Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)

Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ (КШМ)
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования
возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение
коленчатого вала двигателя.
Ранее рассматривалась работа одноцилиндрового двигателя. Это было необходимо
для простоты восприятия протекающих в нём процессов. Однако на большинстве
легковых автомобилей, как отечественных, так и зарубежных, устанавливаются
четырехцилиндровые двигатели. Конечно, существуют варианты и с другим количеством
цилиндров (от двух до восьми), но в объеме этой книги мы с вами ограничимся
знакомством именно с четырехцилиндровым двигателем, так как именно он является
самым распространённым.
Рис. 10 Общий вид четырехцилиндрового двигателя на примере автомобиля ВАЗ
2106 (для увеличения изображения кликните по рисунку)
а) продольный разрез; б) поперечный разрез
1 - блок цилиндров; 2 - головка блока цилиндров; 3 - поддон картера двигателя;
4 - поршни с кольцами и пальцами; 5 - шатуны; 6 - коленчатый вал;
7 - маховик; 8 - распределительный вал; 9 - рычаги; 10 - впускные клапаны; 11 выпускные клапаны;
12 - пружины клапанов; 13 - впускные и выпускные каналы
1/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
У четырехцилиндрового двигателя кривошипно-шатунный механизм состоит из
(см. рис. 10):
-
блока цилиндров с картером,
головки блока цилиндров,
поддона картера двигателя,
поршней с кольцами и пальцами,
шатунов,
коленчатого вала,
маховика.
Блок цилиндров объединяет в себе не только уже известные нам цилиндры и
шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. Он является основой
двигателя, в которой есть множество литых каналов и сверлений, подшипников и
заглушек. Именно в блоке цилиндров вращается (на подшипниках) коленчатый вал. Во
внутренних полостях блока циркулирует жидкость системы охлаждения, там же
проходят и масляные каналы системы смазки двигателя. Большая часть из навесного
оборудования двигателя монтируется, опять же, на блоке цилиндров. Нижняя часть
блока называется картером.
Головка блока цилиндров является второй по значимости и по величине составной
частью двигателя. В головке расположены камеры сгорания, клапаны и свечи
цилиндров, в ней же на подшипниках вращается распределительный вал с кулачками.
Так же, как и в блоке цилиндров, в его головке имеются водяные и масляные каналы и
полости. Головка крепится к блоку цилиндров и, при работе двигателя, составляет с
блоком единое целое.
Устройство и взаимодействие основных деталей кривошипно-шатунного механизма шатунно-поршневой группы мы с вами уже разобрали выше, при изучении ног
велосипедиста и рабочего цикла двигателя (см. стр. 9-11).
2/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
Для тех из вас, кто уже вернулся обратно на эту страницу, предлагаю небольшой
экскурс в мир цифр. На холостом ходу двигателя, его коленчатый вал вращается со
скоростью приблизительно 800 - 900 оборотов в минуту (13 - 15 об/сек). На средней и
большой скорости движения автомобиля число оборотов коленчатого вала в минуту
составляет уже от 2000 до 4000. А в ходе автомобильных соревнований, у специально
подготовленных автомобилей, двигатель «раскручивается» до 12000 об/мин (200
оборотов в секунду) и даже более того. А, что поршни? Они движутся в цилиндре с
огромной скоростью! Ведь за один оборот коленчатого вала каждый поршень успевает
подняться вверх, «развернуться» и опуститься вниз (или наоборот – сначала вниз, потом
вверх). Свой путь от одной мертвой точки до другой, поршни «пролетают» за сотые доли
секунды! А если вспомнить еще и об огромных температурах и давлении в цилиндрах в
это время! Вот в таких непростых, мягко выражаясь, условиях работает двигатель
вашего автомобиля.
Мы с вами разобрались с очень сложным и уникальным процессом, происходящим
внутри двигателя с одним цилиндром. Многоцилиндровый двигатель принципиально ни
чем не отличается от простейшего одноцилиндрового. Однако, когда цилиндров много,
представьте, как они работают и в каких условиях (температуры, давление, трение...),
при этом безотказно и продолжительное время, доставляя нам только удовольствие
ничего не требуя взамен, кроме лишь «кормления» двигателя бензином и
периодического его обслуживания.
Основные неисправности кривошипно-шатунного механизма.
3/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
Стуки в двигателе могут быть по причине износа поршневых пальцев, шатунных и
коренных подшипников.
Для устранения неисправности необходимо заменить изношенные детали.
Повышенная дымность выхлопных газов и (или) падение компрессии (давление в
конце такта сжатия) случается из-за износа поршневых колец, поршней, цилиндров,
залегания поршневых колец в канавках поршней.
Для устранения неисправности следует заменить изношенные детали.
Эксплуатация кривошипно-шатунного механизма двигателя.
Правильная эксплуатация двигателя крайне необходима, так как его ремонт
достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс. И к кривошипно-шатунному
механизму, это относится в первую очередь.
4/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
Ресурс работы двигателя - это продолжительность нормальной работы двигателя без
его капитального ремонта. Для отечественных автомобилей ресурс двигателя
составляет приблизительно 150 - 200 тысяч километров пробега, и несколько больше
для иномарок.
Для многих из вас эти цифры покажутся недосягаемо большими, но это не означает,
что можно забывать о своевременной смене масел, жидкостей, фильтров и других
расходных материалов. Плюс к этому, двигатель также требует периодических
регулировок. Необходимо соблюдать сроки обслуживания его механизмов и систем, как
этого рекомендует завод–изготовитель вашего автомобиля. А иначе, через удивительно
короткий промежуток времени, вам может понадобиться именно капитальный ремонт
двигателя.
Факторы, влияющие на продолжительность работы двигателя.
Первый фактор, уменьшающий ресурс двигателя - частые перегрузки автомобиля.
Если загрузка салона, багажника и прицепа превышает все разумные пределы, то,
двигаясь на такой перегруженной машине продолжительное время, вы рискуете
выработать ресурс двигателя ранее вышеуказанного срока.
5/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
Водители, полагающие, что металл выдержит все – очень сильно ошибаются.
Попробуем «примерить» это утверждение на себя.
Если сумка, с которой вы идете по улице, весит 1,5 - 2 кг, то можно долго не ощущать
усталости. А теперь давайте возьмем на прогулку свой любимый телевизор с
диагональю 51 см и, «погуляв» по набережным часика этак два, оценим свое состояние.
А ведь в отличие от нашего с вами организма, металл претерпевает необратимые
изменения.
Вторым фактором, влияющим на срок службы вашего двигателя, является движение с
максимально возможной скоростью длительное время.
Если на трехкилометровой дистанции по кроссу, вы будете бежать также быстро, как
и на 100 метров, то вам не избежать быстрого уставания и потери сил. Сразу
вспоминается фраза из песни В. Высоцкого: «Он на десять тыщь, рванул как на
пятьсот... и... спекся!». Последствия для человеческого организма могут быть
плачевными. То же самое происходит и с двигателем автомобиля. Жаль, что многие
начинают понимать это слишком поздно.
Мы с вами не так далеко ушли от тех «страшно» больших цифр (температуры,
давление, скорости...), характеризующих условия, в которых работают механизмы
двигателя, чтобы вы успели их забыть. Согласитесь, что количество «взрывов» в
цилиндрах, периодичность колебаний температуры и давления за одну секунду, не могут
не влиять на продолжительность «жизни» деталей двигателя.
6/7
Двигатель - Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
28.04.2012
Третий фактор, ускоряющий износ двигателя - экология. Грязный воздух и грязные
дороги укорачивают жизнь не только человеку, но и разрушающе действуют на
структуру металла, уменьшая ресурс двигателя. Поэтому не забывайте вовремя
производить замену фильтров, по мере возможности применяйте чистые масла и
бензин, следите за внешним видом двигателя своего автомобиля. Хотя бы пару раз в
год, его следует очищать от грязи и мыть с использованием специальных жидкостей.
7/7