43 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое дезаксаж двигателя

Лабораторная работа № 2

Тема: Устройство кривошипно-шатунного механизма

Цель занятия. Изучение устройства кривошипно-шатунного (КШМ) с частичной разборкой двигателя, замером и определением основных пара-метров механизмов.

2. Оборудование. Разрезные двигатели: ЯМЗ-236, КамАЗ-740, ЗМЗ-53, ЗМЗ-402; Двигатели в сборе: ЗМЗ-53, ЗМЗ-402, ВАЗ-2101…06, ВАЗ-2108, Volvo, Hammer, BMW; Детали двигателей, макеты, плакаты.

Порядок изучения

Пользуясь учебной литературой, конспектами, плакатами, оборудова-нием, находящимся в лабораториях № 104, 106 и 109, изучить устройство КШМ автотракторных двигателей.

Пользуясь технологическими картами, изучить порядок разборки-сборки конкретных двигателей и, в частности, КШМ.

Порядок выполнения работы

Получить от преподавателя и изучить персональное задание на выпол-нение лабораторной работы (см. стр. 10).

Выполнить практическую часть задания (разборка, замеры необходимых параметров, сборка).

Выполнить расчётную часть задания (вычисление необходимых пара-метров).

Подготовить устные ответы на контрольные вопросы по теме лабора-торной работы.

Оформить отчёт о выполнении лабораторной работы (см. стр. 12) и сдать его преподавателю для проверки и оценки.

Контрольные вопросы

Каково назначение кривошипно-шатунного механизма (КШМ)?

Назовите и покажите составные части КШМ.

Какие детали входят в группу неподвижных деталей КШМ?

Каково назначение блок-картера?

Каково назначение гильзы цилиндров?

Объясните термины: «мокрая» гильза и «сухая» гильза.

Какие способы герметизации «мокрых» гильз существуют?

Каково назначение головки цилиндров?

Каков порядок затяжки крепления головки при сборке двигателя?

Какие детали входят в группу подвижных деталей КШМ?

Каково назначение поршня?

Назовите и покажите составные элементы поршня.

Объясните термин «дезаксаж поршня».

Как учитывается наличие дезаксажа поршня при сборке двигателя?

Каково назначение поршневых колец?

Назовите и покажите типы поршневых колец.

Каков порядок установки колец при сборке двигателя?

Каково назначение поршневого пальца?

Какие существуют способы крепления поршневого пальца?

Каково назначение шатуна?

Назовите и покажите составные элементы шатуна.

Каков порядок установки крышки шатуна при сборке двигателя?

Каково назначение коленчатого вала?

Назовите и покажите составные элементы коленчатого вала.

Какие конструктивные меры используются для предотвращения продольного перемещения коленчатых валов?

Какие подшипники устанавливаются на коренные и шатунные шейки коленчатого вала?

Назовите и покажите составные элементы коренных и шатунных вкладышей.

Каков порядок установки и затяжки крепления крышек коренных вкладышей при сборке двигателя?

Каково назначение маховика?

Каков порядок соединения маховика к коленчатому валу?

Тест 2. Кривошипно-шатунный механизм

1. KШM ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ШАТУНА ВО_____ ДВИЖЕНИЕ ВАЛА.

2. ШАТУН СОЧЛЕНЕН С ПОРШНЕМ ПРИ ПОМОЩИ ПОРШНЕВОГО ______.

Выберите номера всех правильных ответов

3. МАТЕРИАЛ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОЛОВОК БЛОКА ЦИЛИНДРОВ:

2) углеродистая сталь;

3) легированная сталь;

4) алюминиевый сплав.

5) высокопрочная легированная сталь.

МАТЕРИАЛ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШАТУНОВ

7) углеродистая сталь;

8) легированная сталь;

9) алюминиевый сплав;

10) высокопрочная легированная сталь.

1) уплотнение камеры сгорания;

2) ограничение частоты вращения;

3) смещение оси поршневого пальца относительно оси цилиндра

С ЦЕЛЬЮ ИСКЛЮЧЕНИЯ

4) разноса двигателя;

5) прорыва газов в картер;

6) стука поршня о стенку цилиндра.

5. ГИЛЬЗА ЦИЛИНДРА МОКРОГО ТИПА, ТАК КАК ОНА:

1) контактирует с топливом;

2) омывается горячими газами;

3) смазывается моторным маслом;

4) запрессовывается в блок со смазкой;

5) омывается охлаждающей жидкостью.

6. БАЗОВОЙ ДЕТАЛЬЮ КШМ И ВСЕГО ДВИГАТЕЛЯ ЯВЛЯЕТСЯ:

3) головка блока;

4) коленчатый вал;

5) блок цилиндров.

7. ПОДВИЖНЫЕ ДЕТАЛИ КШМ:

5) головка блока;

6) поддон картера;

7) блок цилиндров;

8) коленчатый вал;

9) поршневой палец;

10) пружины клапанов;

11) поршневые кольца;

12) прокладка головки блока.

8. НЕПОДВИЖНЫЕ ДЕТАЛИ КШМ:

5) головка блока;

6) поддон картера;

7) блок цилиндров;

8) коленчатый вал;

9) поршневой палец;

10) пружины клапанов;

11) поршневые кольца;

12) прокладка головки блока.

9. ПРОРЕЗИ НА ЮБКЕ ПОРШНЯ ДЛЯ:

1) снижения нагрева;

2) уменьшения массы поршня;

3) увеличения прочности поршня;

4) компенсации теплового расширения;

5) отвода масла со стенок цилиндра.

10. МАССЫ РАЗЛИЧНЫХ ПОРШНЕЙ ДВИГАТЕЛЯ НЕ ДОЛЖНЫ ОТЛИЧАТЬСЯ БОЛЕЕ ЧЕМ НА:

11. ЗАМКИ ТРЕХ КОМПРЕССИОННЫХ КОЛЕЦ РАСПОЛАГАЮТ ПОД УГЛОМ ДРУГ К ДРУГУ:

12. СПОСОБЫ УПЛОТНЕНИЯ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРА

1) прокладкой головки блока;

2) асбестовым шнуром;

3) резиновыми кольцами;

4) самоподжимным сальником;

5) медным кольцом.

13. МАТЕРИАЛ АНТИФРИКЦИОННОГО СПЛАВА ВКЛАДЫШЕЙ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА:

Читать еще:  Что такое коэффициент использования для двигателя

3) свинцовистая бронза;

4) оловянистый алюминиевый сплав.

14. НОМЕРА ПОЗИЦИИ И НАЗВАНИЯ ЭЛЕМЕНТА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА (РИС. 2.1):

IV. Шатунная шейка;

V. Коренная шейка.


Рис. 2.1. Коленчатый вал

Выберите номера всех правильных ответов

15. ОТВЕРСТИЯ В КОЛЕНЧАТОМ ВАЛУ ВЫПОЛНЯЮТСЯ ДЛЯ ПОДАЧИ К ШАТУННЫМ ПОДШИПНИКАМ:

4) горючей смеси;

5) картерных газов;

6) сжиженного газа.

16. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ ФИКСИРУЕТСЯ ОТ ОСЕВОГО СМЕЩЕНИЯ:

1) стопорной шайбой;

2) упорными кольцами;

3) упорными вкладышами;

4) упорными шарикоподшипниками

5) центральной части;

6) носка или хвостовика.

17. МАТЕРИАЛ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ:

4) алюминиевый сплав.

18. ТЕМПЕРАТУРА (» с) НАГРЕВА ПОРШНЯ В МАСЛЕ ПРИ ЕГО СБОРКЕ С ПАЛЬЦЕМ:

19. МАСЛОСЪЕМНОЕ КОЛЬЦО СЛУЖИТ ДЛЯ:

1) упрочения поршня;

2) снижения детонации;

3) уплотнения цилиндра;

4) уменьшения массы поршня;

5) снятия излишка масла со стенок;

6) уменьшения расхода масла на угар.

20. НОМЕРА ПОЗИЦИИ И НАЗВАНИЯ ЭЛЕМЕНТА ПОРШНЯ (РИС. 2.2):

Поршневая группа Поршни

Поршни бензиновых двигателей отливаются из алюминиевого сплава в коккиль (металлическую форму) под давлением. Форма днища поршня определяется типом камеры сгорания. Для уменьшения теплопепередачи в поршень , уменьшения массы и простоты обработки днище должно быть плоским. Однако существует много причин , требующих изменения днища поршня. С точки зрения протекания процесса сгорания оптимальной является компактная камера сгорания с выемкой в днище поршня под свечой зажигания. Иногда в днище поршня приходится делать выемки в зоне расположения тарелок клапанов, чтобы предотвратить их контакт с поршнем в зоне верхней мертвой точки, когда клапаны находятся в приоткрытом положении. При этом приходится учитывать изменения размеров поршня и клапанов в следствии их нагрева. На форму днища поршня могут влиять и требования унификации. Например поршни выполняются с выемки под клапана, чтобы удовлетворить потребности установок различных головок блока устанавливаемых на этот мотор, хотя к некоторым головкам выемки не нужны. Изменяя только форму днища поршня можно выпускать различные модификации двигателей с различными степенями сжатия под разные бензины.

Поршни имеют высокий градиент перепада температур между днищем и юбкой. Поэтому цилиндрическая поверхность поршня в холодном состоянии имеет сложную форму и должна приобретать идеальную цилиндрическую форму при прогреве двигателя до рабочих температур. Обычно верхний пояс в зоне до первого компрессионного кольца имеет наибольшую температуру и соответственно наименьший диаметр, обеспечивающий зазор в холодном состоянии до 0.1 — 0.3 мм. Наличие этого зазора и объема находящегося в нем приводит к вялому сгоранию и повышенному выбросу углеводородов. В зоне верхнего пояса иногда делается проточка для снижения температуры в зоне верхнего компрессионного кольца.

Следующие пояса выполняются с постепенно уменьшающимся зазором. На юбках поршней старых двигателей иногда делался разрез , что нередко повышало вероятность поломки поршней. Поршни современных двигателей выполняются с конической или бочкообразной поверхностью юбки с учетом распределения температур по высоте поршня. Основная нагрузка приходится на поверхность юбки поршня перпендикулярно оси пальца. Поэтому в поперечном сечении юбка поршня делается овальной формы,а в зоне бобышек поршневого пальца (называемой холодильниками) зазор увеличивается, что предотвращает задир при перегреве поршня.


Для облегчения поршня, улучшения смазки и предотвращения задира в юбке выполняются отверстия (круглые, ромбовидные и другой формы). Однако это усложняет производство, уменьшает ресурс, поэтому такие поршни применяются для двигателей спортивных автомобилей.

В зоне верхней мертвой точки происходит так называемая перекладка поршня, то есть до верхней мертвой точки под действием давления газов он прижимается к одной части цилиндра, а после верхней мертвой точки к другой противоположной части. При большом зазоре и холодном двигателе появляется стук поршня, головка поршня перемещается относительно поршневых колец, при перекладке, что приводит к увеличению износа поршневых колец и торцов их канавок в поршне. Для уменьшения этого эффекта ось пальца смещается относительно оси цилиндра или ось цилиндра смещается относительно оси коленчатого вала (дезаксаж или дезаксиал) Для уменьшения зазора в верхней части поршня и, следовательно для уменьшения выбросов СН, а также уменьшения шума от перекладки и износа канавок и самих колец, при отливке поршня в коккиль закладываются жаропрочные вставки в зоне верхнего поршневого кольца. В некоторых конструкциях в зоне бобышек поршневого пальца в коккиль устанавливаются кольца или стальные пластины, предотвращающие его задиры. К числу оригинальных решений относится конструкция поршня у которого на поршневом пальце на отдельных бобышках сидят раздельные головка и юбка. Это позволяет уменьшить зазор в зоне юбки, снизить влияние перекладки поршня.

Читать еще:  Блок схема двигателя крайслер

Поршень двигателя внутреннего сгорания

Патент 2182242

Поршень двигателя внутреннего сгорания

Использование: изобретение относится к области двигателестроения, а более конкретно к усовершенствованию конструкции поршня, направленное на улучшение виброаккустических характеристик ДВС и других поршневых машин. Сущность изобретения: поршень выполнен со специальной вставкой из вибродемпфирующего композиционного материала в виде цельного или сборного цилиндрического тела. Вставка размещена во внутренней полости поршня. Крепление верхней головки шатуна и поршневого пальца к поршню происходит через вставку. При этом вставка служит акустическим барьером между деталями поршень-шатун-поршневой палец. Снижение вибрации и шума ДВС достигается при этом не только благодаря применению вставки из вибродемпфирующего композиционного материала, но и облегчения массы поршня в целом, а следовательно, уменьшение сил инерции поступательно движущихся масс, вызывающих шум и вибрации ДВС. 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно к усовершенствованию конструкции поршня, и направлено на улучшение виброакустических характеристик двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и других поршневых машин (компрессоров, насосов и т.д.).

Конструкции поршней, направленные на улучшение виброакустических характеристик ДВС, известны.

Известен, например, поршень, описанный в книге: Скуридин A.А. Михеев Е. М. Борьба с шумом и вибрацией судовых ДВС. Судостроение, Л., 1970, 224 с. (с.141, рис.74 и 75) (1).

Днище головки поршня выполнено с полуразделенной камерой в виде сферы, эллипсоида вращения, например, камеры конструкции ТНИДИ (1 стр.141, рис.74) и фирмы MAN ( 1 стр. 141, рис.75).

Однако указанные конструктивные изменения поршней с применением полураз деленных камер в днище головки позволяют снизить шум и вибрацию только газодинамического происхождения, а следовательно, в основном в области высоких частот.

Известен также поршень ДВС, описанный в той же книге (1) стр. 97, рис. 48.

Указанный поршень ДВС содержит цилиндрическую поверхность, условно разделяющуюся на головку, юбку и среднюю часть, внутреннюю полость поршня, днище головки поршня, бобышки, поршневой палец, средство, ограничивающее осевое перемещение поршневого пальца, поршневые кольца, вставку и средство крепления вставки. Вставка поршня выполнена в виде цилиндра с эксцентричным отверстием и устанавливается в отверстиях бобышек поршня вместо поршневого пальца. Диаметр отверстия бобышек предварительно увеличивают до значения, достаточного для установки вставки.

Вставка устанавливается в соответствующее отверстие бобышек таким образом, чтобы эксцентричность отверстия относительно продольной оси поршня была максимальная, т.е. чтобы дезакcаж отверстия был максимальный.

Существенными недостатками указанного поршня являются следующие: — вставка с эксцентричным отверстием, во-первых, существенно увеличивает массу поршня и, во-вторых, смещает центр масс поршня как вдоль, так и поперек оси поршня, причем поперечное смещение противоположно оси смещения пальца (дезаксажа); — дезаксаж поршневого пальца, во-первых, ограничивает возможность размещения и установки верхней головки шатуна со стороны дезаксажа, так как уменьшается расстояние от оси пальца до внутренней стенки поршня, и, во-вторых, препятствует качательному движению шатуна, т.е. ограничивается угол отклонения шатуна со стороны дезаксажа.

Предлагаемое изобретение направлено на усовершенствование поршней ДВС. Это достигается за счет того, что: — цилиндрическая — средняя часть поршня выполнена без отверстий под поршневой палец; — внутренняя полость поршня выполнена в виде гладкого цилиндра, которая с внутренней поверхностью днища поршня образует форму стакана; — вставка размещена во внутренней цилиндрической полости поршня и выполнена из вибродемпфирующего композиционного материала, армированного волокнистым наполнителем, например алюминий, с непрерывными волокнами или с высокопрочной стальной проволокой на основе углепластиков, корунда или карборунда, обладающего хорошими вибродемпфирующими свойствами, и имеет форму цельного или сборного цилиндрического тела с прямоугольной симметричной полостью, расположенной по продольной ее оси под верхнюю головку шатуна и с двумя осесимметричными отверстиями, расположенными перпендикулярно плоскости движения шатуна, под поршневой палец; — средством, ограничивающим осевое перемещение поршневого пальца, служит стенка внутренней цилиндрической полости поршня, причем контакт между ними т.е. стенкой и торцевой частью (пальца) может быть как непосредственный, так и через заглушку, выполненную, также из композиционного материала и служащую в качестве акустического барьера, или без контакта при установке стопорных колец по торцам пальца в кольцевых пазах, предусмотренных в отверстиях под палец; — крепление вставки к поршню осуществляется крепежными элементами (шпильки, болты, стопорное кольцо и т.д.).

Читать еще:  Что такое флейта в двигателе авто

На фиг. 1 представлен общий вид поршня в разрезе со всеми элементами (деталями).

На фиг.2,3,4 представлены вставки в виде цельного (фиг.3,4) или сборного (фиг.2) цилиндрического тела.

Предложенный поршень содержит цилиндрическую поверхность 1, которая условно состоит из 3-х частей: головки А, юбки В, средней части С, внутренней полости Д, днища головки поршня Е, поршневого пальца 2, средства 3, ограничивающего осевое перемещение поршневого пальца 2 поршневого кольца 4, вставки 5 и средства 6 крепления вставки 5.

Вставка 5 выполнена из вибродемпфирующего композиционного материала в виде цельного (фиг.3,4 ) или сборного ( фиг,2) тела с прямоугольной симметричной полостью F ( фиг.2,3,4 ), расположенной по продольной ее оси под верхнюю головку шатуна и с двумя осесимметричными отверстиями I, H, расположенными перпендикулярно плоскости движения шатуна, под поршневой палец 2 ( фиг.1).

Ширина G (фиг.2, 3, 4 ) полости F выбирается не менее ширины шатунного подшипника 8(фиг.1) верхней головки 7 из условия, достаточного для свободного качательного движения шатуна.

Соединение шатуна с поршнем осуществляется сначала размещением головки 7 шатуна в прямоугольную полость F вставки 5 с отверстием I, Н вставки 5 под поршневой палец 2, а затем установкой поршневого пальца 2 в отверстие H,I вставки и подшипника 8 верхней-поршневой головки шатуна 7.

Средством, ограничивающим осевое перемещение поршневого пальца 2, служит стенка С внутренней цилиндрической полости поршня 1, причем контакт между ними, т.е. стенкой и торцевой частью, может быть как непосредственный, так и через заглушку 9, выполненную из композиционного материала и служащую в качестве акустического барьера (фиг.1) или же без контакта — при установке стопорных колец по торцам пальца в специальных кольцевых пазах, предусмотренных в отверстиях под палец (на фиг.1 не показан).

Заглушки 9 могут также быть предусмотрены, например дополнительные заглушка, изготовленные из алюминия или стали, установлены в промежутке между стенкой С поршня 1 и заглушкой 9 для предотвращения возможного износа заглушки 9 (на фиг.1 металлическая заглушка не изображена).

Указанный акустический барьер в виде вставки 5 цилиндрического тела, выполненный из композиционного материала, при сложном движении поршня и ударах о стенки цилиндра, демпфируясь, заглушают (изолируют, снижают), возникающие вибрации и излучающие шумы, передаваемые через стенки втулки цилиндров на опоры ДВС и окружающую среду.

Кроме того, в виду малого веса композиционного материала ( 30-50% легче стали) масса поршня со вставкой из композиционного материала меньше массы поршня известного, а следовательно, силы инерции поступательно-движущихся масс уменьшаются, что также способствует уменьшению шума и вибрации ДВС.

Поршень двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрическую поверхность, условно разделяющуюся на головку, юбку и среднюю часть, внутреннюю полость поршня, днище головки поршня, поршневой палец, средство, ограничивающее осевое перемещение поршневого пальца, вставку и средство крепления вставки, отличающийся тем, что цилиндрическая — средняя часть поршня выполнена без отверстий под поршневой палец, а внутренняя полость выполнена в виде гладкого цилиндра, которая с внутренней поверхностью днища поршня образует форму стакана, вставка размещена во внутренней цилиндрической полости поршня и выполнена из вибродемпфирующего композиционного материала в виде цельного или сборного цилиндрического тела с прямоугольной симметричной полостью, расположенной по продольной ее оси под верхнюю головку шатуна, и двумя осесимметричными отверстиями, расположенными перпендикулярно плоскости движения шатуна, под поршневой палец, а средством ограничивающим осевое перемещение поршневого пальца, служит стенка внутренней цилиндрической полости поршня, причем контакт между ними, т. е. стенкой и торцевой частью (пальца), может быть как непосредственный, так и через заглушку, выполненную из композиционного материала и служащую в качестве акустического барьера, иди без контакта при установке стопорных колец по торцам пальца в кольцевых пазах, предусмотренных в отверстиях под палец.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector