Реферат
завтосправи
на тему:
“Механізми двигуна”
Виконав :
Учень 10-А класу
Середньої школи № 96
Коркуна Дмитро
Львів 1999
1.Кривошипно-шатунний механізм
Кривошипно-шатунний механізм складається з нерухомих деталей та рухомих деталей: блока циліндрів, головки блока циліндрів і піддона картера, поршнів, поршневих кілець, поршневих пальців шатунів, колінчастого вала і маховика.
Блок циліндрів – це основна двигуна. Всередині блока і на ньому знаходяться деталі, механізми і прилади двигуна. Блоки автомобільних двигунів найчастіше мають 4,6 і 8 циліндрів, рідше 12, 16. Розміщення циліндрів буває однорядним або V-подібним дворядним з кутом нахилу 900. Блок циліндрів відливають як одне ціле з чавуну або алюмінієвого сплаву з картером двигуна. Навколо циліндрів є сорочка охолодження. У цьому самому виливку знаходяться впускні й випускні канали з гніздами клапанів, клапанна коробка, де розміщуються деталі газорозподільного механізму. Поверхня циліндрів, яка після розточування шліфується, називається дзеркалом циліндра. У блоках циліндрів з алюмінієвого сплаву циліндри зроблено у вигляді вставних гільз. Для збільшення строку служби двигунів у верхню частину циліндрів, яка найбільше спрацьовується, запресовують короткі вставки із стійкого проти спрацювання чавуну.
Зверху блок закритий головкою з алюмінієвого сплаву. Головка також має сорочку охолодження і камери згоряння з отворами для свічок запалювання. Герметичність приляганняголовкидо блока циліндрів досягається встановленими метало-азбестової прокладки.
Піддон картера – це резервуар для масла, який закриває блок циліндрів знизу, захищаючи двигуна від пилу та грязі. У нижній частині піддона є отвір для випускання масла. Отвір закривається різьбовою пробкою. Кріпиться піддон до картера блока циліндрів болтами. Для ущільнення між картером і піддоном встановлюється пробкова прокладка.
Поршень, поршневі кільця, поршневі пальці. Поршень сприймає тиск газів при робочому такті і передає його на шатун, за допомогою поршня також здійснюються допоміжні такти.
Поршні найчастіше відливають з алюмінієвих сплавів, теплопровідність у яких у у 3-4 рази вища за теплопровідність чавуну. Крім того, поршні з алюмінієвих сплавів легші за чавунні
Поршень має головку з днищем і напрямні стінки (юбка). На циліндричній поверхні головки виточені кільцеві канавки для розміщення поршневих кілець. У середині поршня є два приливки (бобишки) з отворами для встановлення поршневого пальця. Під час роботи двигуна поршень нагрівається і розширюється. При цьому його головка, стикаючись безпосередньо з гарячими газами нагрівається і розширюється більше, ніж юбка, тому діаметр роблять її меншим. Щоб запобігти закриванню поршня в циліндрі, роблять з розрізом, який може бути П-подібним, Т-подібним або косим. Щоб між поршнем і циліндром був найменший зазор, юбку поршня виготовляють овальною. Більшу вісь овала розміщують у площині, перпендикулярній до осі пальця, де діють бокові сили, а меншу – у площині поршневого пальця, де в бобишках зосереджено найбільшу масу металу; тому при нагріванні поршень розширюється в цьому напрямі і набуває циліндричної форми. Щоб на дзеркалі циліндра не утворювалися задирки, поршні покривають тонким шаром олова.
Поршневі кільця поділяють на компресійні і маслознімні. Виготовляють їх із сірого чавуну. Кільця мають розрізи і внаслідок пружності щільно прилягають до стінок циліндрів. Компресійні кільця запобігають просовуванню газів у циліндрів; їх встановлюють у верхніх канавках головки поршня.
Маслознімні кільця запобігають потраплянню масла в камеру згоряння. Встановлюють їх нижче компресійних. Через щілиновидні прорізи або отвори в канавці поршня зайве масло видавлюється в середину поршня і стікає в картер. Для підвищення стійкості проти спрацювання верхнє компресійне кільце покривають шаром простого хрому. Щоб запобігти просовуванні газів, кільця на поршень установлюють розрізом у різні боки.
Поршневий палець шарнірноз’єднує поршень із шатуном. Виготовляють пальці порожнистої з легованої або вуглецевої сталі, загартованої струмами високої частоти. На сучасних двигунах встановлюють плаваючі пальці, які вільно повертаються в бобишках поршня і у верхній головці шатуна. Осьовому переміщенню такого пальця запобігають два стопорні кільця які встановлюють у канавки бобишок поршня.
Шатун з’єднує поршень із шатунною шийкою колінчастого вала і передає зусилля від поршня на колінчастий вал при робочому такті. Для здійснення допоміжних тактів шатун передає рух поршню від колінчастого вала. Виготовляють шатуни з легованої або вуглецевої сталі. Шатун має верхню нерозумну головку, стержень двотаврового перерізу і нижню рознімну головку, обидві частини з’єднують болтами з гайками і після затягування шплінтують. У верхню головку шатуна для зменшення тертя запресована бронзова втулка, в які висвердлено отвір для мащення.
Для зменшення тертя спрацювання шатунних шийок колінчастого вала у нижню рознімну головку шатуна вставляють шатунний підшипник, виготовлений з двох тон костінних стальних вкладишів, залитих антифрекційним сплавом. Щоб вкладиші під час роботи двигуна не прокрутились, на них роблять виступи, які входять у виїмки нижньої і верхньої половини рознімної головки шатуна.
У верхній половині нижньої головку шатуна просвердлено отвір для напрямленого розбризкувагння масла на стінки циліндрів і кулачки розподіоьного вала.
Колінчастий вал сприймає зусилля від шатунів і перетворює їх на крутний момент, який потім передається до механізмів трансмісії.
Колінчастий вал штампують із сталі або відливають з магнієвого чавуну. Форма вала залежить від тактності двигуна, кількості, циліндрів їх рядності і порядку роботи.
Колінчастий вал має опорні корінні шийки, шатунні шийки, щоки і противаги. На задньому кінці вала є фланець з отворами, для кріплення маховика і маслознімна різьба або маслознімний буртик. По центру фланця зроблено заглиблення для встановлення підшипника ведучого вала коробки передач. На передньому кінці, який називається носком, є шпонкові канавки для кріплення розподільної шестерні і маточини шківа привода вентилятора. У торці носка є отвір з різьбою для встановлення храповика.
Для підведення мастила від корінних шийок до шатунних просвердлено похилі канали в щоках.
Противаги зрівноважують відцентрові сили і зменшують вібрацію двигуна. Їх відливають як одне ціле з валом або кріплять до щок вала болтами.
Осьові навантаження колінчастого вала, які виникають при застосуванні косозубих газорозподільних шестерень, сприймаються упорними стальними шайбами, залитими з одного боку бабітом. Ці шайби розміщують по обидва боки переднього корінного підшипника. У корінних підшипниках застосовують тонкостінні вкладиші тієї самої конструкції, що й у шатунних. Для підвищення стійкості проти спрацювання корінні і шатунні щийки піддають поверхневому загартуванню.
Маховик має вигляд диска. Він виводить поршні з мертвих точок, зменшує нерівномірність обертання колінчатого вала, полегшує пуск двигуна. Кінетична енергія маховика використовується також для плавного рушання автомобіля з місця, коли потужність двигуна ще не велика.
Виготовляють маховик із сірого чавуну і кріплять на фланзі колінчастого вала несиметрично розміщеними болтами, бо колінчастий вал разом з маховиком і зчепленням динамічно балансують.
На маховик насаджено зубчастий вінець, з допомогою якого запускають двигун стартера. З метою збільшення махового моменту основна маса металу маховика зосереджена на його ободі.
2. Газорозподільний механізм
Газорозподільний механізмпризначений для своєчасного впуску пальної суміші і випуску відпрацьованих газів. Для цього порожнина циліндра має бути з’єднана з пускним трубопроводом під час такту впуску, щоб заповнити циліндр пальною сумішшю, а з випускним трубопроводом – під час такту випуску, щоб очистити циліндр від відпрацьованих газів.
У двигунах сучасних автомобілів застосовують клапанні газорозподільні механізми з нижнім або верхнім розміщенням клапанів.
Газорозподільний механізм з нижнім розміщенням клапанів складається з розподільного (кулачкового) вала приводних шестерень, штовхачів, впускних і випускних клапанів з клапанними пружинами і деталями кріплення.
Газорозподільний механізм з верхнім розміщенням клапанів, крім перелічених вище деталей, має ще штанги і коромисла, розміщені між штовхачами і клапанами. Клапани в таких двигунах розміщені в головці блока циліндрів.
Під час роботи двигуна обертальний рух від колінчастого вала через приводні шестірні передається на розподільний вал. Кулачки розподільного вала механізму з нижнім розчепленням клапанів набігають на штовхачі і піднімають їх. При цьому штовхачі тиснуть на клапани і піднімають їх стискуючи пружини. Верхня частина (головка) клапанів, піднімаючись,відкриває впускні або випускні отвори відповідних каналів. Під час роботи механізму з верхнім розміщенням клапанів штовхач тисне на штангу і піднімає її. Штанга, натискаючи верхнім кінцем коромисла обертає його навколо осі. Кінець другого плеча коромисла тисне на клапан, який опускаючись відкриває отвори відповідних каналів.
Верхнє розміщення клапанів конструктивно ускладнює будову газорозподільного механізму, але дає можливість створити камеру згоряння вигіднішої форми, а внаслідок цього підвищується ступінь стиску, краще заповнюються циліндри за рахунок зменшення опору для пальної суміші і випуску відпрацьованих газів. Усі ці переваги сприяють підвищенню потужності й економічності двигуна.