняя, разъёмная соединяет шатун с коленчатым валом. Делают шатуны чаще всего из легированной, иногда из углеродистой стали.

Коленчатый вал

Коленчатый вал, или сокращённо коленвал – одна из важнейших деталей мотора, впрочем, лишних деталей не бывает. Он имеет форму вала с «искривлениями» в сторону, к которой через оси прикреплены шатуны двигателя. Он состоит из следующих деталей:

  1. Шейки. Они нужны для того, чтобы закрепить коленвал на картере и шатуны на нём. Подразделяются на коренные и шатунные. На коренных крепится к картеру сам коленчатый вал, на шатунных шейках к коленвалу крепятся шатуны.
  2. Щёки – они и являются своего рода «коленями» коленчатого вала, именно они крутятся вокруг оси коленчатого вала. Щёки коленвала соединяют коренные и шатунные шейки.
  3. Передняя выходная часть вала. К ней присоединены шкивы отбора мощности для привода через ремень, цепь или шестерни распредвала, системы охлаждения генератора и других агрегатов.
  4. Задняя выходная часть вала. Она соединена с маховиком и служит для отбора мощности для «основного предназначения» автомобиля – для движения.

В конструкции коленчатого вала также предусмотрены дополнительные детали, например, противовесы, предназначенные для компенсации вибраций вала, возникающих при ударных нагрузках.

Коленчатые валы чаще всего изготавливаются либо из стали, либо из высококачественного лёгкого чугуна. Чугунные коленвалы изготавливаются при помощи литья, стальные – при помощи штамповки.

Картер двигателя

Картер, отливаемый вместе с блоком цилиндров – основная деталь двигателя автомобиля, можно сказать, что рама двигателя. Именно на картере закреплены основные части двигателя, в нём крутится коленчатый вал, в цилиндрах двигаются поршни и происходит непосредственный процесс превращения энергии сгорания топлива в энергию вращения колёс вашего автомобиля.

Ещё картер является основным местом для размещения моторного масла, которое смазывает двигатель. Для хранения масла также предназначен поддон – нижняя часть картера.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Во время основного такта работы автомобильного двигателя – рабочего хода (расширения), горящие газы давят на поршень, а тот двигается вниз — от верхней мёртвой точки к нижней, тем самым передавая энергию посредством пальца и шатуна на коленчатый вал. Шатун может ограниченно поворачиваться и вокруг оси пальца поршня, и вокруг шатунной шейки коленвала, и таким образом поступательное движение поршня превращается во вращательное.

Стоит заметить, что при остальных тактах коленчатый вал через шатун, наоборот, сообщает возвратно-поступательное движение поршню. Где он его берёт? Из «рабочих» цилиндров, энергии коленвала и маховика, а при запуске – стартера.

Неисправности, возникающие при работе КШМ и их причины

Неполадки и поломки в кривошипно-шатунном механизме могут произойти в самых разных его узлах. Чтобы свести риск возникновения этих неприятностей до минимума, необходимо знать, отчего они происходят. Чаще всего это нагар на деталях и их износ. Наиболее часто происходят поломки КШМ от использования некачественного автомобильного топлива и масла. Особенно это чревато для дизелей, которые требовательны к качеству горюче-смазочных материалов, что может вывести из строя не только КШМ. Редкая смена масла, несвоевременная замена топливных, воздушных и масляных фильтров – всё это также несёт потенциальную угрозу поломок. Может послужить причиной неисправности перегрев двигателя, а также утечка и снижение уровня моторного масла в двигателе.

Перегрев двигателя может привести даже к заклиниванию. Чтобы этого не случилось, заливайте качественную охлаждающую жидкость и следите за состоянием системы охлаждения.

Бывает, что проблема в системе питания или в зажигании. Тогда смесь сгорает не полностью или неравномерно.

Ещё одна распространённая причина поломок – это использование некачественных запчастей. Не покупайте фейк и пользуйтесь услугами проверенных автосервисов.

Перечень неисправностей КШМ

Главные неприятности, которые могут случится с кривошипно-шатунным механизмом:

  1. Как шатунные, так и коренные шейки коленчатого вала подвержены износу и механическим повреждениям.
  2. Износ, механические повреждения и даже расплавление могут угрожать и вкладышам (подшипникам) шеек коленвала.
  3. «Болезни» поршневых колец – это закоксовывание не до конца сгоревшими продуктами горения (углеводороды окисляются только до углерода), их залегание и даже поломки, что может привести к фатальным последствиям.
  4. Цилиндропоршневая группа также подвержена износу. В современных «движках» это не так заметно, всё-таки они созданы по последнему слову техники, но у каждой детали имеется конечный ресурс.
  5. На днище поршня может отложиться нагар.
  6. В деталях могут появиться трещины, они могут прогореть, обломиться и даже расплавиться.
  7. Двигатель может даже заклинить.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Могут насторожить посторонние стуки в двигателе. Возможно, это связано с детонацией или вам попалось не слишком качественное топливо. Последствия как детонации, так и некачественного топлива могут быть печальными. Звук при детонации более звонкий, а вот глухой звук может свидетельствовать о том, что износились шейки коленвала. Если же он совсем звонкий и происходит не только при резком увеличении оборотов (например, если вы быстро тронулись с места), то вполне возможно, что вкладыши шейки коленвала начинают плавиться. Возможно, причиной масляное голодание, но так или иначе – в сервис.

Также многое может сказать дым из двигателя. Если он сизый, то значит, что в камеру сгорания попадает масло. Возможно, виной тому маслосъёмные колпачки ГРМ, а возможно, проблема в поршневых кольцах. Накопление нагара на поршнях и цилиндрах приводит к увеличению трения и повышенному износу деталей. Если проблема в кольцах, то будет снижена компрессия, хотя понижение компрессии может быть связано и с другими причинами.

Обслуживание КШМ

Прежде всего, общие советы: «машина любит ласку, чистоту и смазку». Следует вовремя проверять уровень масла, не допускать перегрева двигателя и заправляться только качественным горючим. Серьёзные проблемы с КШМ решаются только в автосервисе. Разумеется, есть автолюбители, которые самостоятельно могут расточить цилиндр до ремонтного размера, но это всё же характерно для не самых новых автомобилей.

В «закоксованных» двигателях можно провести раскоксовку, которая делается как с разбором двигателя, так и при помощи специальных средств – без такового. Однако, подобные манипуляции лучше доверить профессионалам. Соблюдайте сроки ТО.

Заключение

Кривошипно-шатунный механизм – это важнейший агрегат в автомобиле. От его функционирования зависит состояние всего автомобиля и настроение его владельца. Следите за его технической исправностью, и двигатель будет работать долго, радуя вас мощностью и экономичностью.

мьютексов — как мне работать с мьютексами в подвижных типах в C ++?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
.

Балки — закреплены на одном конце и поддерживаются на другом

Балка закреплена на одном конце и поддерживается на другом — одноточечная нагрузка
Изгибающий момент

M A = — F ab (L + b) / (2 L 2 ) (1a)

где

M A = момент на неподвижном конце (Нм, фунт f футов)

F = нагрузка (Н, фунт f )

M F = R b b (1b)

где

M F = момент в точке нагрузки F (Нм, фунт f футов)

R b = опорная нагрузка на опоре B (Н, фунт f )

Прогиб

δ F = F a 3 b 2 (3 L + b) / ( 12 л 3 EI) (1c) 9 0073

где

δ F = прогиб (м, фут)

E = Модуль упругости (Па (Н / м 2 ), Н / мм 2 , psi)

I = Момент инерции площади (м 4 , мм 4 , дюйм 4 )

Реакции опоры

R A = F b (3 л 2 — b 2 ) / (2 л 3 ) (1d)

где

R A = опорная сила в A (Н, фунт f )

R B = F a 2 (b + 2 L) / (2 L 3 ) (1f)

где

R B = сила опоры в B (Н, фунт f )

Балка, закрепленная на одном конце и поддерживаемая на другом — постоянная нагрузка
Изгибающий момент

M A = — q L 2 /8 (2a)

где

M A = момент на неподвижном конце (Нм, фунт на футов)

q = длительная нагрузка (Н / м, фунт на / фут)

M 1 = 9 q L 2 / 128 (2b)

где

M 1 = максимальный момент при x = 0.625 L (Нм, фунт f футов)

Прогиб

δ max = q L 4 / (185 EI) (2c)

где

δ max = максимальный прогиб при x = 0,579 L (м, фут)

δ 1/2 = q L 4 / (192 EI) (2d)

где

δ 1/2 = прогиб при x = L / 2 (м, фут)

Реакции опоры

R A = 5 q L / 8 (2e)

R B = 3 q L / 8 (2f)

Балка, закрепленная на одном конце и поддерживаемая на другом — непрерывная уменьшающаяся нагрузка
Изгибающий момент

M A = — q L 2 /15 (3a)

, где

M A = момент на неподвижном конце (Нм, фунт f футов)

q = непрерывно снижающаяся нагрузка (Н / м, фунт f / футов)

M 1 = q L 2 /33.6 (3b)

где

M 1 = максимальный момент при x = 0,553 L (Нм, фунт f фут)

Прогиб

δ max = q L 4 / (419 EI) (3c)

где

δ max = максимальный прогиб при x = 0,553 L (м, фут)

δ 1/2 = q L 4 / (427 EI) (3d)

где

δ 1/2 = прогиб при x = L / 2 (м, фут)

Реакции опоры

R A = 2 q L / 5 (3e)

R B = q L / 10 (3f)

Балка, закрепленная на одном конце и поддерживаемая на другом — Момент на поддерживаемом конце
Изгибающий момент

M A = -M B /2 (4a)

где

M A = момент на неподвижном конце (Нм, фунт f футов)

Прогиб

δ max = M B L 2 / (27 EI) (4b)

где

δ max = max прогиб при x = 2/3 L (м, фут)

Реакции опоры

R A = 3 M B / (2 L) (4c)

R B = — 3 м B / (2 л) (4d)

.

Лезвия челюсти, фиксированные и подвижные

Поиск решений Интернет-магазин en
  • английский
  • Deutsch
.

% PDF-1.4 % 14 0 объект > endobj xref 14 62 0000000016 00000 н. 0000001586 00000 н. 0000001733 00000 н. 0000002052 00000 н. 0000002270 00000 н. 0000002350 00000 н. 0000002447 00000 н. 0000002557 00000 н. 0000002982 00000 н. 0000003031 00000 н. 0000003080 00000 н. 0000003293 00000 н. 0000003481 00000 н. 0000003520 00000 н. 0000003569 00000 н. 0000003618 00000 н. 0000003667 00000 н. 0000003689 00000 н. 0000007038 00000 п. 0000007060 00000 п. 0000010296 00000 п. 0000010318 00000 п. 0000012975 00000 п. 0000012997 00000 п. 0000015852 00000 п. 0000015874 00000 п. 0000018750 00000 п. 0000018772 00000 п. 0000021667 00000 п. 0000022001 00000 п. 0000022428 00000 п. 0000022642 00000 п. 0000022864 00000 п. 0000022886 00000 п. 0000025941 00000 п. 0000025963 00000 п. 0000029232 00000 п. 0000044523 00000 п. 0000045374 00000 п. 0000053122 00000 п. 0000053979 00000 п. 0000054641 00000 п. 0000057318 00000 п. 0000058175 00000 п. 0000059032 00000 н. 0000072221 00000 п. 0000132349 00000 н. 0000135453 00000 п. 0000139595 00000 п. 0000141689 00000 н. 0000143944 00000 н. 0000147063 00000 н. 0000151908 00000 н. 0000155139 00000 н. 0000164393 00000 н. 0000172397 00000 н. 0000178517 00000 н. 0000180853 00000 п. 0000185648 00000 н. 0000185726 00000 н. 0000001784 00000 н. 0000002031 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 15 0 объект > endobj 16 0 объект > endobj 74 0 объект > поток Hb«a«tv.6Ā # Vp? 2A0K? 10py30p [2Z0Ne8pȾ _oVN ٙ + ٙ 8). / qr -e`EraJ @

.

Подвижные детали кшм

Поршень (рис. 4) воспринимает давление газов и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. В двухтактных двигателях наряду с этим поршень выполняет роль золотника механизма газораспределения.

Поршни работают в весьма тяжелых условиях: они испытывают воздействие горячих газов и воспринимают большие динамические нагрузки. Например, в начале рабочего хода на днище поршня диаметром 100 мм действует сила 20…40 кН у карбюраторного двигателя и 6…100 кН – у дизельного. Поршень движется в цилиндре с высокой (до 2 м/с) переменной скоростью, вследствие чего в шатунно-поршневых комплектах возникают значительные (до 15…20 кН) знакопеременные силы инерции (с частотой изменения знака до 200 Гц).

Рисунок. 4. Поршень двигателя ЗИЛ-130: а – общий вид; б – поршневые кольца; в – размещение колец в поршне: 1– ребро поршня; 2 – канавки для поршневых колец; 3 – бобышки; 4 – днище поршня; 5 – головка поршня; 6 – юбка поршня; 7 – компрессионные кольца; 8 – нижнее коническое компрессионное кольцо; 9, 10, 11, 12 – маслосъемные кольца с расширителями; 13 – чугунная всатвка

Применение поршней из алюминиевых сплавов дает возможность снизить конструкционную массу и, следовательно, силы инерции на 20…30% по сравнению с чугунными. Наряду с этим поршни из алюминиевого сплава имеют и недостатки: меньшую механическую прочность, повышенный износ, больший коэффициент линейного расширения (в 2…2,5 раза).

Поскольку поршень непосредственно охлаждаться не может, он нагревается значительно сильнее, чем охлаждаемая гильза. Чтобы предотвратить заклинивание поршня в гильзе, необходимо иметь между ними определенный зазор, когда они находятся в холодном состоянии. Этот зазор уменьшается при прогреве двигателя.

В настоящее время с целью уменьшения коэффициента линейного расширения и повышения прочности применяют поршни, изготовленные из высококремнистого алюминиевого сплава (содержание кремния до 22%, как например, у семейства двигателей ЯМЗ).

Для предотвращения заклинивания поршня его устанавливают в цилиндр с зазором. Поскольку днище и головка поршня нагреваются интенсивнее, чем юбка, зазор между цилиндром и головкой делают большим.

Конструкция и размеры поршня определяются главным образом величиной и скоростью нарастания давления газов и быстроходностью двигателя. Поршни дизелей имеют более массивную и жесткую конструкцию, большее число поршневых колец.

На долговечность поршня и бесшумность его работы большое влияние оказывает размещение оси поршневого пальца. С целью обеспечения одинаковых условий работы поршня при различных направлениях его движения ось поршневого пальца несколько смещают вниз и располагают на высоте 0,64…0,68 рабочей высоты юбки. Чтобы избежать стуков при переходе через мертвые точки, ось поршневого пальца смещают на 1,4…1,6 мм от оси поршня в сторону действия боковой силы при рабочем ходе (противоположную направлению вращения).

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Для уменьшения массы и снижения сил инерции его делают пустотелым. Поршневой палец работает под воздействием ударных нагрузок, переменных по величине и направлению, подвергается изгибу и истиранию. Чтобы противостоять этим нагрузкам, поршневой палец должен иметь мягкую сердцевину и, твердую поверхность. Этим требованиям удовлетворяют поршневые пальцы, изготовленные из углеродистой или малолегированной стали. Их подвергают термической обработке – цементации на глубину 0,5…1,0 мм, с последующей поверхностной закалкой токами высокой частоты на глубину 1,0…1,5 мм. Наружную поверхность пальца шлифуют и полируют.

Подавляющее распространение на современных двигателях получили плавающие поршневые пальцы, которые могут проворачиваться как в верхней головке шатуна, так и в бобышках поршня. Такая конструкция обеспечивает более равномерный износ сопряжения. Осевая фиксация поршневого пальца осуществляется стопорными пружинными кольцами, устанавливаемыми в бобышках поршня.

Поршневые компрессионные кольца служат для герметизации надпоршневого пространства и предотвращают прорыв газов в картер двигателя. Поршневое кольцо представляет собой криволинейный брус, имеющий в свободном состоянии вырез. При установке в цилиндр кольцо сжимается и благодаря своей упругости прижимается наружной поверхностью к зеркалу цилиндра. Уплотняющее действие поршневых колец тем лучше, чем больше их число. В карбюраторных двигателях устанавливают на поршне 2 — 3 компрессионных кольца, в дизельных – 3 — 4.

Поршневые кольца современных быстроходных двигателей работают в чрезвычайно тяжелых условиях, под воздействием высоких давлений и температур, сил инерции и трения. В наиболее тяжелых условиях работает верхнее компрессионное кольцо.

Самым распространенным материалом для изготовления поршневых компрессионных колец является легированный чугун. Чугунные поршневые кольца получают из индивидуально отлитых заготовок. Однако качество литых чугунных колец не полностью удовлетворяет современным требованиям.

В настоящее время часто применяют стальные кольца. Более перспективными являются кольца из металлокерамических материалов, обладающие большей износостойкостью. Такие кольца получают прессованием порошкообразной смеси железа, меди и графита под большим давлением и при высокой температуре.

В процессе работы двигателя компрессионные кольца попеременно прижимаются к верхней и нижней кромкам канавок поршня и действуют как насос, стремясь перекачивать масло со стенок цилиндра в камеру сгорания. Поэтому на поршнях устанавливают, кроме компрессионных, маслосъемные кольца. Они снимают масло со стенок цилиндра, направляя его обратно в картер двигателя. Длительное время маслосъемные кольца изготовлялись из чугуна. В настоящее время широкое распространение получили стальные составные маслосъемные кольца. Обладая гибкостью, относительной подвижностью элементов и высоким давлением на стенки цилиндра, стальное кольцо хорошо приспосабливается к поверхности цилиндра, имеющего искаженную форму (вследствие износа) и обеспечивает хорошее распределение масла по поверхности цилиндра как в новом, так и в изношенном двигателе. Переход с чугунных маслосъемных колец на стальные позволил уменьшить расход смазочного масла в 2 раза, а пробег двигателя до замены колец увеличить до 150000 км.

Шатун обеспечивает шарнирную связь прямолинейно движущегося поршня с вращающимся коленчатым валом. Он передает от поршня коленчатому валу силу давления газов при рабочем ходе. Шатун совершает сложное плоскопараллельное движение: возвратно-поступательное вдоль оси цилиндра и качательное относительно оси поршневого пальца. Шатун испытывает значительные знакопеременные нагрузки, действующие по его продольной оси. Во время рабочего хода сила давления газов сжимает шатун. Силы инерции стремятся оторвать поршень от коленчатого вала и растягивают шатун. Наряду с этим качательное движение вызывает знакопеременные силы инерции, изгибающие шатун в плоскости его качания.

Указанные условия работы предъявляют к конструкции шатуна следующие требования: высокая жесткость; достаточная усталостная прочность; небольшая масса; простота и технологичность. Габаритные размеры нижней головки шатуна не должны препятствовать его проходу через цилиндр при сборке двигателя.

Основными элементами шатуна являются верхняя (неразъемная) и нижняя (разъемная) головки и соединяющий их стержень. Наилучшей формой поперечного сечения стержня шатуна, обеспечивающей ему высокую жесткость при минимальной массе, является двутавр.

В верхнюю головку шатуна устанавливаются бронзовые втулки, обладающие высокой износостойкостью и сопротивляемостью усталостным разрушениям.

В нижнюю головку шатуна устанавливаются тонкостенные шатунные вкладыши, которые выполняются подобно вкладышам коренных подшипников, с тем же материалом антифрикционного слоя.

Шатуны для карбюраторных двигателей изготовляют из углеродистой или легированной стали. В дизельных двигателях шатуны работают при больших динамических нагрузках, поэтому для их изготовления требуются высоколегированная сталь и увеличенные сечения элементов (утяжеление конструкции).

Коленчатый вал (рис. 5) воспринимает усилия от шатунов и преобразует их в крутящийся момент. Коленчатый вал является наиболее напряженной деталью КШМ. Он подвергается растяжению, сжатию, изгибу, скручиванию, срезу, поверхностному трению, продольным и поперечным деформациям. При этом нагрузки носят динамический характер и достигают значительных величин.

При большой длине вала эти нагрузки могут вызвать заметные продольные и угловые деформации и привести к усталостным разрушениям.

Исходя из условий работы, характера и величены нагрузок, коленчатый вал должен удовлетворять следующим требованиям: обладать статической и динамической уравновешенностью; быть достаточно жестким и долговечным при небольшой массе; иметь высокую усталостную прочность; быть устойчивым против вибрации и крутильных колебаний; иметь точные размеры и высокую износостойкость трущихся поверхностей (коренных и шатунных шеек).

Коленчатые валы изготовляют ковкой или штамповкой из углеродистой или низколегированной стали. В последние годы получают распространение литые валы из магниевого чугуна. Они имеют меньшую массу и дешевле, чем кованые.

Валы подвергают термической обработке – закалке и отпуску. Шейки коленчатого вала закаливают токами высокой частоты на глубину 3…4 мм, шлифуют и полируют.

Рисунок 5. Подвижные детали кривошипно-шатунного механизма: 1 – храповик; 2 – фиксаторные шайбы; 3, 13 – шатунные шейки; 4 – вкладыши шатунных шеек; 5 – пружинное кольцо; 6 – поршневой палец; 7 – верхняя головка шатуна; 8 – стержень шатуна; 9 – болты; 10 – нижняя головка шатуна; 11 – крышка шатуна; 12, 19, 24, 29 – коренные шейки коленчатого вала;

14, 26 – вкладыши коренных шеек; 15, 16 – поршни; 17, 28 – противовесы; 18 – маховик; 20 – задняя часть вала; 21 – стопорное кольцо; 22, 27, 30 – крышки; 23 – масляная полость; 31 – шестерня привода ГРМ; 32 – передняя часть вала; 33 – шкив ременной передачи

Коленчатый вал имеет коренные и шатунные шейки, соединенные друг с другом при помощи щек. Коренные шейки выполняются одинаковыми по диаметру. Шатунная шейка со смежными щеками составляет колено, кривошип вала. Все шатунные шейки по длине и диаметру одинаковы.

В автотракторных двигателях коленчатые валы могут вращаться в подшипниках качения и скольжения. Подшипники качения обеспечивают уменьшение потерь на трение, что обеспечивает значительное облегчение запуска двигателя в холодное время. Однако в многоцилиндровых двигателях конструкция блока цилиндров и коленчатого вала с подшипниками качения значительно усложняется. Имеются и другие недостатки. Поэтому чаще всего используются подшипники скольжения. Коренные подшипники скольжения выполняют в виде тонкостенных стальных вкладышей (полуколец), которые устанавливают в расточках блока цилиндров. На внутреннюю поверхность вкладыша наносится слой из антифрикционного сплава, состав и свойства которого зависят от степени нагруженности.

В карбюраторных двигателях длительное время использовались свинцовооловянистые сплавы (баббиты). Широкое распространение получил сплав СОС–6–6 на свинцовой основе, содержащей 6% олова, 6% сурьмы, 0,5% меди. Однако свинцовооловянистые сплавы чувствительны к повышению температуры и, имеют недостаточную сопротивляемость уста-лостным выкрашиваниям.

В связи с этим в настоящее время получили широкое применение сталеалюминиевые вкладыши, обладающие высокой усталостной прочностью и хорошими противокоррозийными качествами. Сталеалюминиевые вкладыши широко применяются на современных V-образных карбюраторных двигателях и обеспечивают им достаточно высокий межремонтный срок службы.

В дизельных двигателях, имеющих повышенную нагрузку на подшипники, применяются стальные вкладыши с антифрикционным сплавом из свинцовистой бронзы, содержащей 30% свинца, улучшающего противозадирные свойства. Подшипники из свинцовистой бронзы выдерживают без усталостных разрушений почти вдвое большую нагрузку, чем баббиты и стабильно работают при нагреве до 140…150°С, в то время как для баббитов предельно допустимой является температура 120°С.

Вместе с тем антифрикционный сплав из свинцовистой бронзы плохо поглащает твердые абразивные частицы, недостаточно хорошо прирабатывается, имеет склонность к коррозии. Поэтому в двигателях с подшипниками из свинцовистой бронзы можно применять только специальное масло с противокоррозийной присадкой.

Маховик устанавливают на задний конец коленчатого вала для уменьшения неравномерности работы двигателя и выведения поршней из мертвых точек.

В многоцилиндровых двигателях рабочие ходы протекают с частичным перекрытием, что обеспечивает хорошую равномерность и позволяет кривошипному механизму проходить мертвые точки без помощи маховика. В этих случаях маховик обеспечивает плавную работу двигателя на малой частоте вращения, облегчает трогание машины и способствует пуску двигателя.

Маховик отливают из серого чугуна и крепят к фланцу коленчатого вала. На обод маховика напрессовывают стальной зубчатый венец, служащий для пуска двигателя от стартера.

На торцевой поверхности маховика наносят метки, соответствующие ВМТ и моменту зажигания. Этими метками пользуются при установке зажигания или впрыска, а также при проведении различных регулировок. В сборе с коленчатым валом маховик должен быть динамически сбалансирован.

При работе двигателя на детали КШМ действуют давление газов на поршень, силы инерции масс, движущихся возвратно-поступательно (поршень и часть массы шатуна) и вращающихся (колено вала и часть массы шатуна), силы веса. По мере вращения вала эти силы, за исключением силы веса, меняют величину и направление.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя — презентация онлайн

1. Кривошипно-шатунный механизм КШМ

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
предназначен для преобразования возвратнопоступательное движение поршня во
вращательное движение коленчатого вала.
Детали КШМ делят на две группы:
1) Подвижные детали
2) Неподвижные детали

2. Неподвижные детали КШМ

Неподвижные детали: блок цилиндров (является
базовой деталью ДВС) и представляет собой
общую отливку с картером, головка цилиндров,
картер маховика и сцепления, нижний картер
(поддон), гильзы цилиндров, крышки блока,
крепежные детали, прокладки крышек блока,
кронштейны, полукольца коленчатого вала,
рампа опор коленчатого вала.

3. Схемы деталей

4. Конструктивные решения корпуса ДВС

а — рядный четырехцилиндровый;
б — V-образный шестицилиндровый;
в — оппозитный четырехцилиндровый«boxer»;
г — VR-двигатель шестицилиндровый;
д и е — W-образные 12-цилиндровые
двигатели;
α — угол развала

5. W-образный 12-цилиндровый двигатель Audi

• Двигатель W12,
устанавливаемый на
AudiA8 с 2001г.,
практически состоит
из двух двигателей V6
с различными углами
развала цилиндров,
использующих общий
коленчатый вал.

6. Блок цилиндров


Блок цилиндров — основная
деталь двух и более цилиндрового
поршневого двигателя внутреннего
сгорания. Является цельнолитой
деталью, объединяющей собой
цилиндры двигателя.На блоке
цилиндров имеются опорные
поверхности для установки
коленчатого вала, к верхней части
блока, как правило, крепится
головка блока цилиндров, нижняя
часть является частью картера.
Таким образом, блок цилиндров
является основой (корпусной)
деталью двигателя, к которой так
или иначе крепятся остальные его
агрегаты и узлы.

7. Материал изготовления блока цилиндров


Чугун – традиционный материал,
из которого до недавнего времени
изготавливались блоки. Чугун
применяется с добавками: никель,
хром. Положительные качества
чугунного блока цилиндров:
меньшая чувствительность к
перегреву, жёсткость,
необходимая при высокой степени
форсировки двигателя. Минус –
большая масса, которая влияет на
динамику легкового автомобиля.
Блок цилиндров из магниевого сплава сочетает в себе твердость чугунного,
и лёгкость алюминиевого. Но, такой блок очень дорогое удовольствие и на
конвейерном производстве не применяется.
Алюминий – занимает второе
место в изготовлении блоков
цилиндров. Положительными
качествами алюминиевого блока
являются: лёгкость и лучшее
охлаждение. Как недостаток
отмечается проблема с подбором
материала, из которого должен
выполняться цилиндр.

8. Основные требования к блоку цилиндров двигателя

• Постели должны обладать
одинаковым диаметром,
за исключением
специальных конструкций.
• Отверстия во всех
постелях, должны
обеспечивать соосность.
• Плоскости блока
цилиндров и оси
постелей, должны
располагаться строго
параллельно друг другу.

9. Блок цилиндров в себя включает:


Водяная рубашка(боковых и торцовых стенок)
Межцилиндровые перемычки
Сухие и мокрые гильзы
Цилиндры
Коренные опоры
Перегородка коренной опоры
Главная масляная магистраль
Опорная и верхняя плита

10. Гильзы

Алюминиевые блоки цилиндров лёгкие и лучше охлаждаются, однако в этом случае возникает
проблема с материалом, из которого выполнены непосредственно стенки цилиндров. Если поршни
двигателя с таким блоком сделать из чугуна или стали, то они очень быстро износят алюминиевые
стенки цилиндров. Если же сделать поршни из мягкого алюминия, то они просто «схватятся» с
алюминиевыми стенками, и двигатель заклинит.
Поэтому на первом поколении двигателей с алюминиевым блоком применяли вставленные в блок
«мокрые» гильзы из серого чугуна, «плавающие» в охлаждающей жидкости и служащие
непосредственно в качестве стенок цилиндров.
Эта конструкция, разработанная в 1930-х годах, получила широкое распространение в 1950-х, причём
только в Европе, где её использовали производители спортивных и дорогих представительских
машин (BMW, Jaguar, Rover, некоторые итальянские фирмы), и в СССР, где алюминиевые блоки
цилиндров имели практически все автомобили собственной разработки, включая грузовики — что,
помимо вышеуказанных преимуществ, давало возможность капитально ремонтировать блок
цилиндров просто заменяя гильзы, обеспечивая большой экономический эффект.
Тем не менее, у неё были и свои недостатки. Алюминиевый блок с мокрыми гильзами — особенно
более технологичный в изготовлении с нижней фиксацией гильз — получается ощутимо менее
жёстким, чем цельнолитой чугунный, вследствие чего чувствителен к перегреву и хуже переносит
форсировку. Алюминий намного дороже чугуна, а технология изготовления гильзованного
алюминиевого блока цилиндров намного более трудоёмка и существенно усложняет производство.
Иногда в двигателях с чугунным блоком цилиндров также использовались съёмные гильзы
цилиндров. Это давало всё то же преимущество с точки зрения простоты капитального ремонта, а
также — возможность выполнить гильзы из более качественного и износоустойчивого, но и более
дорого, материала, чем сам чугунный блок. Например, в СССР гильзы цилиндров обычно делали из
специального кислотоупорного чугуна (или снабжали вставками из этого материала), существенно
снижающего коррозию стенок цилиндров при взаимодействии с конденсирующимися после
прекращения работы мотора продуктами сгорания топлива.
В 1980-х годах стала получать всё большее распространение технология, при
которой в алюминиевый блок запрессовывались тонкостенные «сухие» чугунные
или композитные гильзы, со всех сторон окружённые алюминием. Такие двигатели
сегодня достаточно распространены. Тем не менее, такие блоки также не были
лишены недостатков, так как коэффициенты температурного расширения чугуна и
алюминия не совпадают, что требует особых мер для предотвращения отрыва
гильзы от блока при прогреве мотора и потенциально снижает его долговечность.
Блок-картер автомобильных двигателей часто делают со вставными гильзами.
Жесткость блока цилиндров зависит от типа гильзы и ее установки. Различают сухие и мокрые гильзы.
Гильзы, непосредственно омываемые охлаждающей жидкостью, называют мокрыми, а гильзы,
внешняя поверхность которых соприкасается с внутренней поверхностью цилиндра, называются
сухими.
Мокрые гильзы, отличающиеся лучшим отводом теплоты, ставятся на форсированные двигатели. Блоккартеры с мокрыми гильзами по сравнению с блок-картерами с сухими гильзами обладают меньшей
жесткостью.
Для повышения жесткости мокрых гильз их наружную поверхность иногда делают с кольцевыми
ребрами. Применение вставных сухих гильз позволяет получить износостойкие поверхности при
малых затратах дорогостоящих легирующих материалов.
К гильзам цилиндров предъявляются следующие требования: достаточная прочность стенок при
действии на них сил газов, хорошая износостойкость зеркала цилиндра при длительной работе
двигателя, высокие антифрикционные и антикоррозионные свойства, надежное уплотнение и
свободное расширение в осевом направлении (для мокрых гильз).
Сухие гильзы устанавливаются или по всей длине цилиндра или только в верхней его части, где
наблюдается максимальный износ. Иногда сухие гильзы вставляют по всей длине цилиндра свободно,
с небольшим зазором. Так, в двигателях ВАЗ зазор между гильзой и цилиндром достигает 0,05 мм. При
работе двигателя вследствие неодинаковости температур гильзы и стенок блока цилиндров зазор
исчезает.
Сухие запрессованные гильзы, устанавливаемые по всей длине цилиндра, могут не иметь опорных
кольцевых буртиков.
Для предохранения гильзы от осевого сдвига при заедании поршня следует применять упругие
предохранительные опорные кольца. Зазор дает возможность свободно перемещаться гильзе при
тепловой деформации.
Мокрые гильзы лучше охлаждаются и их легко заменять в случае повреждения без снятия двигателя с
шасси. Для того чтобы гильза сохраняла геометрическую форму, на ней имеются два направляющих
пояса (вверху и внизу), при этом диаметр нижнего пояса несколько меньше диаметра верхнего.
Опорные плоскости мокрой гильзы располагаются в кольцевых приливах блока цилиндров, жесткость
которых должна быть такой, чтобы при затяжке шпилек как можно меньше нарушалась
геометрическая форма гильзы.
• Конструкция гильзы цилиндра : гильза, фланец, верхний
посадочный пояс, нижний посадочный пояс, уплотнительные
кольца.

14. Картер


Масляный поддон — это самая большая
полая часть, которая неподвижно
закрепляется к блоку двигателя, через
резиновую или силиконовую прокладку.
Крепление разъемное, обычно «сидит»
на болтах. Корпус этой детали делается
из металла, но мне приходилось видеть
и из пластика. Основное назначение —
это емкость для моторного масла или
часть корпуса, иногда на его поверхность
(внутри) могут закрепить различные
детали, например нижнюю часть
масляного насоса. Справедливости ради
хочется отметить — что такие детали есть
не только у мотора, также они есть и у
трансмиссий (особенно у заднего
привода) и у мостов. Практически у всех
деталей, где есть масло. Эта деталь
появилась очень давно, еще в 1889 году,
изобрел инженер Харрисон Картер.
Однако это изобретение было
направлено на велосипед. Изобретатель
предложил специальный резервуар для
велосипедной цепи, в котором
хранилось масло для смазывания, а
также эта деталь защищала от попадания
в конструкцию воды, пыли и грязи.
Делается из металла – часто это сплав
алюминия или стали, реже чугунные
модели (применялись на старых
двигателях). Однако бывают сделанные
из высокотемпературного пластика.
Верхняя часть картера — представляет
собой отливку коробчатой формы. При
работе двигателя воспринимает большие
нагрузки от сил давления газов и сил
инерции движущихся масс, поэтому он
должен обладать повышенной
жесткостью и малой массой. Жесткость
блок-картера повышают путем
постановки перегородок и оребрения
внутренней поверхности и понижения
плоскости крепления поддона картера
относительно оси коленчатого вала.
Количество перегородок равно числу
коренных опор коленчатого вала. В
каждой перегородке расположены
гнезда коренных подшипников
коленчатого вала. К нижней
обработанной плоскости крепят поддон
картера. Материалом для изготовления
служат серый и легированный чугуны и
алюминиевые сплавы.

15. Головка блока цилиндров (ГБЦ)

ГБЦ – это крышка, которая закрывает блок цилиндров от любых
внешних негативных влияний. Она представляет собой деталь
сложной формы, изготовленную, как правило, из алюминиевого
сплава или легированного чугуна способом точечного литья.
После прохождения этапа литья, чтобы избавится от остаточного
напряжения, возникшего на предыдущем этапе, ее подвергают
искусственному старению с помощью механической обработки.
Внутренняя поверхность ГБЦ при этом представляет собой
идеально гладкую поверхность, что указывает на высокую
значимость данного узла. Чтобы более надежно соединить ГБЦ с
блоком цилиндров, ее нижнюю часть производят немного
расширенной.
Головка блоков цилиндров современных авто имеют сложную
конструкцию и включают очень большое количество различных
деталей (клапана газораспределения, привод свечей зажигания,
форсунки и т.д.). Также сюда устанавливаются – выпускные и
впускные клапана, камера сгорания топлива, распределительный
вал и многое другое. На автомобили с однорядными двигателями
устанавливают общую ГБЦ, а на многорядные двигатели — Wобразные, где на каждый ряд цилиндров устанавливают отдельную
головку.
1 — болт; 2 — ось роликовых рычагов; 3 — крышка подшипника; 4 — тарельчатый толкатель; 5 — конический
сухарь; 6 — тарелка пружины клапана; 7 — внешняя пружина клапана; 8 — внутренняя пружина клапана; 9 уплотнитель стержня клапана; 10 — шайба с алмазным покрытием; 11 — втулка; 12 — головка блока
цилиндров; 13 — клапаны; 14 — насос-форсунка; 15 — шайба; 16 — вкладыш подшипника; 17 распределительный вал; 18 — вкладыш подшипника; 19 — болт головки блока цилиндров; 20 – болт

16. Строение и основные функции, которые выполняет головка блоков цилиндров в период работы.

• Крышка ГБЦ (на которой находится маслоналивное отверстие) – на нее возлагается функция
защиты блока цилиндров от негативных воздействий и засорения.
• Резиновый уплотнитель (прокладка головки блока цилиндров) — используется при креплении
крышки ГБЦ и выполняет функцию уплотнителя в местах крепления крышки к блоку цилиндров.
Прокладка предназначена для однократного использования, поэтому не стоит экономить на ее
замене при ремонте или обслуживании данного узла.
• Камеры для сгорания топлива.
• Расположенные на корпусе головки резьбовые отверстия, предназначенные для форсунок
или свечей зажигания.
• Полость для распредвала и натяжителя цепи – расположена в передней части ГБЦ.
• Место в верхней части ГБЦ отведено для клапанных пружин и втулок, опорных шайб и
корпусов подшипников распредвала, а также в корпусе имеются отверстия для установки
впускного и выпускного коллекторов. Есть в ГБЦ и место для ГРМ (газораспределительного
механизма).
При несвоевременном или неправильном обслуживании головки блока цилиндров могут
возникнуть серьезные поломки в связи с большим количеством различных узлов и механизмов,
находящихся в непосредственном взаимодействии друг с другом, что в свою очередь приведет к
весьма дорогому ремонту

17. Картер маховика

Картер маховика отлит из специального серого чугуна повышенной прочности и имеет
жесткую, чашеобразную форму. Он крепится болтами к заднему торцу блока-картера
через уплотнительную прокладку из паронита. Точная фиксация сопрягаемых деталей
осуществляется двумя штифтами, запрессованными в блок-картер.
В нижней части картера маховика сделан люк, предназначенный для проворачивания
маховика двигателя. Люк закрывается штампованной крышкой. С правой стороны в
картере маховика предусмотрено отверстие для установки стартера.

18. Картер сцепления

Картер сцепления является неподвижным узлом силовой установки транспортного средства, выполненные
колоколообразной формы. В задней стенке картера имеется установочное отверстие для центрирования
коробки передач с осью коленчатого вала и для опорного пальца. Передняя стенка с фланцем снабжена
крепежными бобышками для установки картера на двигателе. Известные картеры сцепления выполняются
из алюминия.

План урока — Кривошипно-шатунный механизм.

План урока № ___

Тема: Кривошипно-шатунный механизм. Подвижные и неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма. Основные детали и узлы кривошипно-шатунного механизма.

Цели урока:

  • обучающая — ознакомить учащихся с устройством КШМ

  • развивающая — развивать представление о кривошипно-шатунном механизме

  • воспитывающая — воспитывать внимание и аккуратность в работе, бережное отношение к инструментам и материалам, чувство ответственности за выполняемую работу.

Кривошипно-шатунный механизм.

КШМ – это механизм, который преобразует одно движение в другое. То есть, например, вращение он может преобразовать в качательные, поступательно-толкательные и иные движения.

Встретить кривошипно-шатунный механизм можно не только в поршневых ДВС, но и в различных компрессорах, насосах и в других механических устройствах.

На сегодняшний день КШМ является самым популярным механизмом для преобразования одного движения в другое. Поэтому сейчас стоит рассмотреть его устройство.

Подвижные элементы – это поршни, поршневые кольца, пальцы, коленвал с маховиком и шатун. Все элементы поршней – это поршневая группа.

Неподвижные элементы – это соединительные детали, блок цилиндра и его головка, а также поддон и картер с подшипниками коленвала.

Поршень
Поршень – элемент КШМ, изменяющий давление газа. Такие изменения осуществляются путем его возвратно-поступательного движения.

Внешне поршень выполнен в форме цилиндра, изготовленного из алюминиевого сплава. Основные детали поршня – днище, юбка и головка. Каждая деталь выполняет свою функцию. Днище имеет камеру сгорания. В головке находятся специальные нарезные канавки, в которых располагаются поршневые кольца. Основное предназначение колец – защита картера двигателя от газов и удаление излишек масла со стенок цилиндра. Юбка внутри себя имеет поршневой палец, который размещается в этом элементе механизма за счет специальных бобышек.

В юбке находятся две бобышки для размещения поршня с шатуном пальца.

Шатун
Шатун – главный элемент кривошипно-шатунного механизма для передачи поршневого усилия к коленвалу. Данная деталь может быть кованой из стали или титана.

По конструкции шатун состоит из стержня с двутавровым сечением, а также головок (верхней и нижней). Верхняя головка, как и юбка имеет бобышки, в которых находится поршневой палец, а нижняя разборная головка обеспечивает высокую точность соединения деталей.

Блок и головка цилиндров
Блок цилиндров имеет специальные охлаждающие рубашки, точки крепления для основных узлов и приборов, а также постель для подшипников коленвала и распредвала.

Сам блок и головка отливаются из чугуна или алюминия. Ну, а основное назначение блока – направление поршней. Что касается головки блока, то она имеет внутри себя специальные отверстия под свечи зажигания, впускные-выпускные каналы, втулки, а также камеру сгорания и запрессованные седла.

Коленвал
Коленчатый вал – элемент для восприятия усилий от шатуна, в дальнейшем преобразующий эти усилия в крутящий момент. Чаще всего его изготавливают из чугуна или стали. Состоит он из корневых и шатунных шеек. Шейки соединяются специальными щеками. Их основной рабочий процесс происходит непосредственно в подшипниках скольжения. Щеки и шейки имеют специальные отверстия, предназначенные для подачи масла.

Маховик
Маховик располагается на конце коленвала. Необходим маховик двигателя для набора инерции вращения коленчатого вала, которая позволяет поршням преодолеть мертвые точки. Кроме того, эта деталь двигателя внутреннего сгорания передает крутящий момент на стартер и коробку передач. Снижается неравномерность вращения  кривошипно-шатунного механизма. Он играет одну из главных ролей в работе двигателя – участвует в запуске ДВС через стартер.


  1. Коренные шейки

  2. Шатун

  3. Поршень

  4. Поршневые кольца

  5. Поршневой палец

ВМТ – Положение поршня в верхней мёртвой точке

НМТ – Положение поршня в нижней мёртвой точке

L Длина шатуна (расстояние между центрами верхней и нижней головок шатуна)

R Радиус кривошипа (расстояние между центрами коренных и шатунных шеек коленчатого вала)


Кривошипно-шатунный механизм: принцип работы

Поршень находится на максимальном расстоянии от коленвала. Кривошип и шатун выстроились в одну линию. В этот момент в цилиндр поступает топливо, и оно начинает гореть. Продукты горения, а именно расширяющие газы, перемещают поршень к коленвалу. Вместе с этим перемещается и шатун, нижняя головка которого поворачивает коленвал на 180°. После этого шатун и его головка перемещаются и поворачиваются в обратном направлении, возвращаясь в исходное положение. Поршень также возвращается обратно на первоначальное место. И такой процесс работы идет по кругу.

Как видно кривошипно-шатунный механизм – главный механизм двигателя, от работы которого зависит исправность автомобиля. Поэтому за данным узлом нужно всегда следить и при любых признаках неисправности устранять ее как можно быстрее, так как результатом поломок КШМ может стать полный выход из строя двигателя, ремонт которого сильно отразится на личном бюджете.

Заключительный инструктаж.

Анализ выполнения самостоятельной работы учащимися. Разбор типичных ошибок учащихся. Вскрытие причин допущенных учащимися ошибок. Повторное объяснение способов устранения ошибок.

8. Инструктаж по выполнению домашнего задания. 2 мин.

9. Уборка рабочих мест. 2 мин.

Кривошипно шатунный механизм самая важная система двигателя

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ), пожалуй, самая важная система двигателя.
Назначение кривошипно-шатунного механизма – преобразовывать возвратно-поступательное движение во вращательное и обратно.

Все детали кривошипно-шатунного механизма делятся на две группы: подвижные и неподвижные. К подвижным относятся:

  • поршень,
  • коленчатый вал,
  • маховик.

К неподвижным:

  • головка и блок цилиндров,
  • крышка картера.

Устройство кривошипно-шатунного механизма

Поршень похож на перевернутый стакан, в который укладываются кольца. На любом из них присутствуют два вида колец: маслосъемное и компрессионное. Маслосъемных обычно ставят два, а компрессионных – одно. Но бывают и исключения в виде: два таких и два таких — все зависит от типа двигателя.

Шатун изготавливается из двутаврового стального профиля. Состоит из верхней головки, которая соединяется с поршнем при помощи пальца, и нижней – соединение с коленчатым валом.

Коленчатый вал изготавливается в основном из чугуна повышенной прочности. Представляет собой несоосный стержень. Все шейки тщательно шлифуются, с соблюдением необходимых параметров. Существуют коренные шейки — для установки коренных подшипников, и шатунные – для установки через подшипники шатунов.

Роль подшипников скольжения выполняют разрезные полукольца, выполненные в виде двух вкладышей, которые обработаны токами высокой частоты для прочности. Все они покрыты антифрикционным слоем. Коренные крепятся к блоку двигателя, а шатунные — к нижней головке шатуна. Чтобы вкладыши хорошо работали, в них делают канавки для доступа масла. Если вкладыши провернуло – значит, имеется недостаточный подвод масла к ним. Это обычно происходит при засорении масляной системы. Вкладыши ремонту не подлежат.

Продольное перемещение вала ограничивают специальные упорные шайбы. С обоих концов обязательно применение различных сальников для предотвращения выхода масла из системы смазки двигателя.

К передней части коленвала крепится шкив привода системы охлаждения и звездочка, которая приводит в действие распредвал при помощи цепной передачи. На основных моделях выпускаемых сегодня автомобилей ей на замену пришел ремень. К задней части коленчатого вала крепится маховик. Он предусмотрен для устранения дисбаланса вала.

Также на нем стоит зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя. Чтобы при разборке и дальнейшей сборке не возникало проблем – крепеж маховика выполняется по не симметричной системе. От расположения меток его установки зависит и момент зажигания – следовательно, оптимальная работа двигателя. При изготовлении его балансируют вместе с коленчатым валом.

Картер двигателя изготавливается вместе с блоком цилиндров. Он служит основой для крепления ГРМ и КШМ. Имеется поддон, который служит емкостью для масла, а так же для защиты двигателя от деформации. Снизу предусмотрена специальная пробка для слива моторного масла.

Принцип работы КШМ

На поршень оказывают давление газы, которые вырабатываются при сгорании топливной смеси. При этом он совершает возвратно – поступательные движения, заставляя проворачиваться коленчатый вал двигателя. От него вращательное движение передается на трансмиссию, а оттуда – на колеса автомобиля.

А вот на видео показано как работает КШМ в тюнингованном ВАЗ 2106:

Основные признаки неисправности КШМ:

  • стуки в двигателе;
  • потеря мощности;
  • снижение уровня масла в картере;
  • повышенная дымность выхлопных газов.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя очень уязвим. Для эффективной работы необходима своевременная замена масла. Лучше всего ее производить на станциях техобслуживания. Даже, если Вы недавно поменяли масло, и приходит пора сезонного ТО – обязательно перейдите на то масло, какое указано в инструкции по эксплуатации машины. Если в работе двигателя возникают какие-то проблемы: шумы, стуки – обращайтесь к специалистам – только в авторизированном центре Вам дадут объективную оценку состояния автомобиля.

Также на эту тему вы можете почитать:

Поделитесь в социальных сетях

Alex S 13 октября, 2013

Опубликовано в: Полезные советы и устройство авто

Метки: Как устроен автомобиль

Кривошипно-шатунный механизм | ОС3. Хронолайнер

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали. Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик. Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с…

Показать полностью

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали. Подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик. Неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

[1]Человечество очень давно изобрело кривошипно-шатунный механизм. Ещё в древнем Китае подобный механизм использовался для подъёма воды из колодца. Плотницкий коловорот, инструмент, предназначенный для сверления отверстий в дереве, в Европе был известен очень давно. Но довольно часто как изобретатель кривошипно-шатунного механизма упоминается арабский учёный Эль-Джазари. Поскольку он не только широко использовал кривошипно-шатунный механизм в устройствах для подъёма воды в ирригационных сооружениях, в которых как источник энергии использовалась сила домашних животных, но и определил способы расчёта этих механизмов.[2]

Скрыть

Аксессуары для лука: подвижные части и фиксированные

Когда дело доходит до современных аксессуаров для луков, ваши возможности безграничны. Некоторые части движутся, как прицельные приспособления и откидные упоры, а некоторые неподвижны, как стабилизаторы и колчаны. Сегодня мы рассмотрим возможные недостатки наличия движущихся частей в настройке лука.

В свое время я перепробовал множество аксессуаров, но прошлый сезон действительно заставил меня пересмотреть некоторые из своих решений. Вот что произошло:

В 2017 году я получил новый высокопроизводительный скоростной лук взамен моего старого одинарного кулачка.Эта новая «скоростная» стрельба из лука дает прекрасные очки. Затем, примерно за неделю до охоты, я прикрутил проверенные временем бродхеды, и они разлетелись по всему миру! После многих бесплодных часов попыток перенастроить лук, я сдался и переключился на механику. И все было хорошо… до…

На полпути охоты на оленей — в 300 милях от дома — я делал несколько тренировочных снимков в лагере, когда мой ползунковый прицел отключился и больше не работал. Как я ни старался, я не мог это исправить. К счастью, у меня на запасном луке был старый многоствольный прицел.Я прикрутил его, и все было хорошо.

Но это заставило меня задуматься…

С момента своего изобретения в 1966 году блочный лук — и все аксессуары, которые могут быть к нему прикреплены, — снова и снова изобретали или модернизировали. Старая «палка-и-струна» превратилась в чрезвычайно сложный, точно настроенный инструмент смерти… что хорошо… но, может быть, слишком хорошо. Почему? Потому что чем сложнее что-то, тем больше может пойти не так.

Аксессуары для лука

В этой статье я сосредоточусь на четырех основных движущихся частях вашего лука, которые вы, возможно, захотите пересмотреть, прежде чем отправиться в отдаленную местность:

  1. Подставка для стрел: Было время, когда подставка для стрел была просто полкой, вырезанной в луке.До этого это была костяшка. Теперь это качающийся вверх и вниз хитроумный камертон, привязанный к шинному кабелю. Почти каждый мой знакомый охотник с луком пользуется одним из них. Но не я; Я использую печенье Whisker Biscuit. Whisker Biscuit — это упор для сдерживания прострелов (также известный как упор для захвата). Он фиксируется болтами и надежно удерживает стрелу на месте. В отличие от популярной раскладной подставки, у Biscuit нет движущихся частей. Стрела просто стреляет прямо насквозь. Единственный недостаток — бесконечно малое уменьшение скорости стрелы. Я использую печенье Whisker Biscuit, потому что оно надежное и простое.Это также недорого; примерно половину стоимости приличного отдыха.

    Проверенное временем печенье Whisker.

  2. Прицел из лука: У вас есть два варианта: фиксированные штифты или подвижные штифты (также известные как ползунковые прицелы). Я использовал фиксированные штифты в течение двадцати лет, а затем однажды влюбился в слайдерный прицел. Ползунковый прицел был прост: одна подвижная булавка, которая не блокирует цель. Вы просто набираете метраж и стреляете. Однажды мой слайдер сломался прямо посреди моей охоты! Теперь я вернулся к фиксированным штифтам.Мне очень нравится идея слайдера — и, возможно, когда-нибудь я к нему вернусь, — но пока я придерживаюсь многополюсного прицела.
  3. Носовые кулачки: Практически каждый современный лук приводится в действие либо одинарным, либо двойным кулачком. Кулачки — это двигатель вашего лука, поэтому это главное соображение при выборе лука. По сути, луки с одним кулачком проще и легче настраивать, чем с двумя кулачками. Основным недостатком одинарных кулачков является то, что они производят более низкую скорость стрелы, чем двойные кулачки. Луки с двойным кулачком (также известные как скоростные луки) быстрее, но их сложнее настроить, потому что: а) оба кулачка должны перевернуться в идеальной синхронизации, и б) чрезвычайная скорость стрелы подчеркивает небольшие недостатки в настройке лука, конструкции широкоголового наконечника, конструкции стрелы, и форма стрельбы.В наши дни производители луков утверждают, что преодолели проблемы с настройкой, закрепив двойные кулачки, но по моему опыту дуги с двумя кулачками все еще на сложнее настроить , чем одиночные кулачки. Я уверен, что это гораздо больше связано с стремительной скоростью стрелы, чем с настройкой, но помните, что точность страдает от добавления дополнительной скорости. Это приводит нас к выбору бродхедов.
  4. Broadheads: Почти все Broadheads делятся на две категории: фиксированные лезвия и механические (также называемые расширяемыми).Проще говоря, механические лезвия складываются в наконечник во время полета, а затем расширяются при ударе. Поскольку лезвия скрыты, они в меньшей степени подвержены ветровому сопротивлению и строганию. Таким образом, механические луки более точны, чем фиксированные бродхэды, особенно скоростные луки. Основными недостатками механических устройств являются двоякие: а) большее количество движущихся частей делает его уязвимым для поломки или потери лезвия при ударе, и б) меньшая проникающая способность из-за потерь энергии во время раскрытия лезвия. Сравнение механических и фиксированных ножей

    Неподвижные ножи по своей природе прочнее и имеют лучшую проникающую способность, чем механические.Однако их почти невозможно настроить с помощью современных скоростных луков. Самым важным фактором при выборе бродхедов является то, насколько хорошо они простреливают ваш лук. Лично я предпочитаю фиксированные лезвия с дугой с одним кулачком и механические с дугой с двумя кулачками. К вашему сведению, самая точная широкопрофильная головка с фиксированным клинком, которую я когда-либо использовал, — это Trophy Taker Shuttle T, а моя любимая механическая часть — это Rocky Mountain Warhead. Примечание: Боеголовка очень надежна и очень надежна , стоит недорого (всего 12 долларов.99 за 3 на Амазоне).

Заключение

Составные луки намного сложнее, чем раньше, и это хорошо. и — плохо. Производители луков рекламируют скорость как свой главный аргумент, но более быстрые луки не обязательно более точные. То же самое применимо к упорам для стрел, прицелам и другим аксессуарам. Новое — не всегда лучше.

Когда дело доходит до выбора оборудования, я рекомендую не усложнять задачу. А когда дело доходит до движущихся частей, лучше меньше, да лучше.

Устойчивый успех в этой области приходит от навыков и работы по дереву, а не от снаряжения. Как всегда, рекомендую уделять больше времени и энергии процессу, а не оборудованию.

Удачи!

Следите за нами и ставьте лайки:

Автомобильное крепление. Автомобильное устройство для начинающих

Общее устройство автомобиля. Рабочий цикл четырехтактного бензинового и дизельного двигателя … Основные механизмы и системы двигателя внутреннего сгорания, их назначение.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)

Кривошипно-шатунный механизм.Назначение, общее устройство … Подробная информация о кривошипно-шатунном механизме, неисправностях, факторах, влияющих на долговечность деталей КШМ.

Механизм газораспределения (ГРМ)

Газораспределительный механизм. Назначение, устройство, принцип работы. Подробная информация о газораспределительном механизме, фазах газораспределения, неисправностях, факторах, влияющих на долговечность деталей ГРМ.

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя. Назначение, устройство, принцип работы.Основные неисправности, способы их устранения. Охлаждающие жидкости.

Система смазки двигателя

Система смазки двигателя, способы смазывания деталей двигателя. Назначение, устройство, принцип работы, детали системы смазки. Система вентиляции картера. Основные неисправности, способы их устранения.

Топливно-воздушная смесь и ее сгорание

Топливо и топливовоздушная смесь. Свойства бензина и дизельного топлива. Состав топливовоздушной смеси и ее сгорание.

Система снабжения. Общее устройство

Общая структура системы электроснабжения. Назначение, принцип работы, подробности. Устройство и принцип работы простейшего карбюратора.

Система снабжения. Карбюратор

Карбюратор. Принцип работы и устройство карбюраторных систем. Основные неисправности и их устранение. Регулировка карбюратора.

Система снабжения. Инжектор

Инжектор. Принцип работы и устройство инжекторных устройств.Типы систем впрыска топлива, основные неисправности.

Дизельная система питания

Дизельная система питания. Принцип действия, назначение и устройство устройств энергосистемы. Современные системы впрыска топлива, основные неисправности.

Система питания от газобаллонной установки

Система питания двигателя от газобаллонной установки … Принцип действия, назначение и устройство устройств системы питания. Основные неисправности. Техника безопасности при работе с газом.

Система зажигания

Система зажигания. Назначение, устройство, принцип работы. Подробная информация о контактной системе зажигания. Бесконтактная система зажигания. Система зажигания на современных инжекторных двигателях … Основные неисправности системы зажигания, регулировка.

Трансмиссия. Сцепление

Автомобиль трансмиссия, сцепление. Назначение, принцип работы, устройство сцепления. Основные неисправности сцепления.

Трансмиссия. Общее устройство

Коробка передач.Немного теории, передаточные числа, внешняя скоростная характеристика двигателя. Назначение, принцип работы, работа коробки передач классическая. Синхронизатор, механизм переключения передач, раздаточная коробка … Основные неисправности коробки передач и раздаточной коробки.

Трансмиссия. Станок

Коробка автомат. Гидротрансформатор. Планетарная передача … Принцип работы, работа коробки автоматическая, механизм переключения передач. Основные неисправности АКПП и способы правильного вождения.

Трансмиссия. Частотный преобразователь

Привод с регулируемой скоростью. Принцип работы, работа вариатора, механизм изменения передаточного числа … Основные неисправности вариатора и как правильно водить машину.

Трансмиссия. Главная передача. Дифференциал

Кардан и главная передача. Назначение, принцип работы, детали кардана и бортовой передачи. Дифференциальный. Равные и неравные угловые скорости петель … Основные неисправности, способы исправления.

Электрооборудование. Источники и потребители тока

Электрооборудование автомобиля. Источники и потребители электрического тока. Электрические схемы … Предохранители и реле. Аккумулятор, устройство и принцип работы. Генератор, устройство и работа. Основные неисправности, способы их устранения.

Электрооборудование. Стартер

Стартер. Назначение, устройство, принцип действия и работа стартера. Основные неисправности стартера.

Несущие элементы.Рамка. Тело. Подвеска

Шасси автомобиля. Несущие элементы, рама, кузов, подвеска. Устройство и назначение основных деталей подвески. Амортизатор, принцип работы. Основные неисправности деталей подвески.

Колеса и шины

Колеса и шины. Назначение, устройство автомобильные колеса, маркировка шин. Углы установки колес.

Рулевое управление

Управление автомобилем. Назначение, принцип рулевого управления. Рулевые и рулевые механизмы, их детали, устройство.Усилитель руля и электроусилитель руля. Основные неисправности рулевого управления.

Тормозная система

Тормозная система автомобиля. Назначение, принципиальные схемы работы, запасная, стояночная тормозная система … Принцип действия. Вакуумный усилитель. Регулятор тормозных сил. Антиблокировочная система. Основные неисправности тормозной системы. Тормозные жидкости.

Масла и смазки

Автомобильные масла и смазки. Назначение, свойства, маркировка моторных и трансмиссионных масел и смазок.Частота замены. Смазывающее действие.

Элементы теории автомобиля. Силы действующие на машину

Элементы теории автомобиля. Силы, действующие на автомобиль. Факторы, влияющие на величину сил сопротивления движению. Способы снижения расхода топлива на разных режимах движения. Способы повышения безопасности вождения.

Капот машины открыт, и инструктор уже наглядно показывает детали и механизмы.

Если вы не собираетесь становиться автомехаником, то вам не обязательно знать детали устройства автомобиля, однако, зная основные моменты, вы быстро разберетесь с принципами эксплуатации и управления автомобилем.В этой статье мы поговорим о том, как работает автомобиль.

Всем известно, что автомобиль — это тело на колесах. Однако что заставляет его двигаться?

Итак, машина состоит из:

  • Двигатель
  • Кузов
  • Шасси
  • Трансмиссии
  • Ходовая часть
  • Механизм управления
  • Электрооборудование

Рассмотрим каждую составляющую более подробно.

Автомобильный двигатель

Двигатель — это сердце автомобиля, источник механической энергии, которая заставляет автомобиль двигаться.Самым распространенным является двигатель внутреннего сгорания (ДВС), который состоит из цилиндра и поршня. Тепловая энергия вырабатывается внутри цилиндра, а при сгорании топлива она преобразуется в механическую энергию, приводящую в движение транспортное средство. Этот процесс происходит с частотой несколько сотен раз в минуту, что приводит к непрерывному вращению коленчатого вала двигателя. Наше видео более подробно познакомит вас с работой двигателя.

Кузов

Кузов автомобиля может быть как рамной, так и безрамной конструкции, однако в современных автомобилях применяется безрамная конструкция, в которой узлы и агрегаты крепятся к кузову.Этот орган называется перевозчиком. В зависимости от типа кузова автомобили делятся на классы.

Устройство шасси автомобиля

Шасси автомобиля состоит из множества механизмов, передающих крутящий момент от двигателя к колесам, которые движутся и управляют автомобилем: трансмиссия, механизм управления и шасси.

Автомобиль трансмиссия

Трансмиссия автомобиля передает крутящий момент от двигателя на колеса, позволяя ему изменяться по величине и направлению. На двухосных автомобилях трансмиссия состоит из коробки передач, сцепления, карданной передачи, главной передачи, дифференциала и полуоси.

Сцепление автомобиля

Муфта служит для передачи крутящего момента двигателя на трансмиссию и плавного соединения или разъединения двигателя с механизмами трансмиссии. От педали сцепления идет трос, приводящий в действие механизм сцепления. Сцепление используется для защиты деталей двигателя и трансмиссии от перегрузки и повреждений при резком переключении передач или торможении.


Трансмиссия

Коробка передач — это механизм, который преобразует крутящий момент от коленчатого вала двигателя к ведущим колесам.Благодаря коробке передач автомобиль может двигаться вперед и назад, а двигатель можно отсоединить от ведущих колес.

Коробки передач

бывают механические, автоматические, роботизированные и бесступенчатые.

Механическая коробка передач имеет высокий коэффициент полезного действия и меньшую массу. Автомобиль с механической коробкой передач отличается динамичным ускорением и экономичным расходом топлива.

АКПП проста в использовании, однако она дольше «думает», переключает передачи и потребляет больше топлива.

Роботизированная трансмиссия представляет собой симбиоз автоматической и механической трансмиссий, имеет электронное управление сцеплением. С этой точки зрения трансмиссия менее точна, чем автоматическая трансмиссия.

В бесступенчатых трансмиссиях отсутствуют сами трансмиссии, то есть ступени, и передаточное число изменяется плавно. Эта трансмиссия не получила широкого распространения, потому что ремень передачи крутящего момента не выдерживает высоких мощностей современных двигателей.

Шасси автомобиля

Ходовая часть автомобиля — несущий кузов, задний и передний мост, подвеска, колеса и шины.

Подвески бывают разных типов: адаптивные, многорычажные, на двойных поперечных рычагах, для внедорожников, пикапов, грузовиков, полузависимая задняя, ​​зависимая задняя, ​​подвеска Me Pherson и De Dion.


Механизм управления автомобилем

Механизм управления автомобилем — рулевое колесо и тормоза (дисковые и барабанные). Рулевое колесо позволяет изменять направление движения автомобиля, а тормоза регулируют скорость, останавливают автомобиль и удерживают его на месте.

Электрооборудование автомобиля

Электрооборудование автомобиля позволяет запускать двигатель, прогревать и освещать салон автомобиля, освещать дорогу в темное время суток, обеспечивает работу противоугонной системы и имеет другие полезные функции, например, это питает автомобильные аудиосистемы, чтобы вы могли слушать музыку.

Зная устройство автомобиля, ученику автошколы нужно только научиться управлять им. Видео к статье более подробно познакомит вас с устройством автомобиля.

Удачи в обучении!

Первый серийный автомобиль был построен в начале 20 века на заводе Ford. Первый автомобиль был собран в 1908 году. Это был Ford Model T. Автомобиль производился до 1928 года и стал легендой.

Гениальный менеджер и механик Генри Форд всегда говорил: «Автомобиль может быть любого цвета, только если он черный.«Он сосредоточился на универсальности автомобиля, полностью отказавшись от индивидуальности. Это то, что его убило.

Несмотря на универсальность устройства, автомобиль Ford The Model T и его простая, но надежная функциональность имела конкурента в 1920-х годах в виде автомобилей General Motors.Эта компания предлагала каждому покупателю уникальный автомобиль с необычным внутренним убранством

В те времена были только механические коробки передач и слабые двигатели, скорость машин редко превышала 50 миль в час.Теперь все изменилось. Современные автомобили — это шедевр инженерной мысли, внутренности которого заполнены самой современной электроникой и сверхсложными системами управления.

Технические параметры давно вышли за рамки фантастики. Теперь разгон до 100 километров за 4 секунды — реальность, которая никого не удивит. В то же время на рынке есть сотни компаний, которые продают самые разные автомобили … Тем не менее, несмотря на все это разнообразие, общая структура их автомобилей очень похожа.

Из чего состоит машина

Безусловно, современный автомобиль включает в себя множество различных узлов и деталей, но даже среди них можно выделить основные: трансмиссия

  • , кузов
  • , шасси
  • , системы управления
  • , электрооборудование
  • .

Каждый из этих элементов выполняет важную роль, которую трудно переоценить. Чтобы понять, насколько важна правильная работа каждой детали, мы рассмотрим их более подробно.

Кузов

Кузов является несущей частью транспортного средства. Именно к нему крепятся все узлы и агрегаты. Сейчас автопроизводители стараются сделать все возможное, чтобы найти максимально прочные и легкие композитные сращивания, которые послужат основой для изделия.

Дело в том, что обычный металл довольно много весит. Увеличение веса отрицательно сказывается на динамике, максимальной скорости и разгоне, а управлять тяжелой машиной очень сложно.В результате сейчас все чаще используются нестандартные подходы к созданию тел. Например, в конструкции используется углеводородное волокно.

Пожалуй, самым ярким автомобилем, в котором была применена эта технология, был Lykan Hypersport. Вы могли видеть эту машину в «Форсаж 7». Использование углеродного волокна для создания кузова позволило значительно облегчить автомобиль, значительно увеличив все его характеристики. Кстати, стоимость машины составляет более трех миллионов.

Фактически, кузов — это рама, которая удерживает вместе все транспортное средство. При этом он должен обладать достаточной жесткостью, чтобы выдерживать действительно большие нагрузки. На скорости более 200 километров в час жизнь водителя зависит от его силы.

Кузов, используемый в устройстве автомобиля, должен быть не только легким и прочным, но и иметь правильную аэродинамическую форму. Скорость и управляемость зависят от того, насколько эффективно корпус машины будет отсекать воздушные потоки.

Традиционно кузов, входящий в состав устройства автомобиля, можно разделить на следующие элементы:

  • лонжероны,
  • крыша,
  • тормоза,
  • навесных деталей,
  • моторный отсек,
  • днище.

Для большей жесткости к конструкции днища вагона привариваются усиливающие элементы. Они обеспечивают повышенную прочность и большую безопасность всей конструкции.

Каждый из этих элементов связан друг с другом.Таким образом, лонжероны вместе с днищем составляют одно целое. В некоторых случаях к нему приваривают. Основная задача этих деталей в автомобиле — создать опору для подвески.

Если говорить о навесных деталях, то сразу приходят в голову крылья. Также нельзя обойти вниманием багажник, двери и капот. Они являются прикрепленными частями, но очень тесно связаны с кузовом автомобиля.

Внимание! Для достижения большей устойчивости конструкции к кузову приварены задние крылья, а передние крылья съемные.

Такие нюансы необходимо учитывать, если вы хотите тюнинговать своего железного коня … Причем именно к прикрепленным деталям кузова прикрепляются моддинговые детали. Достаточно вспомнить тот же спойлер. По периметру низа смонтированы даже неоновые вставки.

Тюнинг кузова дает наибольший визуальный эффект. Кроме того, дополнительные элементы, такие как бампер с низкой подвеской, могут улучшить аэродинамические свойства конструкции.

Без шасси никуда

Шасси в автомобиле устройство играет роль фундамента.Благодаря ей машина может двигаться. Например, колеса, подвеска и оси — это все его элементы. Без них само движение было бы невозможно.

Система может иметь как переднюю независимую подвеску, так и заднюю зависимую. Сейчас в большинстве автомобилей это первый вариант, который используется, поскольку он обеспечивает лучшую управляемость. транспортное средство.

Основное отличие независимой подвески в том, что каждое колесо крепится отдельно. Причем в устройстве автомобиля все колеса имеют собственные системы крепления.

Зависимая подвеска в автомобильных кругах считается неким архаизмом. Тем не менее некоторые компании до сих пор используют его, чтобы сэкономить и максимально упростить устройство автомобиля. Однако он обеспечивает высокую надежность конструкций. Мало того, уловки некоторых производителей позволяют добиться действительно выдающихся результатов, используя эту устаревшую технологию.

Хотелось бы вспомнить все тот же немецкий концерн BMW. Эта компания уже много лет производит автомобили, в устройстве которых используется задняя зависимая подвеска.

Тем не менее, заднеприводные автомобили немецкой марки известны во всем мире. Более того, многие водители покупают эти автомобили с задним устройством подвески — это просто удовольствие, которое водитель получает, садясь за руль этого монстра.

Внимание! Задний привод дарит истинное удовольствие от вождения мощного, быстрого и хищного животного.

Обычно задняя подвеска представляет собой ведущий мост. В некоторых случаях машиностроители устанавливают жесткую балку, и этого достаточно для обеспечения оптимальной прочности конструкции.

Тормоза

Если сам автомобиль и вся его конструкция располагались на предыдущей части, то роль тормозной системы совершенно иная. Надежные тормоза предотвращают множество аварий и спасают миллионы жизней.

Многие автомобильные специалисты не считают нужным выделять данный элемент в устройстве автомобиля. Они просто думают об этом как о части ходовой части. Тем не менее это в корне неверно. В конце концов, важность тормозов в сегодняшнем загруженном транспортном потоке трудно переоценить.

В настоящее время чаще всего выделяют три элемента. тормозной состав:

  • Рабочий — позволяет регулировать скорость. Эта подсистема отвечает за постепенное снижение скорости до полной остановки автомобиля.
  • Запасной — нужен при выходе из строя основной системы в устройстве автомобиля. Обычно его делают полностью автономным.
  • Стоянка — это ручной тормоз, который удерживает автомобиль на одном месте, пока вас нет.

В современных тормозных системах используется множество дополнительных устройств, которые обеспечивают лучшую работу тормозов.Особое значение имеют различные усилители и антиблокировочные системы тормозов. Эти элементы позволяют не только в несколько раз повысить эффективность системы, но и повысить ее комфорт для водителя.

Трансмиссия

Это устройство передает крутящий момент от вала на колеса. В состав конструкции входят следующие элементы: сцепление

  • , петли
  • , коробки передач
  • , ведущий мост
  • .

За счет сцепления конструкторы в автомобиле устанавливают связь между валами двигателя и коробки передач.В свою очередь, коробка передач значительно снижает нагрузку на двигатель, увеличивая его ресурс и обеспечивая максимально эффективный расход топлива.

Надо признать, что за последние годы придумано много вариантов коробки передач. Первой была МКПП. Его изобрели в начале ХХ века. Первым автомобилем, на который он был установлен, была все та же легендарная модель американской компании «Форд» — T.

С тех пор прошло около 40 лет, а в 50-х годах изобрели автоматическую коробку передач.Теперь не водитель решает, когда включать новую передачу, гидросистему … Плюс такого устройства — простота, а также плавность переключения.

Наконец, третий этап эволюции коробки передач — робот. Эта коробка сочетает в себе все преимущества механики и автомата. Дело в том, что умная программа переключает передачи. Он определит необходимое время с точностью до нескольких десятых миллисекунды и выполнит переход. Результат — огромная экономия топлива для водителя.

Важно! Вариатор тоже есть, но где редко применяется.

Двигатель

Пожалуй, это самая важная часть автомобиля — его сердце. От мощности этого устройства в наибольшей степени зависят скорость и динамика автомобиля. Суть принципа работы этой детали предельно проста. Двигатель преобразует тепловую энергию в электрическую за счет сгорания топлива.

Электрооборудование и системы управления

Дело в том, что с каждым годом эти комплексы автомобильных устройств становятся все более связанными друг с другом.Интеллектуальные системы контролируют напряжение в проводке, работу аккумулятора и энергопотребление. Такой подход превращает автомобили в мыслящие устройства, которые решают, где водителю лучше всего припарковаться, и отслеживают ближайшие автомобили.

Outcomes

Конструкция автомобиля — это сложная система, на изучение которой уходят годы. Тем не менее, даже новичок может изучить и понять общую схему и назначение всех узлов. Эти знания могут помочь как в дороге, так и в обслуживании автомобилей.

Вы когда-нибудь задумывались, как выглядит генератор или водяной насос в машине? К сожалению, многие автовладельцы не знакомы с устройством автомобилей, не говоря уже о его обслуживании и ремонте.Да, обслуживать машину намного удобнее в технических дилерских центрах, в которых даже не нужно самостоятельно приобретать запчасти.

Но мы считаем, что каждый водитель должен знать, из чего состоит автомобиль, как работают определенные компоненты. Благодаря этому каждый из вас может самостоятельно покупать запчасти, не переплачивая дилеру. Поэтому наше онлайн-издание предлагает вам подробное руководство по всем основным компонентам большинства автомобилей, из которого вы узнаете, из каких частей состоит любой автомобиль и за что отвечает каждый компонент транспортного средства.

Блок управления АБС

Антиблокировочная тормозная система ABS разработана для предотвращения блокировки колес во время торможения, что может сократить тормозной путь автомобиля, а также снизить риск заноса при резком торможении на скользкой или мокрой дороге.

Главный компонент системы ABS — это блок управления антиблокировочной тормозной системы, который измеряет давление в тормозной системе и использует данные скорости каждого колеса. Эта информация, обрабатываемая блоком ABS, необходима для регулирования необходимой оптимальной скорости каждого колеса и давления в тормозной системе.Именно этот блок рассчитывает, что колесо автомобиля может быть заблокировано, что либо увеличит тормозной путь автомобиля, либо приведет к заносу автомобиля.

Если выходит из строя блок управления АБС, то, как правило, на панели приборов появляется ошибка, указывающая на неисправность системы АБС (на панели приборов загорается значок АБС).

Правда, прежде чем убедиться, что неисправность связана с агрегатом, необходимо проверить датчик скорости колеса и датчик тормозного давления.

Блок управления антиблокировочной системой тормозов — один из самых дорогих компонентов тормозной системы.

Компрессор кондиционера

Приближается лето, и каждый из нас не хочет, чтобы в его машине была отключена система охлаждения салона (кондиционер). Поэтому необходимо заранее позаботиться о исправности кондиционера в автомобиле, сделав соответствующую диагностику в специализированном сервисе.

Самая распространенная проблема кондиционера в автомобиле — утечка хладагента, без которой кондиционер не может охлаждаться.теплый воздух с улицы. Также довольно частой проблемой, с которой сталкиваются владельцы современных автомобилей, являются проблемы с питанием компрессора кондиционера. Как и многие другие автомобильные устройства, компрессор питается от бортовой сети автомобиля. В случае проблем с электричеством компрессор кондиционера может получать недостаточное количество электроэнергии.

В результате он не сможет достаточно охладить воздух. У некоторых компрессоров кондиционеров есть изнашиваемый вал.Также компрессор имеет различные сальники и сальники, которые со временем могут выйти из строя. В результате компрессор может быть полностью поврежден. В этом случае придется покупать новый компрессор.

Генератор

Задача автомобильного генератора простая. Он генерирует электричество для питания вашего автомобиля, поддерживая напряжение в электрической цепи на заданном уровне. Генератор также поддерживает надлежащий уровень заряда аккумуляторной батареи автомобиля.

Если генератор выходит из строя, то чаще всего это приводит к появлению на приборной панели значка (индикатор батареи), предупреждающего о пропадании заряда аккумулятора.Как правило, это приводит к тому, что машина заглохнет.

Самое ужасное, что это может случиться неожиданно в самый неподходящий момент.

Частая причина выхода из строя генератора — изношенные щетки компонентов или поврежденные подшипники генератора. В этом случае есть два пути решения проблемы — покупка нового генератора или ремонт старого. Однако следует отметить, что переборка старого генератора не всегда возможна и менее надежна.

Вал карданный (полуось)

Приводной вал или ведущий вал — это компонент автомобиля, который передает крутящий момент от дифференциала на передние или задние колеса автомобиля (в зависимости от типа привода, используемого на автомобиле).

Повреждение резиновых сапог — частая причина выхода из строя этого компонента. В результате на приводной вал механизма начинает попадать грязь, пыль и т. Д. Это приводит к разного рода проблемам, связанным с работой полуоси.

Если вы начинаете слышать раздражающие щелчки или хруст на повороте, возможно, ваша машина вышла из строя. приводные валы.

Если при диагностике подвески вам сообщают, что на полуоси порвались резиновые пыльники, то их необходимо как можно скорее заменить, так как их повреждение приведет к довольно быстрой поломке приводных валов.

Опора шаровая (шаровая)

Шаровая опора является опорой подвески и рулевого механизма. Шаровая опора — это вращательная кинематическая пара (подвижное соединение двух частей, обеспечивающее им вращательное движение вокруг общей оси).

Со временем эти компоненты автомобиля изнашиваются и выходят из строя (износ пыльника или износ механической части петли).

Как правило, при износе шаровой опоры водитель начинает слышать стук или скрип на любых неровностях дороги.

Так что если вы начали слышать такие стуки в подвеске, то как можно скорее диагностируйте ходовую и при необходимости замените шаровые опоры на новые. Выбирая шаровые краны, отдавайте предпочтение оригинальным запчастям. Помните, что если вы сэкономите и купите неоригинальные шаровые краны, срок их службы будет значительно меньше.

Электродвигатель вентилятора салона

При прекращении работы вентилятора салона воздух перестает поступать в салон через воздуховоды.В этом случае вероятной проблемой может быть неисправность электродвигателя вентилятора салона.

Мотор обычно находится где-то за бардачком или за центральной консолью. Благодаря мотору воздух с улицы через вентиляционные отверстия попадает в салон автомобиля.

Иногда неисправность двигателя может заключаться в шумном обдуве. Чтобы установить истинную неисправность, необходимо провести диагностику системы вентиляции салона.

Опора стопорная

Тормозной суппорт — один из основных компонентов тормозной системы автомобиля.Чтобы остановить автомобиль, суппорт прижимает тормозные колодки к тормозному диску.

То есть, как только вы нажимаете педаль тормоза, суппорт сразу начинает прижимать колодки к тормозному диску, и машина останавливается.

Как и все в любой машине, со временем суппорт изнашивается и выходит из строя. Например, основным признаком неисправности суппорта является неравномерный износ тормозных колодок, а также тяга (занос) автомобиля в одну сторону при торможении на сухом асфальте (вправо или влево).Как правило, эти признаки говорят о том, что суппорт вовремя не открывает колодки.

В этом случае необходимо заменить старый суппорт на новый.

Но не всегда подобные симптомы наблюдаются при неисправности суппорта. Поэтому, если вы заметили неисправность тормозной системы, нужно проверить надежность всей тормозной системы, начиная от проверки уровня тормозной жидкости и заканчивая проверкой износа тормозных дисков.

Выключатель стоп-сигнала

Это одна из немногих составляющих автомобиля, по названию которой можно понять, не разбираясь в устройстве машины, где она используется и для чего предназначена.Это небольшой выключатель стоп-сигнала, который установлен за педалью тормоза. Этот компонент включает стоп-сигналы в тот момент, когда мы нажимаем на педаль тормоза, когда это необходимо.

Если вы столкнулись с проблемой неисправности задних фонарей стоп-сигналов, и после диагностики мы выяснили, что лампы стоп-сигналов исправны, то есть высока вероятность, что причина неисправности в выключателях стоп-сигналов, который находится под педалью тормоза в салоне.

Диски тормозные

Тормозной диск — один из ключевых компонентов тормозной системы автомобиля. Как и все остальное в автомобиле, тормозной диск может выйти из строя из-за чрезмерного износа или перегрева.

Тормозные диски машины подвержены сильному перегреву из-за тепла, выделяемого при трении тормозных колодок и тормозных дисков во время торможения.

Как мы уже писали, тормозные суппорты прижимают колодки к тормозным дискам, в результате чего автомобиль замедляется или полностью останавливается.

Естественно, что со временем любые тормозные диски изнашиваются, и в результате вы почувствуете вибрацию в педали тормоза при торможении. Также станет неэффективным процесс торможения.

Помните, что замену тормозных дисков, как и суппортов, нужно проводить попарно (одновременная замена передних тормозных дисков или замена задних тормозных дисков с обеих сторон автомобиля).

Распредвал (распредвал)

Распределительный вал не является элементом, который часто выходит из строя.Однако при выходе из строя можно столкнуться с дорогостоящими проблемами … Например, если вы столкнулись с недостаточным давлением масла (или с масляным голоданием двигателя), то сначала необходимо проверить исправность распредвала.

Распредвал нужен для того, чтобы открывать и закрывать клапаны двигателя. Двигатель имеет как впускные клапаны (которые пропускают топливо и кислород в двигатель), так и выпускные клапаны (выпускают выхлопные газы, которые образуются при сгорании топлива в двигателе).

Датчик положения распредвала

Если речь идет о неисправности распредвала, то в первую очередь проверяется исправность датчика положения распредвала.Этот датчик сообщает блоку управления двигателем, с какой скоростью вращать распределительный вал, чтобы синхронизировать блок управления двигателем с клапанами, подающими топливо во впускной коллектор.

То есть, другими словами, этот датчик помогает блоку управления двигателем передавать информацию, необходимую для точного определения момента впрыска топлива в двигатель (согласно информации от датчика распределительного вала, блок управления двигателем знает точное местоположение каждого поршня. в блоке двигателя).

При выходе из строя этого датчика, то на панели приборов появится надпись «Check Engine» (Проверка двигателя).При выходе из строя датчика положения распредвала автомобиль, как правило, теряет тягу и начинает потреблять больше топлива. Дело в том, что при неисправности этого датчика блок управления двигателем перестает получать точную и столь необходимую информацию для оптимального впрыска топлива.

В конечном итоге программное обеспечение Блок управления двигателем начинает угадывать моменты, когда клапаны находятся в открытом положении, чтобы впрыснуть топливо в двигатель.

Сцепление

В автомобилях с механической коробкой передач сцепление является ключевым звеном между двигателем и трансмиссией.Благодаря сцеплению крутящий момент двигателя плавно передается на коробку передач, которая, в свою очередь, передает крутящий момент на колеса. Также ручка смягчает крутильные колебания и вибрацию при переключении передач. Если бы не было сцепления, то машина не двигалась бы. К сожалению, ничто не длится вечно, а диск сцепления со временем изнашивается.

Поперечный рычаг

Рычаги подвески автомобиля бывают разных форм и размеров. Эти компоненты являются частями, которые соединяют колеса автомобиля с остальной подвеской.Как правило, поперечные рычаги (на фото) обычно имеют в своей конструкции несколько шаровых опор и сайлентблоков (сайлентблоков), смягчающих удары. К сожалению, шаровые опоры и сайлентблоки из-за больших нагрузок часто изнашиваются и требуют замены.

Как мы уже говорили, когда мяч изнашивается, вы услышите стук на неровностях. Иногда из-за износа шара или сайлентблоков ваша машина может блуждать по дороге при смене направления движения. Это связано с люфтом в поперечных рычагах … Люфт образуется из-за износа шаровых или сайлентблоков.

К счастью, в случае износа шаровой или сайлентблоков нет необходимости покупать новый рычаг в сборе. Например, шаровой и сайлентблоки можно выдавить из рычага и заменить на новые. Но иногда такой ремонт не поможет при сильном износе рычага. В этом случае вам придется приобрести новый рычаг в сборе.

Коленчатый вал (коленчатый вал)

Коленчатый вал — это место в автомобиле, где сила сгорания топлива, передаваемая от блока цилиндров, преобразуется во вращающую силу, необходимую для движения вашего автомобиля.

Коленчатый вал, как и распределительный вал, не вращается сам по себе. Коленчатый вал получает энергию для вращения за счет движения поршней в блоке двигателя, которые, в свою очередь, перемещаются за счет энергии, полученной при воспламенении топлива в камере сгорания силового агрегата.

К сожалению, подшипники коленчатого вала могут выйти из строя (например, недостаточно масла). В результате из-за износа подшипников может быть поврежден не только коленчатый вал, но и весь двигатель.

В зависимости от конструкции двигателя стоимость нового коленчатого вала может быть очень высокой. Например, стоимость демонтажа и установки нового коленчатого вала для BMW M3 может быть огромной.

Сальники коленчатого вала

Самая распространенная неисправность компонентов коленчатого вала — сальники, которые действуют как уплотнения, предотвращающие утечку масла из двигателя.

Как правило, на коленчатом валу устанавливаются два сальника. Одна передняя и одна задняя. Передний сальник расположен за шкивом главного двигателя.Другой сальник расположен в задней части двигателя, где трансмиссия прикреплена к двигателю болтами.

Рано или поздно эти уплотнения изнашиваются, вызывая вытекание масла из двигателя.

Привод замка двери

С появлением в автомобилях центральных дверных замков привод дверных замков стал использоваться в автомобильной промышленности. Этот привод отвечает за работу всех замков дверей в автомобиле. Привод питается от электросети станка.

Иногда привод может перестать работать.Например, из-за изношенных электрических соединений или плохой проводки. Сам привод очень прочен, и выход из строя случается очень редко.

Карданный вал

В отличие от приводных валов (мостов) карданный вал является связующим звеном между коробкой передач и задним дифференциалом в автомобилях, оснащенных задним приводом.

В карданном валу есть два места, где может произойти поломка. Представляет собой кардан (крестовину) и подшипник (наружный подшипник карданного вала). Опорный (подвесной) подшипник можно заменить отдельно.Но если выходит из строя П-образное соединение (крестовина), то это может привести к полному выходу из строя кардана. Поэтому в случае возникновения звона, скрежета или стука карданного вала задачей владельца является как можно скорее устранить неисправность. В противном случае ремонт может оказаться слишком дорогим.

Блок управления двигателем

Блок управления двигателем — также известный как модуль управления двигателем (ECU, DME, DDE и др.) Отвечает за эффективную работу двигателя.Этот модуль управляет электронным впрыском топлива в двигатель.

Поломка данного автомобильного агрегата случается не так часто. Но, тем не менее, если выходит из строя блок управления двигателем, то это может доставить владельцу немало хлопот.

Прокладка выпускного коллектора

Прокладка выпускного коллектора, которая устанавливается между головкой блока цилиндров и выпускным коллектором, со временем может изнашиваться и начать пропускать выхлопные газы. Это самое первое место в автомобиле, которое необходимо осмотреть в случае утечки выхлопных газов.

Если прокладка выпускного коллектора изношена, ваш автомобиль будет работать слишком громко, так как выпускная система не будет герметичной.

Маховик

Маховик — это вторая половина уравнения, когда речь идет о передаче мощности от двигателя к коробке передач. Если машина оборудована механической коробкой передач, как только водитель нажимает педаль сцепления, маховик соединяется с корзиной сцепления и крутящий момент силового агрегата передается с маховика на трансмиссию.

Со временем, как и корзина и диск сцепления, изнашивается маховик. Особенно, если водитель не выжал как следует сцепление и не вовремя переключил передачи. Если маховик изношен, корзина и диск сцепления не смогут соединиться с ним, что в конечном итоге приведет к невозможности передачи крутящего момента от мотора на коробку передач.

К сожалению, вы не сможете узнать об износе маховика, пока не снимете коробку передач и сцепление в сборе с автомобиля.

Топливный насос (ТНВД)

Топливные насосы обычно устанавливаются внутри топливного бака (бензобака). Есть также некоторые модели автомобилей, в которых топливный насос расположен под автомобилем, где он присоединен к газопроводу между топливным баком и двигателем.

Со временем выходит из строя топливный насос. К сожалению, как правило, это происходит неожиданно для владельца, так как изношенный бензонасос заранее не подает никаких признаков неисправности. Только на некоторых автомобилях неисправный топливный насос может до того, как полностью выйти из строя, начать громко работать.

Крышка бензобака

Все мы знаем, как выглядит крышка топливного бака (крышка бензобака). Но многие из нас часто забывают о важности этой, казалось бы, пустяковой части машины. Это связано с тем, что крышка топливного бака всегда должна быть надежно закрыта.

Иногда на заправке мы или заправщики не затягиваем до конца крышки топливного бака, из-за чего на приборной панели появляется значок «Проверить двигатель». В этом случае нередки случаи, когда владельцы, увидев индикацию на панели «Check Engine», обращаются в Технический Центр для диагностики неисправностей, где недобросовестные мастера начинают длительную и ненужную диагностику, предлагая в будущем поменять любую дорогостоящую. датчики и др.А причина, пожалуй, проста — крышка бензобака не закручена до конца.

Некоторые автопроизводители также оснащают свои автомобили отдельным индикатором на приборной панели, который информирует водителей о незакрепленной крышке заливной горловины топливного бака.

Со временем газовая крышка может затвердеть или начать разрушаться. В результате может быть нарушена герметичность топливного бака. В этом случае на приборной панели также может загореться «Проверка двигателя» или значок предупреждения о не закрытом бензобаке.

К счастью, крышка бака очень дешевая и любой водитель легко может заменить ее самостоятельно.

Прокладки головки блока

Рабочие характеристики головки блока цилиндров двигателя имеют решающее значение для работы всей трансмиссии. Головка блока помогает двигателю поддерживать необходимый уровень масла, охлаждающей жидкости, а также закрывает камеру сгорания от подачи ненужного кислорода. Благодаря головке блока, где расположены клапаны двигателя, осуществляется подача и подача топлива в двигатель, а также отвод выхлопных газов из двигателя после воспламенения топлива.

Наиболее частой причиной выхода из строя головки блока является прокладка, удерживающая масло между блоком цилиндров и головкой блока цилиндров.Также в зависимости от износа прокладки охлаждающая жидкость может начать поступать в камеру сгорания. Из-за их выхлопной системы будет выходить большое количество белого дыма.

Комплект прокладок головки блока стоит не очень дорого. Но чтобы заменить все прокладки в головке блока, необходимо проделать серьезную работу, которая будет стоить не очень дешево.

Радиатор печи

Радиатор печки — это обычно миниатюрный радиатор, который используется для обогрева салона автомобиля.Этот компонент устанавливается в автомобиле за приборной панелью (обычно недалеко от двигателя). Поэтому при износе этой детали достать радиатор печки будет очень проблематично.

Как правило, радиатор печки со временем начинает течь из-за разгерметизации заводских швов. Также в некоторых случаях может засориться радиатор печки. В этом случае печка не сможет передавать тепло салону автомобиля.

Шланги, трубки (топливные, охлаждающие и др.)

Любая машина имеет в своей конструкции различные шланги, по которым, как правило, циркулирует какая-то жидкость.Это означает, что рано или поздно жидкость может начать вытекать из любого шланга или трубы.

Шланги радиатора, топливные шланги, шланги охлаждения трансмиссии, тормозные шланги, шланги гидроусилителя руля и т. Д. Являются возможными утечками в результате повреждения.

Дело в том, что, как и любой резиновый материал, автомобильные шланги склонны к высыханию и растрескиванию в течение длительного периода времени.

Поэтому каждый автовладелец время от времени должен осматривать моторный отсек на предмет протечек жидкости из всех резиновых шлангов.Также полезно каждое утро осматривать дорожное покрытие под автомобилем, потому что в случае утечки жидкости вы в любом случае увидите пятна жидкости под автомобилем.

Катушка зажигания

Все современные автомобили имеют катушки зажигания, подающие напряжение на свечи зажигания. Со временем катушки зажигания могут изнашиваться. В результате неисправности катушки зажигания на свечи зажигания может не подаваться напряжение для получения оптимальной искры для воспламенения топлива.

В результате могут возникнуть пропуски зажигания (пропуски зажигания).В зависимости от стоимости и модели автомобиля, в некоторых случаях даже при выходе из строя одной катушки зажигания автопроизводители рекомендуют заменять все остальные катушки зажигания.

Замок зажигания

После массового натиска прессы в связи с отзывом выключателя зажигания компании General Motors (самый крупный заводской отзыв из-за неисправных замков зажигания) все больше людей в мире начинают понимать, где находится этот самый выключатель зажигания в современных автомобилях.

Как видите, выключатель зажигания связан с вашим ключом зажигания.Так что, помимо естественного износа и поломок, в автомобильной промышленности встречаются случаи заводского брака этой детали, что приводит к серьезным авариям. Так что, если ваш автомобиль выпущен General Motors, будет не лишним проверить вашу модель в списке автомобилей, подлежащих отзыву с завода.

Прокладка впускного коллектора

Проблемы с прокладкой впускного коллектора могут привести к нескольким проблемам. Во-первых, двигатель автомобиля с проколотой прокладки впускного коллектора будет работать некорректно.Например, ваш блок управления двигателем с проблемной прокладкой впускного коллектора не сможет контролировать необходимое количество воздуха, подаваемого в двигатель.

Это приводит к неправильному распылению топлива в камеру сгорания.

Во-вторых, при избыточной подаче кислорода в двигатель загорается индикатор «Проверьте двигатель» на панели приборов. Для определения проблем с прокладкой впускного коллектора необходима компьютерная диагностика, которая позволит найти ошибки, повлиявшие на работу силового агрегата.

Например, это позволит вам точно установить, где воздух проникает в двигатель. Правда, стоит отметить, что для того, чтобы это установить, потребуется слишком много времени на тщательную диагностику машины.

Фонарь освещения заднего номерного знака

Все мы привыкли к тому, что время от времени в машине выходят из строя все лампочки. Заменить их самостоятельно несложно. Но почему-то многие водители забывают про лампочку заднего номерного знака, которая по закону должна гореть.

Поэтому время от времени проверяйте эту лампочку в автомобиле и заменяйте ее новой, если она неисправна. К счастью, вы можете сделать это сами.

Датчик массового расхода воздуха

Этот датчик также иногда называют датчиком массового расхода воздуха. Этот датчик измеряет количество кислорода, потребляемого двигателем. Далее датчик передает информацию об этом блоку управления двигателем, который регулирует необходимое количество топлива, необходимое для подачи в камеру сгорания.

Со временем грязь и пыль могут загрязнить датчик. массовый расход воздуха, что приведет к неточным данным, передаваемым в модуль управления двигателем.

Также нередки случаи, когда этот датчик полностью выходит из строя. В этом случае может серьезно измениться расход топлива и пропадет тяга … Кроме того, в большинстве случаев при неисправности датчика массового расхода воздуха на приборной панели загорается «Проверка двигателя».

Подушка двигателя (подушки двигателя)

По названию детали автомобиля уже можно догадаться, что это крепежный двигатель.У любого автомобиля есть двигатель, который необходимо закрепить на кузове автомобиля. Для этого используются специальные крепления «опоры двигателя» или «опоры двигателя», в конструкции которых используются резиновые уплотнители, которые поглощают колебания двигателя, а не передают их на кузов.

Но, как и все в автомобиле, эти подушки двигателя со временем изнашиваются. В этом случае ослабевает способность опор двигателя останавливать вибрацию, и вы начинаете ощущать в машине странную вибрацию, проходящую по всей кабине.

Особенно это заметно на холостом ходу, а также в момент начала движения с места.В зависимости от конфигурации и конструкции вашего автомобиля подушки двигателя можно заменить довольно быстро и легко.

Но чаще всего современные автомобили сконструированы таким образом, что эти компоненты не могут быть легко заменены. В результате, несмотря на невысокую стоимость «моторных опор», стоимость их замены может дорого обойтись автовладельцу.

Глушитель

Смысл глушителя прост. Моторы по своей природе и конструкции на самом деле очень громкие.А работа глушителя позволяет снизить уровень шума, который создается при сгорании топлива в двигателе.

Благодаря глушителю, установленному на выхлопной системе, звук двигателя не раздражает наши уши.

Со временем ржавчина повредит глушитель сварных швов. В результате происходит разгерметизация глушителя и неглушенный звук выхлопа автомобиля начинает выходить на улицу.

Есть два способа решить эту проблему.

Первый покупает новый глушитель.Второй ремонт старого с помощью сварных работ.

Датчик кислорода

Датчик кислорода — еще один важный компонент автомобиля, влияющий на работу двигателя. Датчик кислорода является одним из компонентов, который помогает ECM регулировать подачу топлива и количество кислорода, подаваемого в двигатель.

Датчики кислорода установлены с двух сторон каталитического нейтрализатора … Их задача — контролировать уровень выхлопных газов. Если в выхлопных газах датчик обнаруживает слишком много кислорода, блок управления двигателем автоматически изменяет топливную смесь (топливо + кислород), чтобы регулировать эффективную работу двигателя.

Неисправный кислородный датчик может привести к неточным показаниям контроллера ЭСУД, что повлияет на качество топливной смеси, поступающей в двигатель.

Радиатор масляный

Масляные радиаторы используются как для охлаждения моторного масла, так и для охлаждения трансмиссионного масла … Чаще всего такие масляные радиаторы используются на автомобилях, которые постоянно подвергаются большим нагрузкам на силовой агрегат и коробку передач.

Например, этот компонент используется в большинстве спортивных автомобилей … Охлаждение масла в двигателе или коробке передач поддерживает определенную температуру масла, что позволяет поддерживать давление масла примерно на одном уровне.

Также на многих тяжелых грузовиках маслоохладители используются для охлаждения масла.

Чаще всего в грузовых автомобилях такие радиаторы устанавливаются на коробку передач. К сожалению, рано или поздно такие радиаторы могут начать протекать от износа. В итоге придется покупать новый масляный радиатор.

Кольца поршневые

Если из выхлопной трубы автомобиля наблюдается серый дым с голубоватым оттенком, то явный признак того, что в выхлопную систему стало попадать моторное масло… В результате за счет его сгорания в выхлопной системе получается похожий цвет выхлопного дыма.

В этом случае велика вероятность износа поршневых колец в двигателе автомобиля. Нормальные поршневые кольца не должны вытекать моторное масло из блока цилиндров, что позволяет удерживать камеру сгорания в закрытом положении от внешней среды … К сожалению, для замены поршневых колец требуется капитальный ремонт двигателя, что связано с демонтаж силового агрегата с машины.Естественно, что такой ремонт стоит очень дорого, так как связан с полной разборкой мотора.

Насос гидроусилителя

Если колесо становится тяжелым и трудно поворачивается, а под капотом вы начинаете слышать какой-то странный вой или свист, то, скорее всего, у вашего автомобиля неисправен гидроусилитель руля. Возможны два варианта неисправности рулевого колеса с гидроусилителем (ГУР). Либо из насоса рулевого управления с гидроусилителем не осталось жидкости, либо изношен насос рулевого управления с гидроусилителем.

Кнопки стеклоподъемника

Выключатели стеклоподъемников — это очень простой электронный компонент в современных автомобилях. Но из-за их интенсивной эксплуатации и из-за воздействия пыли и мусора этот блок управления стеклом часто выходит из строя.

Датчик давления

Датчики давления устанавливаются в различных местах в моторном отсеке большинства автомобилей. Эти типы датчиков могут контролировать давление любой жидкости, от давления масла в двигателе до давления топлива в системе.

Главное в любой машине — это давление масла в двигателе. Поэтому, если на приборной панели загорелся значок, свидетельствующий о низком давлении масла в двигателе, необходимо немедленно остановиться, так как низкое давление масла может серьезно повредить силовой агрегат автомобиля. Далее необходимо срочно провести тщательную диагностику автомобиля.

Радиатор воздушный

Воздушный радиатор — это главный и главный компонент системы охлаждения двигателя в любом автомобиле. К сожалению, радиаторы (особенно в современных автомобилях) часто повреждаются, что приводит к утечкам охлаждающей жидкости.

Некоторые автовладельцы, заметив протекание антифриза из радиатора, иногда приобретают различные химические средства, способные устранить протечки радиатора.

Однако это помогает ненадолго и только при небольших утечках.

Позже из-за использования таких веществ может засориться радиатор.

Лучше всего покупать новый радиатор в случае протечки и протечки радиатора.

Амортизаторы

Основная функция амортизаторов в автомобиле — амортизировать удары в ямах, неровностях, выбоинах и любых других неровностях дороги.Когда амортизаторы заканчивают свой срок службы, пружины подвески берут на себя главную задачу — смягчить удары на дороге.

В результате автомобиль с неисправными амортизаторами начинает сильно раскачиваться и раскачиваться (особенно при резком торможении).

Как проверить износ амортизатора? Есть простой тест. Раскачивайте переднюю часть автомобиля и внимательно следите за бампером. Затем, отпустив машину, обратите внимание, сколько раз кузов машины опускался и поднимался. Если более двух раз, то, скорее всего, амортизаторы сильно изношены.

Свеча зажигания

Свечи зажигания являются источником воспламенения двигателя автомобиля. Ранее мы рассказывали вам о катушках зажигания, которые вырабатывают электричество, которое подается на свечи зажигания. В результате через свечи зажигания проходит большое количество напряжения.

Все это сделано для того, чтобы свечи генерировали качественную искру для воспламенения топлива.

Свечи зажигания со временем изнашиваются естественным образом. Также часто можно повредить свечи. плохое топливо и моторное масло, если жидкость вытекает из двигателя.

Обычно свечи зажигания необходимо заменять каждые 30 000–50 000 км, в зависимости от интенсивности использования транспортного средства и типа используемого топлива.

Стартер (пусковой двигатель)

Если при повороте ключа в замке зажигания или при нажатии кнопки «запуск двигателя» ничего не происходит, то велика вероятность того, что стартер двигателя вышел из строя.

Стартер — мощный электродвигатель, запускающий двигатель внутреннего сгорания.

Стартер питается от аккумулятора. В большинстве случаев во всех современных автомобилях стартеры достаточно надежны и долговечны. Особенно в тех автомобилях, у которых есть система стоп-старт, которая автоматически выключает двигатель при остановке автомобиля.

Но, к сожалению, как это часто бывает, стартер выходит из строя в самый неподходящий момент. К счастью, стоимость стартера не слишком высока. Правда, во многих автомобилях его сложно заменить, так как он может быть спрятан под многочисленными насадками двигателя.

Датчик угла поворота рулевого колеса

Датчик угла поворота рулевого колеса является важным фактором для нормальной работы систем контроля тяги. Этот датчик позволяет электронной системе контроля тяги узнать, в каком направлении движется автомобиль.

Когда рулевое колесо поворачивается в одном направлении, а автомобиль движется в другом, электроника определяет это как потерю тяги (занос). В этом случае автоматически активируется система контроля устойчивости и противоскольжения, и электроника предотвращает занос, а также возвращает управление водителю.

Это достигается за счет автоматического снижения оборотов двигателя и автоматического торможения.

Иногда выходит из строя датчик угла поворота рулевого колеса. В большинстве случаев на приборной панели появляется предупреждение датчика о неисправности датчика. Как правило, в этом случае также загорается сигнальная лампа ABS или предупреждающий значок неисправности системы контроля тяги.

Рулевая рейка

Как мы уже говорили, проблемы с управлением могут возникнуть при неисправности гидроусилителя руля.Но это еще не все проблемы с рулевым управлением, с которыми может столкнуться водитель.

Распространенной причиной плохого управления может быть неисправная рулевая рейка … Этот компонент соединяет рулевое колесо с шестерней, которая передает вращение на передние колеса.

Со временем механизм рулевой рейки может износиться. В этом случае необходимо заменить рулевую рейку. Помните, что при люфте в рулевом колесе, а также при наличии других признаков неисправности рулевой рейки мы не рекомендуем игнорировать симптомы износа и как можно скорее заменить рейку на новую.

Стойка стабилизатора

Стойки стабилизатора — это звено вашей подвески. Эти компоненты уменьшают крен при прохождении поворотов с вашим автомобилем. Также стойки стабилизатора предотвращают раскачивание машины из стороны в сторону при прохождении поворотов.

датчик температуры

В любой машине есть несколько датчиков температуры. Датчик может быть установлен как в двигателе, так и в коробке передач. Основная задача датчика температуры — контролировать силовой агрегат и трансмиссию во избежание перегрева.

Как и все другие компоненты в автомобиле, датчик температуры может выйти из строя. Если датчик температуры двигателя на приборной панели неисправен, указатель температуры двигателя остается в синей зоне даже при прогретом двигателе. Также иногда стрелка температуры может оставаться в красной зоне, например, при холодном двигателе.

Помните, что очень важно следить за температурой двигателя. Потому что из-за перегрева мотор может быть полностью поврежден. Поэтому не откладывайте замену неисправного датчика температуры двигателя.

Термостат

Термостат выполняет важную функцию в моторном отсеке автомобиля. Этот компонент открывает или ограничивает поток охлаждающей жидкости между двигателем и радиатором.

Это необходимо для ускорения прогрева двигателя, но в то же время для защиты силового агрегата от перегрева.

Термостаты имеют два положения — термостат открыт, термостат закрыт.

Идея термостата проста.Для прогрева двигателя в холодную погоду термостат находится в закрытом положении, и двигатель начинает быстро нагреваться. Но как только двигатель достигает рабочей температуры (стрелка температуры на панели приборов находится посередине), термостат автоматически открывается и повышение температуры двигателя прекращается.

Есть два типа неисправности термостата:

  • Первая неисправность — термостат заклинило в закрытом положении. В этом случае двигатель может быстро перегреться.
  • Вторая неисправность — термостат заклинивает в открытом положении. В таком положении двигатель долго не может прогреваться.

Насос (водяной насос)

В автомобильной промышленности используются два типа водяных насосов — механические и электрические. Но вне зависимости от того, какой насос используется в автомобиле, помпа может выйти из строя.

Например, электрические водяные насосы имеют тенденцию выходить из строя неожиданно и без предшествующих признаков отказа.Механические насосы, как правило, перед выходом из строя заранее дают о себе знать.

Прежде всего, подшипник может изнашиваться в насосе, а также в других механических компонентах насоса. Как правило, в этом случае может быть либо течь охлаждающей жидкости, либо гул от помпы.

Как вы уже поняли, насос играет важную роль в моторном отсеке … Это насос, который отвечает за циркуляцию антифриза или антифриза в системе охлаждения двигателя. Без этого важного компонента двигатель автомобиля постоянно перегревался бы.

Датчик частоты вращения колеса

Датчик скорости вращения колеса имеет решающее значение для правильного функционирования системы ABS, а также для полноценной работы системы контроля тяги.

К сожалению, датчики частоты вращения колес расположены на ступичных подшипниках, в результате чего они постоянно подвергаются воздействию пыли, грязи и других агрессивных веществ, которые могут их повредить. Единственный плюс — датчики не дорогие и их довольно легко заменить.

Электродвигатель стеклоочистителя

Все мы знаем, какую важную роль играют щетки стеклоочистителя в очистке лобового стекла автомобиля от грязи и воды.Мы особенно понимаем это, когда на улице идет сильный дождь.

Щетки стеклоочистителя установлены на поводках с приводом от электродвигателя … К сожалению, как и другие электрические компоненты, иногда двигатель стеклоочистителя перестает работать.

Если вам повезет, двигатель начнет шумно работать, прежде чем выйдет из строя. Тогда вы сможете вовремя его заменить и не столкнетесь с ситуациями, когда в вашем автомобиле выйдут из строя щетки стеклоочистителя под ливнем.

Конечно, в рамках этого руководства по автомобильным деталям мы еще не привели много других важных компонентов автомобилей, потому что современные автомобили представляют собой очень сложные технические устройства, которые содержат тысячи различных компонентов, которые нереально опишу в одной статье.

Здесь мы перечислили наиболее часто изнашиваемые компоненты современных автомобилей, поломки которых наиболее часто встречаются у владельцев транспортных средств.

Как вы уже поняли, данное руководство, конечно, создано для тех, кто ничего не понимает в устройстве автомобилей, но, тем не менее, хочет узнать в простой и доступной форме, какие наиболее важные детали позволяют автомобилям. автомобиль для работы.

Любая легковая машина состоит из следующих элементов: — двигатель ; — коробок передач ; — ходовая ; — механизмов управления ; — электрооборудование ; — доп.оборудование ; — кузов .

2 — вентилятор системы охлаждения двигателя;

3 — радиатор системы охлаждения двигателя;

4 — распределитель зажигания;

5 — двигатель;

6 — аккумуляторная батарея;

7 — катушка зажигания;

8 — фильтр воздушный;

9 — амортизатор телескопической стойки передней подвески;

10 — бачок омывателя лобового стекла;

11 — трансмиссия;

12 — ручка стеклоподъемника;

13 — ручка двери внутренняя;

14 — рычаг задней подвески;

15 — элемент обогрева заднего стекла;

16 — глушитель главный;

17 — амортизатор задний;

18 — тормоз задний;

19 — балка задней подвески;

20 — поперечина задней подвески;

21 — топливный бак;

22 — рычаг стояночной тормозной системы;

23 — глушитель дополнительный;

24 — вакуумный усилитель тормозной системы;

25 — вал привода передних колес;

26 — тормоз передний;

27 — тяга стабилизатора передней подвески

Двигатель — сердце машины.Он сжигает топливо и преобразует тепловую энергию в механическую: заставляет вращаться коленчатый вал, затем вращение передается через трансмиссию на колеса (часть шасси). Так приводится в движение машина. Во время движения водитель управляет автомобилем с помощью рулевого колеса и педалей, которые являются механизмами управления. Он включает фары и указатели поворота, то есть использует электрооборудование. При этом водитель пристегнут ремнем безопасности, он теплый (отопитель работает) — задействовано дополнительное оборудование.Кузов среднего легкового автомобиля состоит из моторного отсека (в котором расположен двигатель), салона и багажного отделения. Это также несущая конструкция узлов и агрегатов автомобиля. Современные автомобили можно классифицировать по нескольким критериям: типу кузова, типу и объему двигателя, типу полного привода и габаритным размерам.

Устройство двигателя

Одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

Объем камеры сгорания

Верхняя мертвая точка

Нижняя мертвая точка

Рабочий объем цилиндра

S-ход

Ход поршня и рабочий объем двигателя

1.Пробка сливного отверстия масляного поддона

2. Масляный поддон

3. Масляный фильтр

4. Насос охлаждающей жидкости

5. Выпускной коллектор

6. Выпускной клапан

7. Пружина клапана

8. Выпускной распределительный вал

9 Ресивер

10. Крыша ГБЦ

11. Распредвал впускных клапанов

12. Гидравлический толкатель

13. Топливная рейка

14. Форсунка

15. Впускной коллектор

17. Впускной клапан

18. Головка блока цилиндров.

19.Поршень

20. Компрессионные кольца

21. Маслосъемное кольцо

22. Поршневой палец

24. Блок цилиндров

25. Крышка шатуна

26. Коленчатый вал

27. Ресивер масляного насоса

Система зажигания двигателя

1. Катушка зажигания

2. Вторичная обмотка (высоковольтная)

3. Высоковольтные катушки зажигания

4. Крышка высоковольтного распределителя

5. Высоковольтные провода сечений зажигания

6.Свечи зажигания

7. Распределитель тока высокого напряжения

8. Резистор

9. Центральный контакт распределителя

10. Боковые контакты крышки

11. «Масса» автомобиля

12. Аккумулятор

13. Контакты выключателя зажигания

14. Первичная обмотка (низкое напряжение)

15. Конденсатор

16. Подвижный контакт выключателя

17. Фиксированный контакт выключателя

18. Кулачок выключателя

19. Молоток контактов

20.Ролик датчика распределителя зажигания

21. Масло муфты

22. Корпус датчика распределителя

23. Штекерный разъем

24. Корпус вакуумного регулятора

25. Отверстие

26. Крышка вакуумного регулятор

27. Шток вакуумного регулятора

28. Опорная (ведомая) пластина опережения зажигания

29. Ротор распределителя зажигания

30. Боковой электрод с выводом для провода к свече зажигания

31.Крышка распределителя зажигания

32. Центральный электрод с выводом для провода от катушки зажигания

33. Угол центрального электрода

34. Центральный контакт ротора

35. Резистор 1000 Ом для подавления радиопомех

36. Контакт внешнего ротора

37. Ведущая пластина центробежного регулятора угла опережения зажигания

40. Подвижная (опорная) пластина бесконтактного датчика

41. Датчик приближения

42.Масленка

43. Стопорная пластина подшипника

44. Подшипник подвижной пластины датчика приближения

Детали микрометра

Неподвижными частями микрометра являются рамка, цилиндр, и наковальня. Подвижные части микрометра — это наперсток и шпиндель. Наперсток вращает шпиндель который движется в резьбовой части внутри ствола. Поворот наперстка обеспечивает проем между наковальня и конец шпинделя, на котором работает измеряется.Размер работы обозначен значком деления на стволе и наперстке. [Рисунок 9-36]

Считывание микрометра

Линии на бочке, отмеченные цифрами 1, 2, 3, 4 и т. Д., укажите размеры с точностью до десятых долей, или 0,100 дюйма, 0,200 дюйма, 0,300 дюйма, 0,400 дюйма соответственно. [Рисунок 9-37]

Каждая из секций между десятыми делениями (между 1, 2, 3, 4 и т. д.) делится на четыре части 0.025 дюймов каждый. Один полный оборот наперсток (от нуля на наперстке до тот же ноль) перемещает его на одно из этих делений (0,025 дюйма) вдоль ствола.

Скошенная кромка гильзы разделена на 25 равных частей. части. Каждая из этих частей представляет одну двадцать пятую расстояния, на которое наперсток проходит по стволу в переход от одного деления 0,025 дюйма к другому. Таким образом, каждое деление на наперстке представляет одну тысячную. (0.001) дюйма.

Эти деления отмечены для удобства на каждом пять пробелов на 0, 5, 10, 15 и 20. Когда 25 из них градации прошли горизонтальную линию на ствол, шпиндель (совершив один оборот) имеет переехал 0,025 дюйма.

Микрометр считывается по последнему видимому фигура на горизонтальной линии ствола, представляющая десятые доли дюйма. Добавьте к этому длину ствола между наперстком и ранее отмеченным числом.(Это находится путем умножения количества градуировок на 0,025 дюйма). Добавьте к этому количество делений. на скошенной кромке наперстка, которая совпадает с линией градуировки. Сумма трех цифры равны измерению. (Рисунок 9-38 показывает несколько выборочных показаний.)

СТАЦИОНАРНАЯ И ПОДВИЖНАЯ ПОЛКА — Промышленные корпуса и шкафы Tekpan