Устройство кшм двигателя: Кривошипно-шатунный механизм двигателя (КШМ): устройство и принцип работы

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

Вопросы по теме

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает давление газов при рабочем ходе и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленвала. КШМ состоит из блока цилиндров с головкой, поршней с кольцами, поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.

Содержание статьи

Устройство КШМ

Блок цилиндров является основной деталью двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали. Блоки цилиндров отливают из чугуна или алюминиевого сплава. В той же отливке выполнены картер и стенки рубашки охлаждения, окружающие цилиндры двигателя. В блок цилиндров устанавливают вставные гильзы. Гильзы бывают «мокрые» (охлаждаемые жидкостью) и «сухие». На многих современных двигателях применяются безгильзовые блоки. Внутренняя поверхность гильзы (цилиндра) служит направляющей для поршней.

Блок цилиндров сверху закрывается одной или двумя (в V-образных двигателях) головками цилиндров из алюминиевого сплава. В головке блока цилиндров (ГБЦ) размещены камеры сгорания, в которых имеются резьбовые отверстия для свечей зажигания (в дизелях – для свечей накала). В головках ДВС с непосредственным впрыском также имеется отверстие для форсунок. Для охлаждения камер сгорания вокруг них выполнена специальная рубашка. На головке цилиндров закреплены детали газораспределительного механизма. В ГБЦ выполнены впускные и выпускные каналы и установлены вставные седла и направляющие втулки клапанов. Для создания герметичности между блоком и ГБЦ устанавливается прокладка, а крепление головки к блоку цилиндров осуществлено шпильками с гайками. Головка цилиндров сверху закрывается крышкой. Между ними устанавливается маслоустойчивая прокладка.

Блок цилиндровБлок цилиндров в разрезеГоловка блока цилиндровДетали КШМ

Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал. Поршень представляет собой перевернутый цилиндрический стакан, отлитый из алюминиевого сплава. В верхней части поршня расположена головка с канавками, в которые вставляются поршневые кольца. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются приливы-бобышки с отверстиями для поршневого пальца.

При работе двигателя поршень, нагреваясь, расширится и, если между ним и стенкой цилиндра не будет необходимого зазора, заклинится в цилиндре. Если же зазор будет слишком большим, то часть отработанных газов будет прорываться в картер. Это приведет к падению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Поэтому головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбку, а саму юбку в поперечном сечении изготавливают не цилиндрической формы, а в виде эллипса с большей осью в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу. На юбке поршня имеется разрез. Из-за овальной формы и разреза юбки предотвращается заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. Общее устройство поршней принципиально одинаково, но их конструкции могут отличаться в зависимости от особенностей конкретного двигателя.

Поршневые кольца подразделяются на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют поршень в цилиндре и служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер, а маслосъемные снимают излишки масла со стенок цилиндров и предотвращают проникновение масла в камеру сгорания. Кольца, изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок). Количество колец в разных двигателях может быть разным.

Поршневой палец шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Палец изготовлен в виде пустотелого цилиндрического стержня, наружная поверхность которого закалена токами высокой частоты. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается разрезными стальными кольцами.

Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Шатун состоит из стального стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. В верхней головке установлен поршневой палец, а нижняя головка крепится на шатунной шейке коленчатого вала. Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, устанавливаются тонкостенные вкладыши. Обе части нижней головки скрепляются двумя болтами с гайками. К головкам шатуна при работе двигателя подводится масло. В V-образных двигателях на одной шатунной шейке коленвала крепится два шатуна.

Коленчатый вал изготавливается из стали или из высокопрочного чугуна. Он состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек, щек и противовесов. Задняя часть вала выполнена в виде фланца, к которому болтами крепится маховик. На переднем конце коленчатого вала закрепляется ременной шкив и звездочка привода распредвала. В шкив может быть интегрирован гаситель крутильных колебаний. Наиболее распространенная конструкция представляет собой два металлических кольца, соединенных через упругую среду (резина-эластомер, вязкое масло).

Количество и расположение шатунных шеек зависят от числа цилиндров и их расположения. Шатунные шейки коленвала многоцилиндрового двигателя выполнены в разных плоскостях, что необходимо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах. Коренные и шатунные шейки соединяются между собой щеками. Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противовесы, а шатунные шейки сделаны полыми. Поверхность коренных и шатунных шеек закаливают токами высокой частоты. В шейках и щеках имеются каналы, предназначенные для подвода масла. В каждой шатунной шейке имеется полость, которая выполняет функцию грязеуловителя. В грязеуловители масло поступает от коренных шеек и при вращении вала частицы грязи, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отделяются от масла и оседают на стенках. Очистка грязеуловителей осуществляется через завернутые в их торцы резьбовые пробки только при разборке двигателя. Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными шайбами. В местах выхода коленчатого вала из картера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла.

В работающем двигателе нагрузки на шатунные и коренные шейки коленчатого вала очень велики. Для уменьшения трения шейки вала расположены в подшипниках скольжения, которые выполнены в виде металлических вкладышей, покрытых антифрикционным слоем. Вкладыши состоят из двух половинок. Шатунные подшипники устанавливаются в нижней разъемной головке шатуна, а коренные – в блоке и крышке подшипника. Крышки коренных подшипников прикручиваются болтами к блоку цилиндров и стопорятся во избежание самоотвертывания. Чтобы вкладыши не провертывались, в них делают выступы, а в крышках, седлах и головках шатунов – соответствующие им уступы.

Маховик уменьшает неравномерность работы двигателя, облегчает его пуск и способствует плавному троганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного чугунного диска и прикреплен к фланцу коленвала болтами с гайками. При изготовлении маховик балансируется вместе с коленчатым валом. Для того чтобы при разборке двигателя балансировка не нарушилась, маховик устанавливается на несимметрично расположенные штифты или болты. Таким образом исключается его неправильная установка. В некоторых двигателях для снижения крутильных колебаний, передаваемых на КПП, применяются двухмассовые маховики, представляющие собой два диска, упруго соединенные между собой. Диски могут смещаться относительно друг друга в радиальном направлении. На ободе маховика наносятся метки, по которым устанавливают поршень первого цилиндра в в.м.т. при установке зажигания или момента начала подачи топлива (для дизелей). Также на обод крепится зубчатый венец, предназначенный для зацепления с бендиксом стартера.

Для уменьшения вибрации в рядных двигателях применяются балансирные валы, расположенные под коленчатым валом в масляном поддоне.

МаховикДвухмассовый маховикБалансирные валыПоддон картера

Картер двигателя отливается заодно с блоком цилиндров. К нему крепятся детали кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Для повышения жесткости внутри картера выполнены ребра, в которых расточены гнезда коренных подшипников коленчатого вала. Снизу картер закрывается поддоном, выштампованным из тонкого стального листа. Поддон используется как резервуар для масла и защищает детали двигателя от загрязнения. В нижней части поддона имеется пробка для слива моторного масла. Поддон крепится к картеру болтами. Для предотвращения утечки масла между ними устанавливается прокладка.

Неисправности КШМ

К признакам неисправности КШМ относятся: появление посторонних стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах.

Стуки и шумы в двигателе возникают в результате износа его основных деталей и появления между сопряженными деталями увеличенных зазоров. При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует об увеличении зазора между поршневым пальцем и втулкой верхней головки шатуна. Усиление стука при резком увеличении числа оборотов коленчатого вала свидетельствует об износе вкладышей коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает на износ вкладышей коренных подшипников. При большом износе вкладышей возможно резкое падение давление масла. В этом случае эксплуатировать двигатель нельзя.

Падение мощности двигателя возникает при износе или залегании в канавках поршневых колец, износе поршней и цилиндров, а также плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение компрессии в цилиндре. Компрессию проверяют при помощи компрессометра на теплом двигателе. Для этого выкручивают все свечи, и на место одной из них устанавливают наконечник компрессометра. При полностью открытом дросселе прокручивают двигатель стартером в течение 2-3 секунд. Таким образом последовательно проверяют все цилиндры. Величина компрессии должна быть в пределах, указанных в технических данных двигателя. Разница в компрессии между отдельными цилиндрами не должна превышать 1 кГ/см2.

Повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах (при нормальном уровне масла в картере) обычно появляются при залегании поршневых колец или износе колец и цилиндров. Залегание кольца можно устранить без разборки двигателя, залив в цилиндр через отверстие для свечи зажигания специальную жидкость.

Отложение нагара на днищах поршней и камер сгорания снижает теплопроводность, что вызывает перегрев двигателя, падение мощности и повышение расхода топлива.

Трещины в стенках рубашки охлаждения блока и головки блока цилиндров могут появиться в результате замерзания охлаждающей жидкости, заполнения системы охлаждения горячего двигателя холодной охлаждающей жидкостью или в результате перегрева двигателя. Через трещины в блоке цилиндров охлаждающая жидкость может попадать в цилиндры. При этом цвет выхлопных газов становится белым.

Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора

Рис. 1. Кривошипно-шатунный механизм:
1 – коренной подшипник; 2 — шатунный подшипник; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — маховик; 9 — противовес; 10 — коленчатый вал.

Отдельные детали кривошипно-шатунного механизма имеют следующее устройство.

Цилиндр (рис. 2) — основная часть двигателя, внутри которой сгорает топливо. Цилиндр изготавливают в виде отдельной отливки, укрепляемой на чугунной коробке — картере, или в виде сменной гильзы, вставляемой в блок цилиндров. Материалом для изготовления цилиндров и гильз служит чугун. Внутреннюю поверхность цилиндров и гильз, называемую зеркалом цилиндра, делают строго цилиндрической формы и подвергают шлифовке и полировке. Число цилиндров или гильз у одного двигателя может быть различно: один, два, три, четыре, шесть и больше.

Блок цилиндров может быть изготовлен так, что цилиндры будут расположены в один или в два ряда под углом в 90°.

Блок цилиндров и картер снизу закрыты поддоном и уплотнены прокладками. Цилиндры сверху закрыты головкой (в зависимости от конструкции двигателя), уплотняемой металло-асбестовой прокладкой.

Поршень, устанавливаемый внутри цилиндра, сжимает свежий заряд воздуха и воспринимает давление расширяющихся газов во время горения топлива и передает это давление через палец и шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень отливается из алюминиевого сплава. На боковых стенках поршня делают два прилива — бобышки с отверстиями, в которые вставляется поршневой палец, соединяющий поршень с шатуном. В днище поршня сделана специальная камера, способствующая лучшему перемешиванию топлива с воздухом.

Рис. 2. Детали двигателя:
1 — блок-картеры; 2, 4 — головки цилиндров; 3, 8— прокладки; 5 — цилиндр; 6 — картер; 7 — гильза; 9 — поршень; 10 — поддон; 12 — вкладыши; 13 — крышка шатуна; 14 — стопорное кольцо; 15 — поршневой палец; 16 — шатун; 17 — втулка; 18 — шплинт; 19 — болт; 20 — коренной подшипник.

Поршень во время работы сильно нагревается (до 350 °С) и при этом расширяется. Во избежание заклинивания поршня в цилиндре его делают несколько меньшего диаметра, чем цилиндр, создавая тем самым между ними зазор 0,25…0,40 мм.

Поршневые кольца. Поскольку между поршнем и цилиндром имеется зазор, то через него могут проходить из камеры сжатия в картер газы. Из картера в камеру сжатия попадает и там сгорает смазочное масло, при этом увеличивается его расход.

Для устранения подобных явлений на поршень в специальные канавки надевают пружинные чугунные кольца. Диаметр колец делают немного больше диаметра цилиндра, в котором они будут работать. Чтобы такое кольцо можно было вставить в цилиндр, в нем сделан вырез (или, как его еще называют, замок), позволяющий сжать кольцо перед постановкой в цилиндр. Такое кольцо, будучи вставлено в цилиндр, стремится занять первоначальное положение и поэтому плотно прилегает к стенкам цилиндра, закрывая при этом своим телом зазор между поршнем и цилиндром.

Во время работы двигателя кольца, кроме уплотнения, обеспечивают распределение смазки по цилиндру, предотвращают попадание масла в камеру сгорания, уменьшая тем самым расход его, а также отводят теплоту от сильно нагретого поршня к стенкам цилиндра.

По назначению кольца бывают двух типов: компрессионные — уплотняющие (их обычно ставят по три-четыре) и маслосъемные (одно-два).

Компрессионные кольца воспринимают силы давления газов, причем наибольшую нагрузку до 75 % давления несет первое кольцо. Чтобы предохранить поршень от повышенного износа, у некоторых двигателей в первую канавку поршня устанавливают стальную вставку, а для уменьшения износа кольца его цилиндрическую поверхность покрывают пористым хромом. Остальные кольца, воспринимающие меньшую нагрузку — 20 и 5 % сил давления, хромом не покрывают.

Маслосъемные кольца чаще всего делают коробчатого сечения с прорезями. Благодаря этому усилие прижатия кольца к стенке цилиндра передается через два узких пояска, что увеличивает удельное давление кольца. Кроме того, узкие пояски кольца лучше снимают излишнее масло со стенок цилиндра или гильзы при движении поршня вниз.

На дне канавки маслосъемного кольца сделаны отверстия в поршне, через которые отводится масло, собранное со стенок цилиндра.

У некоторых двигателей, для того чтобы увеличить упругость маслосъемных колец, в зазор между кольцом и канавкой устанавливают стальной расширитель.

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Его штампуют из стали. Он состоит из верхней и нижней головок и стержня. Верхняя, неразъемная, головка служит для соединения с поршнем, в нее вставляется поршневой палец. Для уменьшения трения между пальцем и шатуном в верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку. Нижняя, разъемная, головка имеет крышку и охватывает шейку коленчатого вала. Чтобы уменьшить трение шатуна о шейку вала, в нижнюю головку и крышку устанавливают вкладыши — стальные пластины, у которых поверхность, прилегающая к шейке вала, покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы или специальным алюминиевым сплавом.

Нижнюю головку шатуна и ее крышку соединяют шатунными болтами, гайки которых после затяжки шплинтуют.

Поршневой палец, соединяющий шатун с поршнем, изготовляют из стали, а наружную поверхность подвергают термической (цементации и закалке) и механической (шлифовке) обработке.

Палец во время работы двигателя может перемещаться в верхней головке шатуна и бобышках поршня в небольших пределах, поэтому его называют плавающим. Для того чтобы палец во время работы не вышел из поршня и не поцарапал зеркало цилиндра, ограничивают перемещение пальца в осевом направлении, устанавливая в бобышках (приливах) поршня стопорные пружинные кольца, которые, не препятствуя пальцу поворачиваться в бобышках и головке шатуна, не позволяют ему перемещаться за пределы поршня.

Коленчатый вал воспринимает через шатуны силы расширяющихся газов, действующих на поршни, и превращает эти силы во вращательное движение, которое затем передается трансмиссии трактора. От коленчатого вала также приводятся в движение и другие устройства и механизмы двигателя (газораспределительный, топливный и масляный насосы и др.). Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из специального чугуна. Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренных или опорных шеек, на которых он вращается в коренных подшипниках, шатунных шеек, которые охватывают нижние головки шатунов, щек, соединяющих шейки между собой, и фланца, предназначенного для крепления маховика.

Чтобы продлить срок службы коленчатого вала, поверхности шеек подвергают термической обработке — закалке.

Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, он укрепляется на фланце заднего конца коленчатого вала.

Маховик во время работы двигателя накапливает кинетическую энергию, уменьшает неравномерность частоты вращения коленчатого вала, выводит поршни из мертвых точек и облегчает работу двигателя при разгоне машинно-тракторного агрегата и преодолении кратковременных перегрузок.

На маховике укрепляется зубчатый венец, через который специальными устройствами вращают коленчатый вал при пуске двигателя.

—

Основными деталями кривошипно-шатуиного механизма являются: цилиндры, поршни в комплекте с кольцами и поршневыми пальцами, шатуны в комплекте со втулками в верхней головке и подшипниками в нижней головке, коленчатый вал с коренными подшипниками и маховик.

Цилиндры выполнены в виде отдельных гильз, вставленных в отверстия блока цилиндров. Такое устройство упрощает изготовление блока и дает возможность заменять изношенные или поврежденные гильзы новыми. Они отливаются из легированного чугуна. Внутренняя поверхность гильзы закалена. На наружной поверхности имеются два посадочных и один опорный пояски. Сверху гильза прижимается головкой. Гильзы омываются охлаждающей жидкостью, циркулирующей в рубашке блока. Для предотвращения попадания ее в масляный поддон гильзы имеют по две кольцевые канавки, в которых установлены уплотнительные резиновые кольца.

Поршень отливается из высококремнистого алюминиевого сплава. В днище поршня имеется фасонная выемка, являющаяся камерой сгорания. В головке поршня выполнены кольцевые канавки для компрессионных колец. Вместе с кольцами головка является уплотняющей частью поршня. В бобышках поршня сделаны отверстия для поршневого пальца и канавки для установки стопорных колец. Направляющая часть поршня имеет кольцевые канавки для маслосъем-ных колец.

На каждом поршне расположены три компрессионных и два масло-съемных кольца. Компрессионные кольца имеют трапецеидальное сечение. Верхнее кольцо предотвращает прорыв воздуха и газов из надпоршневого пространства в картер. Оно наиболее нагружено давлением газов, сильно нагревается и работает при недостаточной смазке. Для уменьшения истирания на наружную поверхность кольца наносят пористый слой износостойкого металла — хрома. Масло, находящееся в порах, уменьшает трение и износ кольца и гильзы. Когда поршень совершает движение, компрессионные кольца прижимаются то к нижней, то к верхней кромке его канавок и создают необходимое уплотнение, препятствующее прорыву газов в картер.

Маслосъемные кольца касаются цилиндра узкими кромками и хорошо снимают масло с его зеркала. Масло по сверлениям в поршне стекает в поддон двигателя. Чтобы предотвратить прорыв газов в картер, замки соседних колец смещают относительно друг друга по окружности.

Для обеспечения точной посадки поршни и гильзы имеют шесть размерных групп, обозначаемых клеймами на днищах поршней и на верхних торцах гильз. При сборке поршень и гильза должны подбираться из одних размерных групп.

Поршневой палец соединяет шарнирно поршень с шатуном. Палец пустотелый; в отверстие шатуна он вставляется с зазором, а в бобышки поршня без зазора. Во время работы двигателя бобышка нагревается и появляется зазор между ней и пальцем. Палец свободно поворачивается в шатуне и бобышке. Осевое перемещение пальца ограничивается стопорными кольцами.

Шатун представляет собой стальную фасонную поковку и состоит из стержня и двух головок (верхней и нижней). Верхняя головка через поршневой палец соединяется с поршнем, нижняя — с коленчатым валом. Стержень двутаврового сечения, что придает ему при небольшой массе достаточную прочность. В верхнюю головку запрессована бронзовая втулка. По каналу в стержне и радиальным отверстиям во втулке подводится смазка к поршневому пальцу. Нижняя головка имеет разъем под углом 55° к оси стержня. Это позволяет устанавливать и снимать комплект поршня с шатуном через цилиндр.

Съемная часть шатуна называется крышкой. Стык шатуна с крышкой имеет форму гребенки с треугольными зубьями. Это надежно предохраняет крышку от радиального сдвига относительно шатуна. Осевая фиксация крышки на шатуне осуществляется штифтом, запрессованным в шатун и входящим в паз крышки. У одного стыка со стороны длинного болта имеются метки спаренности (двузначное число), одинаковые для обеих частей, и риски на обеих частях шатуна. Крышки шатунов не взаимозаменяемые.

В нижней головке шатуна и его крышке расположен подшипник, охватывающий шатунную шейку коленчатого вала. Он состоит из тонкостенных вкладышей 6, изготовленных из сталеалюминиевой полосы. Вкладыши удерживаются в теле шатуна и в крышке вследствие плотной посадки и наличия ушков, которые входят в выточки нижней головки и ее крышки. Болты крепления крышки предохраняются от самоотворачивания замковыми шайбами с усами, отогнутыми на грани болтов и крышки. Оба вкладыша нижней головки шатуна взаимозаменяемы.

Коленчатый вал состоит из четырех шатунных и пяти коренных шеек, щек, передней части и хвостовика, уравновешивающих противовесов. В шатунных шейках есть закрытые заглушками внутренние полости, в которых масло подвергается дополнительной Центробежной очистке. Эти полости сообщаются наклонными каналами с радиальными каналами в коренных шейках.

Для уменьшения действия центробежных сил на щеках коленчатого вала устанавливаются противовесы. Кроме того, имеются две выносные массы, одна из которых выполнена в виде прилива на маховике, другая представляет собой противовес, напрессованный на передний конец коленчатого вала. Вал балансируется в сборе с противовесами. В осевом направлении он фиксируется четырьмя бронзовыми полукольцами, установленными в выточках задней коренной опоры. Для предохранения от проворачивания нижние полукольца своими пазами входят в штифты, запрессованные в крышку коренного подшипника.

Носок и хвостовик коленчатого вала уплотняются самоподжимными сальниками.

Вкладыши коренных подшипников состоят из сменных тонкостенных элементов, изготовленных из сталеалюминиевой полосы. Верхний и нижний вкладыши коренных подшипников не взаимозаменяемые. В верхнем вкладыше имеется отверстие; для подвода масла и канавки для его распределения.

Для ремонта коленчатого вала предусмотрено шесть ремонтных размеров шеек и вкладышей. Клеймо наносится на тыльную сторону вкладыша недалеко от стыка.

Маховик крепится болтами к заднему торцу вала и точно фиксируется относительно шеек коленчатого вала двумя штифтами. Зубчатый венец служит для пуска двигателя стартером. Двенадцать радиальных отверстий предназначены для проворачивания коленчатого вала при регулировках двигателя.

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 (КШМ) двигателя

Кривошипно-шатунным называется такой механизм, который осуществляет рабочий процесс силового агрегата. Главное предназначение кривошипно-шатунного механизма – преобразование возвратно-поступательного перемещения всех поршней во вращательное движение коленвала.

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип силового агрегата по рас­по­ло­же­нию цилиндров. В автомобильных двигателях ( см. устройство двигателя автомобиля ) ис­поль­зу­ют­ся различные варианты кривошипно-шатунных механизмов:

• Однорядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней может быть вертикальным либо под углом. Используются в рядных двигателях;
• Двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней только под углом. Используются в V-образных двигателях;
• Одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы. Перемещение поршней горизонтальное. Применяются в случае, если габаритные размеры мотора по высоте ограничены.

 

Составляющие кривошипно-шатунного механизма подразделяются на

• Подвижные – поршни, пальцы и поршневые кольца, маховик и коленчатый вал, шатуны;
• Неподвижные – цилиндры, головка блока цилиндров (ГБЦ), блок цилиндров, картер, прокладка ГБЦ и поддон.

 

Кроме этого к кривошипно-шатунному механизму относятся разнообразные кре­пеж­ные элементы, а также шатунные и крепежные подшипники.

Устройство КШМ

При рассмотрении устройства КШМ необходимо выделить основные элементы его конструкции: коленвал, коренная шейка, шатунная шейка, шатуны, вкладыши, поршневые кольца (маслосъемные и компрессионные), пальцы и поршни ( см. работа поршня ).

Сложная конструкция вала обеспечивает получение и передачу энергии от поршня с шатуном на последующие узлы и агрегаты. Сам вал собран из элементов, называемых коленами. Колена соединены цилиндрами, расположенными со смещением относительно основной центральной оси в определенном порядке. На техническом языке название этих цилиндров — шейки. Те шейки, что смещены, крепятся к шатунам, соответственно и название — шатунные. Шейки, расположенные вдоль основной оси — коренные. За счет расположения шатунных шеек со смещением относительно центральной оси образуется рычаг. Поршень, опускаясь вниз, через шатун заставляет проворачиваться коленчатый вал.

Варианты конструкций вала представлены на следующем рисунке.

В зависимости от числа цилиндров, а также конструктивных решений ДВС по рас­по­ло­же­нию цилиндров бывает однорядный или двухрядный.

В первом случае (1) цилиндры расположены в одной плоскости относительно коленчатого вала. Если конкретнее, то все они на двигателе расположены вертикально, по центральной оси, а сам вал находится внизу. В двухрядном двигателе (поз. 2 и 3), цилиндры размещены в два ряда под углом друг к другу 60, 90 или 180°, то есть противоположно друг к другу. Возникает вопрос: «А зачем?». Обратимся к физике. Энергия от сгорания рабочей смеси очень большая и значительная доля ее погашения приходится на коренные шейки коленчатого вала, которые хоть и железные, но имеют определенный запас прочности и ресурса. В четырехцилиндровом двигателе автомобиля этот вопрос решается просто: 4 цилиндра — 4 такта рабочего цикла по очереди. В итоге нагрузка на коленвал равномерно распределяется на всех участках. В тех ДВС, где цилиндров больше, или требуется большая мощность, их размещают в «V»-образном виде, дополнительно смягчая нагрузку на коленчатый вал. Таким образом, энергия гасится не вертикально, а под углом, что зна­чи­тель­но смягчает нагрузку на коленчатый вал.

После краткого рассмотрения устройства КШМ необходимо также уделить внимание коленчатому валу. Говоря о нагрузке на коленчатый вал, стоит остановиться на под­шип­ни­ках шеек коленвала. Рассмотрим соединение шатуна с коленчатым валом двигателя.

Те перегрузки, что испытывает вал, не под силу шариковым подшипникам. Здесь и огромное давление, высокая температура, труднодоступность смазки трущихся элементов и высокая скорость вращения. Поэтому именно для шеек применяются подшипники сколь­же­ния, которые обеспечивают работу всего двигателя. Вращение коленчатого вала происходит на вкладышах. Вкладыши делятся на коренные и шатунные. Из коренных вкладышей образуется кольцо вокруг коренных шеек вала. Из шатунных вкладышей по аналогии — вокруг шатунных шеек. Для уменьшения трения скользящие поверхности подшипников и шеек смазываются маслом, подаваемым через отверстия в коленвале под высоким дав­ле­ни­ем.

Значительную работу по обеспечению равномерности и плавности работы двигателя автомобиля выполняет маховик, о котором упоминалось ранее. Это зубчатое колесо на конце вала сглаживает перебои во вращении коленвала и обеспечивает совершение всех «холостых» тактов рабочего цикла каждого цилиндра ДВС.

Теперь обратимся к конструкции поршня двигателя.

Сам поршень представляет собой перевернутую вверх дном банку. Это самое дно имеет плавно вогнутую форму, что улучшает равномерность нагрузки на поршень при совершении рабочего хода и образование рабочей смеси. Поршень крепится к шатуну через палец с подшипником, обеспечивающим колебательные движения шатуна. Стенки поршня носят название «юбка». Она имеет, на первый взгляд, округлую форму, но есть едва заметные отличия.

Первое — это утолщение стенок юбки в направлениях движения шатуна. Поршень с шатуном через палец крепления давят поочередно друг на друга в одной плоскости. В той, которой собственно и двигается шатун относительно поршня. Следовательно, стенки поршня испытывают там большую нагрузку и давление, поэтому и сделаны толще.

Второе — это сужение диаметра юбки к низу. Сделано это для недопущения заклинивания поршня в цилиндре при нагреве и обеспечения смазки трущихся поверхностей юбки поршня и стенки цилиндра. Сами стенки цилиндра настолько гладко и ювелирно выполнены, что сравнимы с поверхностью зеркала. Но тогда остается зазор, который существенно влияет на герметичность цилиндра при такте сжатия и рабочего хода.

Для решения этих противоположных по смыслу проблем, на юбке поршня пре­дус­мот­ре­ны кольца. Именно через них сам поршень соприкасается со стенками цилиндра. На каждом поршне имеется два типа колец — компрессионные и маслосъемные. Комп­рес­си­он­ные кольца обеспечивают герметичность за счет давления сгораемых газов.

Маслосъемные кольца говорят сами за себя. Остатков масла, поступающего для смягчения трения в связке поршень-цилиндр, не должно оставаться при процессе горения топливно-воздушной смеси. Иначе возможна детонация, засорение свечей или форсунок остатками тяжелых фракций нефтяных продуктов, присутствующих в масле. А все это нарушает весь рабочий цикл. Поэтому масло, впрыскиваемое на стенки цилиндра при «холостых» тактах, снимается маслосъемными кольцами при рабочем ходе поршня.

Все цилиндры двигателя размещены в едином корпусе, который называется блоком цилиндров двигателя. Его конструкция довольно сложна. В нем многочисленное количество каналов для всех систем двигателя, а также он выполняет несущую основу для многих деталей и компонентов для силовой установки в целом.

 

 

Работа КШМ

Рассмотрим схему работы КШМ.

Поршень располагается на максимально удаленном расстоянии от коленчатого вала. Шатун и кривошип выстроены в одной линии. В тот момент, когда в цилиндр проникает горючее, происходит процесс возгорания. Продукты горения, в частности, расширяющие газы, способствуют перемещению поршня к коленчатому валу. Одновременно с этим перемещается также и шатун, нижняя головка которого проворачивает коленчатый вал на 180°. Затем шатун и его нижняя головка перемещаются и проворачиваются обратно, занимая исходную позицию. Поршень тоже возвращается в свое первоначальное положение. Такой процесс происходит в круговой последовательности.

По описанию работы КШМ видно, что кривошипно-шатунный механизм является главным механизмом мотора, от работы которого полностью зависит исправность транс­порт­но­го средства. Таким образом, этот узел необходимо постоянно контролировать, и при любом подозрении на неисправность, следует вмешиваться и устранять ее незамедлительно, так как результатом различных поломок кривошипно-шатунного механизма может ока­зать­ся полная поломка силового агрегата, ремонт которого очень дорогостоящий.

Неисправности КШМ

К основным признакам неисправности КШМ относятся следующие:

• Падение мощностных показателей двигателя;
• Появление посторонних шумов и стуков;
• Увеличенный расход масла;
• Возникновение дыма в отработанных газах;
• Перерасход топлива.

 

Шумы и стуки в моторе возникают из-за износа его главных составляющих и возникновение между сопряженными составляющими увеличенного зазора. При износе цилиндра и поршня, а также при возникновении большего зазора между ними появляется металлический стук, который удается отчетливо услышать при работе холодного мотора. Резкий и звонкий металлический стук при любых режимах работы мотора говорит об увеличенном зазоре между втулкой, верхней головки шатуна и поршневым пальцем. Усиление стука и шума при быстром увеличении числа оборотов коленвала свидетельствует об износе вкладышей шатунных или коренных подшипников, причем более глухой стук говорит об износе вкладышей коренных подшипников. Если износ вкладышей достаточно большой, то, вероятнее всего, давление масла резко понизится. В таком случае экс­плу­а­ти­ро­вать мотор не рекомендуется.

Падение мощности мотора возникает при износе цилиндров и поршней, износе или залегании в канавах поршневых колец, некачественной затяжке головки цилиндров. Подобные неисправности способствуют падению компрессии в цилиндре. Чтобы проверить компрессию, существует специальный прибор – компрессометр, измерения необходимо выполнять на теплом моторе. Для этого необходимо выкрутить все свечи, после чего установить наконечник компрессометра на место одной из них. При абсолютно открытом дросселе проворачивают мотор стартером в течение трех секунд. Подобным методом последовательно выполняют проверку всех остальных цилиндров. Значение компрессии должно быть в рамках, указанных в технических характеристиках мотора. Разница компрессии между цилиндрами не должна быть не выше 1 кг/см2.

Увеличенное потребление масла, перерасход топлива, образование дыма в отработанных газах обычно происходит при износе цилиндров и колец или при залегании поршневых колец. Вопрос с залеганием кольца можно решить без разборки мотора, залив в цилиндр через специальные отверстия для свечи соответствующую жидкость.

Отложение нагара на камерах сгорания и днищах поршней уменьшает теп­ло­про­вод­ность, что способствует перегреву мотора, повышению топливного расхода и падению мощности.

Трещины на стенках рубашки охлаждения блока, а также головки блока цилиндров могут образоваться в связи с замерзанием охлаждающей жидкости, в результате перегрева мотора, в результате заполнения охлаждающей системы ( см. система охлаждения двигателя) горячего мотора холодной охлаждающей жидкостью. Трещины на блоке цилиндров могут пропускать охлаждающую жидкость в цилиндры. В связи с этим выхлопные газы приобретают белый цвет.

Выше рассмотрены основные неисправности КШМ.

 

Крепежные работы

 

Чтобы предотвратить пропуск охлаждающей жидкости и газов через прокладку головки цилиндров, следует периодически контролировать крепление головки ключом со специальной динамометрической рукояткой с определенной последовательностью и усилием. Положение затяжки и последовательность затягивания гаек обозначают ав­то­мо­биль­ные заводы.

Головку цилиндров из чугуна прикрепляют, когда мотор находится в нагретом положении, алюминиевую голову, наоборот, на холодный двигатель. Необходимость затягивания крепления алюминиевых головок в холодном состоянии объясняется разным коэффициентом линейного расширения материала шпилек и болтов и материала головки. В связи с этим подтягивание гаек на сильно разогретом моторе не обеспечивает после остывания мотора должной плотности прилегания к блоку головки цилиндров.

Затяжку болтов прикрепления поддона картера для предотвращения деформации картера, нарушения при герметичности также проверяют с соблюдением пос­ле­до­ва­тель­нос­ти, то есть поочередным затягиванием диаметрально противоположных болтов.

 

Проверка состояния кривошипно-шатунного механизма

 

Техническое состояние кривошипно-шатунных механизмов определяется:

• По компрессии (изменению давления) в цилиндрах мотора в конце хода сжатия;
• По расходу масла в процессе эксплуатации и уменьшению давления в системе смазки двигателя;
• По разрежению в трубопроводе впуска;
• По утечке газов из цилиндров;
• По объему газов, проникающих в картер мотора;
• По наличию стуков в моторе.

 

Расход масла в малоизношенном моторе незначителен и может равняться 0,1-0,25 литра на 100 км пути. При общем значительном износе мотора расход масла может составлять 1 литр на 100 км и больше, что, как правило, сопровождается обильным дымом.

Давление в масляной системе мотора должно соответствовать пределам, ус­та­нов­лен­ным для данного типа мотора и используемого сорта масла. Уменьшение давления масла на незначительных оборотах коленвала прогретого силового агрегата указывает на неисправность в смазочной системе или на присутствие недопустимых износов под­шип­ни­ков мотора. Падение масляного давления по манометру до 0 говорит о не­исп­рав­нос­ти редукционного клапана или манометра.

Компрессия является показателем герметичности цилиндров мотора и ха­рак­те­ри­зу­ет состояние клапанов, цилиндров и поршней. Герметичность цилиндров можно установить с помощью компрессометра. Изменение давления (компрессию) проверяют после пред­ва­ри­тель­но­го разогрева мотора до 80°C при выкрученных свечах. Установив наконечник компрессометра в отверстия для свечей, проворачивают стартером коленвал мотора на 10 – 14 оборотов и фиксируют показания компрессометра. Проверка выполняется по 3 раза для каждого цилиндра. Если показания компрессии на 30 – 40% ниже установленной нормы, это говорит о неисправностях (пригорание поршневых колец или их поломка, повреждение прокладки головки цилиндров или негерметичность клапанов).

Разрежение в трубопроводе впуска мотора измеряют вакуумметром. Значение разрежения у работающего на установившемся режиме моторов может меняться от изношенности цилиндро–поршневой группы, а также от состояния элементов га­зо­расп­ре­де­ле­ния ( см. газораспределительный механизм ), регулировки карбюратора ( см. устройство карбюратора ) и установки зажигания. Таким образом, такой метод проверки является об­щим и не дает возможности выделить конкретную неисправность по одному показателю.

Объем газов, проникающих в картер мотора, изменяется из–за неплотности сопряжений цилиндр + поршень + поршневое кольцо, увеличивающейся по степени изнашивания данных деталей. Количество проникающих газов измеряют при полной нагрузке мотора.

 

 

Обслуживание КШМ

Обслуживание КШМ заключается в постоянном контроле креплений и подтягивании ослабевших гаек и болтов картера, а также головки блока цилиндров. Болты крепления головки блока и гайки шпилек следует подтягивать на разогретом моторе в определенной последовательности.

Двигатель следует содержать в чистоте, каждый день протирать или промывать кисточкой, смоченной в керосине, после этого протирать сухой ветошью. Необходимо помнить, что грязь, пропитанная маслом и бензином, представляет серьезную опасность для возгорания при наличии каких–либо неисправностей в системе зажигания двигателя исистеме питания двигателя, также способствует образованию коррозии.

Периодически нужно снимать головку блока цилиндров и удалять весь нагар, об­ра­зо­вав­ший­ся в камерах сгорания.

Нагар плохо проводит тепло. При определенной величине слоя нагара на клапанах и поршнях отвод тепла в охлаждающую жидкость резко ухудшается, происходит перегрев мотора и уменьшение его мощностных показателей. В связи с этим, возникает потребность в более частом включении низких передач и потребность в топливе возрастает. Интенсивность формирования нагара полностью зависит от вида и качества используемого для мотора масла и топлива. Самое интенсивное нагарообразование выполняется при использовании низкооктанового бензина с достаточно высокой температурой конца выкипания. Стуки, возникающие в таком случае при работе двигателя, имеют детонационный характер и в конечном итоге приводят к уменьшению срока работоспособности двигателя.

Нагар необходимо удалять с камер сгорания, со стержней и головок клапанов, из впускных каналов блока цилиндров, с днищ поршней. Нагар рекомендуется удалять с по­мощью проволочных щеток или металлических скребков. Предварительно нагар раз­мяг­ча­ет­ся керосином.

При последующей сборке мотора прокладку головки блока необходимо ус­та­нав­ли­вать таким образом, чтобы сторона прокладки, на которой наблюдается сплошная окантовка перемычек между краешками отверстий для камер сгорания, была направлена в сторону головки блока.

Стоит учесть, что во время движения машины за городом в течении 60–ти минут со скоростью 65–80 км/ч происходит выжигание (очистка) цилиндров от нагара.

При должном регулярном обслуживании КШМ его срок службы продлится на долгие годы.

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) — назначение и принцип работы, конструкция, основные детали КШМ

Назначение и характеристика

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.

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

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип двигателя по расположению цилиндров.

В двигателях автомобилей применяются различные кривошипно-шатунные механизмы (рисунок 1): однорядные кривошипно-шатунные механизмы с вертикальным перемещением поршней и с перемещением поршней под углом применяются в рядных двигателях; двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с перемещением поршней под углом применяются в V-образных двигателях; одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с горизонтальным перемещением поршней находят применение в тех случаях, когда ограничены габаритные размеры двигателя по высоте.

Рисунок 1 – Типы кривошипно-шатунных механизмов, классифицированных по различным признакам.

Конструкция кривошипно-шатунного механизма.

В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.

Блок цилиндров 11 (рисунок 2) с картером 10 и головка 8 цилиндров являются неподвижными частями кривошипно-шатунного механизма.

К подвижным частям механизма относятся коленчатый вал 34 с маховиком 43 и детали шатунно-поршневой группы – поршни 24, поршневые кольца 18 и 19, поршневые пальцы 26 и шатуны 27.

Рисунок 2 – Кривошипно-шатунный механизм двигателей легковых автомобилей

1, 6 – крышки; 2 – опора; 3, 9 – полости; 4, 5 – прокладки; 7 – горловина; 8, 22, 28, 30 – головки; 10 – картер; 11 – блок цилиндров; 12 – 16, 20 – приливы; 17, 33 – отверстия; 18, 19 – кольца; 21 – канавки; 23 – днище; 24 – поршень; 25 – юбка; 26 – палец; 27 – шатун; 29 – стержень; 31, 42 – болты; 32, 44 – вкладыши; 34 – коленчатый вал; 35, 40 – концы коленчатого вала; 36, 38 – шейки; 37 – щека; 39 – противовес; 41 – шайба; 43 – маховик; 45 – полукольцо

Блок цилиндров вместе с картером является остовом двигателя. На нем и внутри него размещаются механизмы и устройства двигателя. В блоке 11, выполненном заодно с картером 10 из специального низколегированного чугуна, изготовлены цилиндры двигателя. Внутренние поверхности цилиндров отшлифованы и называются зеркалом цилиндров. Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными стенками имеется специальная полость 9, называемая рубашкой охлаждения. В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя.

Внутри блока также имеются каналы и масляная магистраль смазочной системы, по которой подводится масло к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров (в картере) находятся опоры 2 для коренных подшипников коленчатого вала, которые имеют съемные крышки 1, прикрепляемые к блоку самоконтрящимися болтами. В передней части блока расположена полость 3 для цепного привода газораспределительного механизма. Эта полость закрывается крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. В левой части блока цилиндров находятся отверстия 17 для подшипников вала привода масляного насоса, в которые запрессованы свертные сталеалюминиевые втулки. С правой стороны блока в передней его части имеются фланец для установки насоса охлаждающей жидкости и кронштейн для крепления генератора. На блоке цилиндров имеются специальные приливы для: 12 – крепления кронштейнов подвески двигателя; 13 – маслоотделителя системы вентиляции картера двигателя; 14 – топливного насоса; 15 – масляного фильтра; 16 – распределителя зажигания. Снизу блок цилиндров закрывается масляным поддоном, а к заднему его торцу прикрепляется картер сцепления. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока цилиндров несколько опущена относительно оси коленчатого вала.

В отличие от блока, отлитого совместно с цилиндрами, на рисунке 3 представлен блок 4 цилиндров с картером 5, отлитые из алюминиевого сплава отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные гильзы 2, устанавливаемые в гнезда 6 блока с уплотнительными кольцами 1 и закрытые сверху головкой блока с уплотнительной прокладкой.

Рисунок 3 – Блок двигателя со съемными гильзами цилиндров

1 – кольцо; 2 – гильза; 3 – полость; 4 – блок; 5 – картер; 6 – гнездо

Внутренняя поверхность гильз обработана шлифованием. Для уменьшения изнашивания в верхней части гильз установлены вставки из специального чугуна.

Съемные гильзы цилиндров повышают долговечность двигателя, упрощают его сборку, эксплуатацию и ремонт.

Между наружной поверхностью гильз цилиндров и внутренними стенками блока находится полость 3, которая является рубашкой охлаждения двигателя. В ней циркулирует охлаждающая жидкость, омывающая гильзы цилиндров, которые называются мокрыми из-за соприкосновения с жидкостью.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения в ней камер сгорания, клапанного механизма и каналов для подвода горючей смеси и отвода отработавших газов. Головка 8 блока цилиндров (см. рисунок 2) выполнена общей для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и имеет камеры сгорания клиновидной формы. В ней имеются рубашка охлаждения и резьбовые отверстия для свечей зажигания. В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из чугуна. Головка крепится к блоку цилиндров болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена металлоасбестовая прокладка 4, обеспечивающая герметичность их соединения. Сверху к головке блока цилиндров шпильками крепится корпус подшипников с распределительным валом, и она закрывается стальной штампованной крышкой 6 с горловиной 7 для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между крышкой и головкой блока цилиндров установлена уплотняющая прокладка 5. С правой стороны к головке блока цилиндров крепятся шпильками через металлоасбестовую прокладку впускной и выпускной трубопроводы, отлитые соответственно из алюминиевого сплава и чугуна.

Поршень служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень 24 представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет днище 23, головку 22 и юбку 25. Снизу днище поршня усилено ребрами. В головке поршня выполнены канавки 21 для поршневых колец.

В юбке поршня находятся приливы 20 (бобышки) с отверстиями для поршневого пальца. В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя. Юбка сделана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части. Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы – касание поршня с противовесами коленчатого вала. Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня. Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность юбки поршня покрыта тонким слоем олова. Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительно диаметральной плоскости поршня. Посредством этого уменьшаются перекашивание и удары при переходе его через верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Поршни двигателей легковых автомобилей могут иметь днища различной конфигурации с целью образования вместе с внутренней поверхностью головки цилиндров камер сгорания необходимой формы. Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и с фигурными выемками.

Поршневые кольца уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные 19) и попадание масла в камеру сгорания (маслосъемное 18). Кроме того, они отводят теплоту от головки поршня к стенкам цилиндра. Компрессионные и маслосъемные кольца – разрезные. Они изготовлены из специального чугуна. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор (0,2…0,35 мм).

Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости.

Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на его наружной поверхности выполнена проточка) и фосфатировано. Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную – маслосбрасывающего кольца.

Маслосъемное кольцо на наружной поверхности имеет проточку и щелевые прорези для отвода во внутреннюю полость поршня масла, снимаемого со стенок цилиндра. На внутренней поверхности оно имеет канавку, в которой устанавливается разжимная витая пружина, обеспечивающая дополнительное прижатие кольца к стенкам цилиндра двигателя.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Палец 26 – трубчатый, стальной. Для повышения твердости и износостойкости его наружная поверхность подвергается цементации и закаливается токами высокой частоты. Палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна с натягом, что исключает его осевое перемещение в поршне, в результате которого могут быть повреждены стенки цилиндра. Поршневой палец свободно вращается в бобышках поршня.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними. Шатун 27 – стальной, кованый, состоит из неразъемной верхней головки 28, стержня 29 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 30. Нижней головкой шатун соединяется с коленчатым валом. Съемная половина нижней головки является крышкой шатуна и прикреплена к нему двумя болтами 31. В нижнюю головку шатуна вставляют тонкостенные биметаллические, сталеалюминиевые вкладыши 32 шатунного подшипника. В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие 33 для смазывания стенок цилиндра.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый на нем крутящий момент трансмиссии автомобиля. От него также приводятся в действие различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм, масляный насос, распределитель зажигания, насос охлаждающей жидкости и др.).

Коленчатый вал 34 – пятиопорный, отлит из специального высокопрочного чугуна. Он состоит из коренных 35 и шатунных 38 шеек, щек 37, противовесов 39, переднего 35 и заднего 40 концов. Коренными шейками коленчатый вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя, вкладыши 44 которых тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Шатунные подшипники смазываются по каналам, соединяющим коренные шейки с шатунными. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки коленчатого вала, а противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил неуравновешенных масс.

На переднем конце коленчатого вала крепятся: ведущая звездочка цепного привода газораспределительного механизма; шкив ременной передачи для привода вентилятора, насоса охлаждающей жидкости, генератора; храповик для поворачивания вала вручную пусковой рукояткой. В заднем конце коленчатого вала имеется специальное гнездо для установки подшипника первичного (ведущего) вала коробки передач. К торцу заднего конца вала с помощью специальной шайбы 41 болтами 42 крепится маховик 43.

От осевых перемещений коленчатый вал фиксируется двумя опорными полукольцами 45, которые установлены в блоке цилиндров двигателя по обе стороны заднего коренного подшипника. Причем с передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое кольцо, а с задней – из спеченных материалов (металлокерамическое).

Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, накапливает энергию при рабочем ходе для вращения вала при подготовительных тактах и выводит детали кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная маховиком, облегчает пуск двигателя и обеспечивает трогание автомобиля с места. Маховик 43 представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя электрическим стартером. К маховику крепятся детали сцепления. Маховик, будучи деталью кривошипно-шатунного механизма, является также одной из ведущих частей сцепления.

Другие статьи по системам двигателя

Вопрос №1. Кривошипно-шатунный механизм двигателя. Назначение и устройство неподвижных и подвижных частей.

КШМ предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала.

КШМ состоит из:

— картер;

— блок цилиндров;

— коленчатый вал;

— маховика и шатунно-поршневой группы.

Кривошипно-шатунный механизм можно разделить на две группы деталей: подвижные и неподвижные.

Неподвижные детали образуют основу несущей конструкции, своеобразным скелетом которой являются силовые шпильки ци­линдров и перегородки картера.

К неподвижным деталямотно­сятся: картер, два блока цилиндров, головки блоков, коренные подшипники, детали крепления и уплотнения, гильзы цилиндров.

К подвижным деталям относятся коленчатый вал, маховик и шатунно-поршневая группа.

Картерслужит основанием для монтажа всех деталей и агрегатов двигателя, а так же самого двигателя в машине. Он состоит из двух половин: верхней и нижней. Обе половины соединяются шпильками.

Верхняя половина предназначена для восприятия усилий возникающих от давления газов в блоках цилиндров, и сил инерции от КШМ.

Верхняя половина картера отлита из алюминиевого сплава и имеет три обработанные плоскости.

На средней плоскости крепятся топливный насос НК-10 и воздухопуск, Другие две плоскости расположены под углом 120 град. одна по отношению к другой и служат для установки блоков цилиндров. В каждой наклонной плоскости расточено по 6 отверстий, в которые входят выступающие из нижней части гильз. Между 1-2-5-6 отверстиями для гильз попарно запрессованы цилиндрические штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера.

Внизу верхней половины картера имеется 7 поперечных перегородок, которые увеличивают жесткость картера и служат опорами для коренных подшипников колен вала. В поперечные перегородки сверху ввертывают силовые шпильки, которые крепят блоки цилиндров к картеру. Снизу силовые шпильки крепят подвеску коренных подшипников.

Верхняя половина картера имеет:

— штифты, фиксирующие блоки цилиндров относительно картера,

— гнездо для установки стакана верхнего вертикального валика,

— гнезда для установки стаканов наклонных валиков, передающих вращение к распределительным валам,

— гнезда для установки валика привод генератора, кронштейны для установки масляного фильтра.

— лапы для установки генератора,

— лапы для крепления двигателя к раме.

Нижняя половина картера закрывает КШМ снизу и служит маслосборником. Впереди снаружи нижней половины картера расположены приводы к водяному насосу и топливоподкачивающей помпе.

Внутри на дне картера имеется продольная впадина, куда стекается масло. Впадина с обеих сторон заканчивается углублениями, называемыми задними и передними маслоотстойниками. Из маслоотстойника масло насосами откачивается в масляный бак.

Внутри картера вмонтированы маслоуспокоитель, щиток и трубки для отсасывания масла из заднего и переднего маслоотстойников.

Блок цилиндров состоит из рубашки цилиндров и гильз. Рубашка отливается из алюминиевого сплава. Внутри рубашки имеется 6 гнезд для установки гильз. В каждом гнезде имеется кольцевая выточка, которая служит для установки фланца гильзы. В перегородках рубашки расположены каналы для сообщения водяных рубашек гильз, 14 отверстий под силовые шпильки и 24 отверстия для прохода воды из рубашки цилиндров в головку блоков.

В каждое отверстие для прохода воды устанавливается перепускная трубка с уплотняющим кольцом из маслостойкой резины. Для обеспечения герметичности вокруг каждого отверстия выполнено по 2 концентрические канавки.

На наружной боковой стенке рубашки цилиндров расположены площадки для крепления фланцев водопроводящей трубы.

В нижней части боковой поверхности рубашки против каждой полости силовых шпилек выполнены контрольные отверстия, соединяющие полость с атмосферой. Просачивание воды между отверстиями сигнализирует о неисправности уплотнения рубашки с головкой блоков.

В нижней полости рубашки цилиндров просверлены 4 глубоких отверстия для установки штифтов, фиксирующих рубашки относительно верхней половины картера. На верхней плоскости рубашки установлены 4 штифта для фиксирования алюминиевой прокладки и головки блока цилиндров.

Головка блока цилиндров служит крышкой цилиндров. Она отлита из алюминиевого сплава. В нижней плоскости головки расточено 6 углублений с плоским дном. Углубления образуют с входящими в них поршнями камеры сгорания.

Дно камеры сгорания соединено 4 отв. С выпускными и впускными каналами: 2 впускных и 2 выпускных расположенные на разных сторонах

В отв. соединяющих камеру с впускным и выпускными каналами расточены конусные гнезда, в которые запрессованы стальные седла клапанов : 2 седла большего диаметра для впускных и 2 меньшего диаметра для выпускных клапанов.

Прокладка головки блока служит для предотвращения прорыва газов из камеры сгорания. Изготавливается из сплошного сплава.

Коленчатый вал формирует крутящий момент, преобразуя сложное движение шатунов во вращательное и суммируя крутя­щие моменты отдельных цилиндров. Вал — полноопорный штам­пованный из низкоуглеродистой высококачественной легированной стали 18ХНВА. Основными элементами коленчатого вала явля­ются коренные и шатунные шейки, щеки, носок и хвостовик. Кри­вошипы вала расположены под углом 120° попарно. Шатунные и коренные шейки полые. В щеках, соединяющих шатунные и ко­ренные шейки, выполнены радиальные отверстия, через которые сообщаются внутренние полосы шеек. В шейках просверлены от­верстия, через которые масло подается к шатунным и коренным подшипникам.

Внутренняя полость вала используется для подачи масла к шатунным и коренным подшипникам, в вал масло подается через полый хвостовик. Наиболее неблагоприятны условия для смазки подшипников, расположенных со стороны маховика. Внутренние полости шатунных шеек используются для дополнительной цент­робежной очистки масла. Отложения со стенок шеек снимаются при ремонте, для чего снимаются торцевые заглушки. На шлицах хвостовика коленчатого вала установлена кониче­ская шестерня привода механизма передач. Между седьмой и восьмой коренными шейками устанавливается шариковый упор­ный подшипник, который воспринимает осевые нагрузки, возни­кающие на хвостовике от конической шестерни. Носок коленчато­го вала уплотняется посредством установки маслосбрасывающих кольца и лабиринтного уплотнения.

 

 

 

Маховик улучшает равномерность хода двигателя. Он крепит­ся на шлицах носка коленчатого вала. Точное положение махо­вика на носке обеспечивается совмещением радиальных отверстий на ступице и носке. На ободе маховика нанесены градуировка и метки положения поршней в верхней мертвой точке. На ободе маховика имеется зубчатый венец для привода стартером при пуске.

В щатунно-поршневую группу входят шатуны, поршни, поршневые пальцы, порш­невые кольца и заглушки.

Поршень обеспечивает процессы газообмена и воспринимает силу давления газов, передавая ее на палец и шатун во время рабочего хода. Он изготовлен методом горячей штамповки из дюр­алюминиевого сплава основными элементами поршня являются днище, головка (уплотняющая часть) и юбка (направляющая часть).

На наружной стороне днища поршня выполнен выступ торои­дальной формы. Это способствует образованию воздушного вихря при сжатии воздуха в целях улучшения смесеобразования. На го­ловке проточены четыре канавки для поршневых колец. На на­правляющей части выполнены бобышки, в которые устанавлива­ется поршневой палец, ниже бобышек, проточена канавка для ниж­него маслосъемного кольца.

Поршневой палец передает усилия от поршня на шатун. Па­лец — стальной, пустотелый, устанавливается в бобышках на пла­вающей посадке (при работающем двигателе) и с натягом (при холодном двигателе). Это позволяет избежать стуков вследствие большой разницы расширения бобышек и пальца, кроме того, пла­вающее положение способствует равномерному износу в сопря­жении палец — бобышки. От осевых смеще­ний палец удерживается заглушками, запрессованными в бо­бышки.

Поршневые кольца по назначению делятся на компрессионные (два верхних) и маслосъемные (остальные). Два верхних коль­ца — цилиндрические (прямоугольного сечения), по наружной поверхности покрыты пористым хромом, что улучшает приработку к зеркалу цилиндра. Верхнее кольцо испытывает наибольшую механическую и термическую нагрузки, поэтому оно изготовля­ется из стали, а остальные кольца — из легированного чугуна. Ма­слосъемные кольца снимают излишки масла с зеркала цилиндра при ходе поршня от ВМТ к НМТ и регулируют толщину масля­ного слоя при обратном ходе. Они имеют форму усеченного кону­са. Необходимо помнить, что цилиндрические кольца склонны к. залеганию при длительной работе на малых нагрузках. Залега­ние колец может привести к поломке дизеля, в том числе к за­клиниванию поршня в цилиндре.

В шатунную группу входят главный и прицепной шатуны, ша­тунные подшипники и детали крепления.

Шатуны осуществляют кинематическую и динамическую связь между поршнем и коленчатым валом. Они делятся на главные и прицепные. Главный шатун состоит из верхней головки, стерж­ня и нижней головки. Верхняя головка имеет отверстие, в кото­рое запрессована бронзовая втулка, являющаяся подшипником для поршневого пальца. В головке имеется пять отверстий для смазки и одно для стопорения бронзовой втулки. Стержень ша­туна — двутаврового сечения, такой профиль наиболее успешно работает на растяжение, сжатие и изгиб. Нижняя головка глав­ного шатуна — разъемная, соединение крышки с верхней частью головки осуществляется посредством гребенки и двух самотормо­зящихся штифтов. Такое соединение сложно по исполнению, но имеет высокую надежность. Нижняя головка главного шатуна имеет две проушины, к которым посредством пальца крепится неразъемная нижняя головка прицепного шатуна. Верхняя голов­ка прицепного шатуна аналогично верхней головке главного ша­туна.

 

1 Главный шатун 2 Прицепной шатун 3. Втулка 6. Палец 7. Ступенчатая трубка 8. Штифт вкладыша 11. Стопорный штифт 12. Вкладыш нижний 13. Соединительный штифт 14. Вкладыш верхний 15. Стопор

Свободнопоршневой двигатель Toyota великолепен

Начальная буква буквицы с буквицей L Поясним одну вещь: прекрасная турбодвигательная установка с регулируемым распределением фаз газораспределения и непосредственным впрыском в вашем новом автомобиле не является передовой. Несмотря на сложность современного движка, его основы не изменились с тех пор, как Гровер Кливленд был у власти. Поршни вращают коленчатый вал, который в конечном итоге вращает колеса вашего автомобиля.

Зевота.

Будущее за электромобилями. Но пока у нас не появятся дешевые аккумуляторы на 1000 миль, нам по-прежнему нужны двигатели, работающие на ископаемом топливе, увеличивающие запас хода.Этим устройствам не нужно крутить колеса, они просто производят сок. Простое решение — привязать генератор к поршневому двигателю, как BMW сделала с двухцилиндровым расширителем диапазона в своем i3 EV. Но если двигатель никогда не вращает колесо, ему не нужно ничего вращать. Почему бы не отказаться от посредников и не использовать возвратно-поступательное движение поршня для выработки электроэнергии? Это также устраняет необходимость в распределительных валах и большинстве других вращающихся частей.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

ПОДРОБНЕЕ: Эволюция гоночных автомобилей Toyota в Ле-Мане

Toyota недавно показала прототип двигателя, который делает именно это. Он называется линейным генератором свободнопоршневого двигателя (FPEG). «Свободный» относится к тому факту, что поршень не прикреплен к коленчатому валу; вместо этого, когда поршень движется вниз во время своего рабочего хода, он проходит через обмотки в цилиндре, генерируя всплеск трехфазного электричества переменного тока. FPEG работает как двухтактный двигатель, но имеет непосредственный впрыск бензина и клапаны с электроприводом.Он также может работать как дизель, используя сжатие, а не свечу зажигания для воспламенения топливной смеси.

ПОДРОБНЕЕ: Почему Toyota Supra по-прежнему актуальна

Toyota заявляет, что этот механически простой двигатель достигает заявленного показателя теплового КПД в 42 процента при непрерывной эксплуатации. Только самые лучшие, самые сложные и самые дорогие из сегодняшних газовых двигателей могут приблизиться к этому числу, и только при определенных обстоятельствах. Более того, двухцилиндровый FPEG по своей природе сбалансирован и имеет размеры примерно 8 дюймов в диаметре и 2 фута в длину.Двигатель такого размера и типа может генерировать 15 л.с., что достаточно для движения компактного электромобиля на скорости шоссе после того, как его батарея основного привода разрядится. Это будущее.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Торсионные амортизаторы коленчатого вала производства EPI Inc.

Часто ошибочно называют «демпферами гармоник коленчатого вала»

ПРИМЕЧАНИЕ. Все наши продукты, разработки и услуги являются УСТОЙЧИВЫМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ, БЕЗГЛЮТЕНОВЫМИ, НЕ СОДЕРЖАТ ГМО и не будут расстраивать чьи-либо драгоценные ЧУВСТВА или тонкие ЧУВСТВА

На предыдущей странице этого раздела рассматривалась проблема крутильного возбуждения, которое поршневой двигатель применяет к любому устройству, которое он приводит в движение. Однако существует отдельная проблема крутильных колебаний самого коленчатого вала внутри двигателя.

Тема крутильных колебаний коленчатого вала и ее важности — это область, в которой ключевые игроки NASCAR Cup и F1 очень неохотно обсуждают подробности. Однако, основываясь на обсуждениях с несколькими мастерами проектирования коленчатых валов, оказалось, что существуют довольно большие расхождения во мнениях по вопросу о том, как лучше всего справляться с крутильными колебаниями коленчатого вала.

Коленчатый вал, как и простой торсион, имеет массу и жесткость крутильных пружин (см. Вибрация при кручении).Это приводит к тому, что система коленчатого вала имеет собственную резонансную частоту кручения. Пики и спады крутящего момента, а также инерционные нагрузки от ускорения возвратно-поступательных компонентов заставляют сам коленчатый вал двигателя отклоняться (вращательно) вперед и назад во время его работы. Когда эти импульсы (возбуждения) близки к резонансной частоте коленчатого вала, они могут вызвать неконтролируемую вибрацию кривошипа и, в конечном итоге, его поломку.

Следует понимать, что резонансная частота системы коленчатого вала отличается от резонансных частот, встречающихся в системе PSRU.Торсионная резонансная частота системы коленчатого вала зависит от:

1. длина коленчатого вала;
2. жесткость коленчатого вала на кручение;
3. ход коленвала;
масса
4. кг;
5. моментов инерции вращающихся предметов, прикрепленных к двигателю или приводимых в движение двигателем.

Хорошо известно, что возбуждение любого компонента на одной из его резонансных частот или вблизи нее в отсутствие существенного демпфирования или встречных колебаний вызовет неограниченное увеличение амплитуды колебаний до тех пор, пока компонент не выйдет из строя.Есть известные фильмы, показывающие обрушение мостов именно из-за этого явления.

Вот несколько определений (более подробно обсуждаемых ЗДЕСЬ), которые будут полезны для обсуждения.

1. A ЧАСТОТА это именно то, что предполагает это слово: вибрация с определенным числом циклов в секунду, например, 400 циклов в секунду («герц»), или как часто происходят колебания.
2. ЗАКАЗ является определенным кратным базовой частоты.Например, восьмицилиндровый четырехтактный двигатель с равномерным вращением создает четыре импульса крутящего момента за один оборот (возбуждение четвертого порядка). Если коленчатый вал в таком двигателе работал при 6000 об/мин, то частота возбуждения четвертого порядка составляет 4 х 6000/60 = 400 герц, тогда как такое же возбуждение 4-го порядка при 7200 об/мин имеет частоту 480 герц.
3. A ДЕМПФЕР представляет собой устройство, рассеивающее энергию, в основном в виде тепла.
4. АБСОРБЕР представляет собой устройство, которое предназначено для того, чтобы колебаться в прямом противодействии вибрации либо с определенной частотой, либо с определенным порядком, в зависимости от конструкции.

Коленчатый вал, изготовленный из куска высокопрочной стали, представляет собой почти идеальную пружину и имеет очень мало собственного демпфирования, поэтому становится важным предусмотреть некоторые средства ослабления крутильных колебаний, возникающих вблизи резонансных частот, особенно на свободных частотах. конец коленчатого вала.

Многие двигатели, включая практически все двигатели V8, V6 и рядные 6-цилиндровые двигатели, используют устройство на свободном конце коленчатого вала для ослабления амплитуды того, что в противном случае могло бы стать разрушительным крутильным колебанием кривошипа.Без соответствующего амортизатора ожидаемый срок службы коленчатого вала в типичном американском двигателе V8 на полной мощности обычно измеряется минутами. (Двигатели Sprint Car V8 без маховика с водяным насосом, прикрепленным к носовой части коленчатого вала, действительно представляют собой особый случай из-за существенного изменения собственных частот из-за отсутствия маховика в сочетании с естественным демпфирующим эффектом воды. насос.).

Многие автомобильные 4-цилиндровые двигатели не требуют такого амортизатора, прежде всего из-за их изначально более высокого отношения жесткости к массе.Тем не менее, несколько производителей автомобилей изначально отказались от торсионного амортизатора на ранних этапах запуска двигателя только для того, чтобы обнаружить, что срок службы коленчатого вала был неприемлемо коротким. Специалисты Nissan обнаружили это на ранних двигателях 240-Z, у которых не было амортизатора, и поэтому они работали всего около 100 часов в автомобильной (т.е. ОЧЕНЬ ЛЕГКОЙ) эксплуатации.

Часто устройства для ослабления вибрации на свободном конце коленчатого вала двигателя ошибочно называют «ДЕМПФЕРАМИ». В большинстве случаев они ПОГЛОЩАТЕЛИ.

Эластомерные устройства («металлическое кольцо на резиновой пружине»), используемые в автомобильной промышленности (а также компанией Teledyne Continental Motors на GTSIO-520), представляют собой АБСОРБЕРЫ, настроенные для противодействия вибрации на частоте , где конкретный двигатель создает наихудшее крутильное возбуждение. В связанных эластомерах промышленных поглотителей существует определенный гистерезис, который добавляет системе небольшое демпфирование.

Эластомеры уплотнительного кольца в регулируемом инерционном демпфере типа эластомерного кольца, используемом в классах Cup и других, имеют довольно малую площадь поперечного сечения и площадь контактной поверхности, поэтому коэффициент демпфирования довольно ограничен.Небольшая площадь контактной поверхности в сочетании с большим количеством энергии, которая должна рассеиваться в течение длительного периода времени в очень жаркой среде, требует частой перестройки этих поглотителей для поддержания их эффективности. Тот же самый способ деградации влияет на эластомерные поглотители OEM-типа, но в гораздо меньшей степени из-за редкого сочетания работы на резонансной частоте или около нее с настройками высокой мощности в очень жаркой окружающей среде.

В соответствии с конструкцией этот тип поглотителя имеет одну резонансную частоту, которая настраивается с помощью MMOI инерционного кольца и дюрометра (жесткости) эластомеров на конкретную частоту (количество оборотов коленчатого вала, умноженное на порядок возбуждения), при которой измерения Амплитуда вибрации коленчатого вала оказалась наихудшей.

К сожалению, часто имеется более одного сильного порядка возбуждения. Современная наука показывает, что преобладающим возбуждением в двухплоскостном коленчатом валу V8 является 2,5-й порядок, за которым следует (более интуитивно понятный) 4-й порядок. Было высказано предположение, что в инерционном кольце используется демпфер из эластомера, используемый в Cup, который обеспечивает возможность настройки более чем на одну критическую частоту.

В дополнение к амортизатору эластомерного типа существует тип амортизатора, который по своей конструкции ослабляет вибрацию определенного порядка.Этот тип известен как маятниковый амортизатор и был разработан в 1930-х годах для решения серьезных проблем с крутильными колебаниями в радиальных авиационных двигателях. И Continental, и Lycoming используют этот тип маятникового амортизатора во всех своих двигателях высокой мощности.

Этот тип внутреннего амортизатора состоит из маятниковых противовесов, прикрепленных к щекам коленчатого вала с помощью свободных штифтов в жестких втулках, как показано на рис. 1 . Это настроенный амортизатор, собственная частота которого прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала.Порядок настройки определяется отношением (r/L) расстояния от осевой линии основного подшипника до оси маятника, деленным на длину маятника. Типичная реализация заключается в прикреплении противовесов коленчатого вала к лопастям на щеках коленчатого вала с помощью закаленных штифтов в незакрепленных втулках. Порядок настройки (r/L) определяется зазором между закаленным штифтом и закаленной втулкой в ​​лопастях коленчатого вала. Математика этого типа поглотителя чертовски умна и подробно представлена ​​в ref-5:3:284-288.

Рис. 1
Поглотители порядка маятникового типа

Существует продукт вторичного рынка ( The Rattler ™), в котором делается попытка реализовать этот метод поглощения заказов с помощью цилиндров из тяжелого металла, которые вставляются в продольные цилиндрические отверстия соответствующего размера в круглом устройстве, прикрепленном к носовой части коленчатого вала. .

Учитывая, что маятниковые противовесы авиационного типа, показанные выше, весят несколько фунтов, нельзя не задаться вопросом, насколько эффективным может быть устройство дребезжащего типа.Однако может показаться, что подход, более похожий на пример с самолетом, может оказаться весьма эффективным без существенного добавления MMOI кривошипа. Другой подход может состоять в том, чтобы встроить большие свободные цилиндры из тяжелого металла в продольные отверстия в существующих противовесах.

Преимущество чистого демпфера в отличие от поглотителя заключается в том, что он стремится уменьшить амплитуду любой частоты. Недостатком является то, что энергия рассеивается в виде тепла, поэтому необходимо обеспечить соответствующее охлаждение.

На вторичном рынке доступны фрикционные демпферы, а также демпферы с инерционным кольцом в жидкости с высокой вязкостью. Тестирование показало, что эти типы демпферов различаются по эффективности в зависимости от частоты, но их эффективность довольно одинакова в широком диапазоне возбуждений. К сожалению, они значительно менее эффективны в снижении вибрации в определенном целевом диапазоне частот, как в случае с авиационным двигателем. (В инженерной литературе имеется множество исследований, подтверждающих именно этот факт.)

Одно устройство вторичного рынка, Fluidampr ™, является примером демпфера. Он содержит инерционное кольцо, окруженное жидкостью очень высокой вязкости. Вибрационная энергия рассеивается путем преобразования ее в тепло, генерируемое сдвиговым действием между инерционным кольцом, жидкостью и внешней защитной оболочкой. Опубликованные результаты испытаний, проведенных производителем и другими пользователями, показывают, что, как правило, Fluidampr ™ становится все более эффективным при более высоких оборотах двигателя.

Это делает Fluidampr ™ привлекательным для производителей двигателей во многих видах автогонок.Это может быть особенно полезно, когда собственная частота системы коленчатого вала была существенно изменена. Любое значительное изменение собственной частоты системы коленчатого вала может сделать исходный настроенный эластомерный амортизатор неэффективным, потому что инерционная масса и эффективная скорость кручения эластомеров были разработаны для того, чтобы оригинальный амортизатор настраивался на пиковую частоту возбуждения исходной конфигурации двигателя.

Типичные модификации изготовителей двигателей, которые могут значительно изменить точку резонанса коленчатого вала при кручении, включают (а) различную жесткость коленчатого вала при кручении (более длинные или короткие ходы, различные диаметры шейки подшипника и т. bbweight», (c) более легкие компоненты сцепления и маховика, (d) удаление или добавление аксессуаров, приводимых в движение свободным концом коленчатого вала, и другие.

Некоторое время назад этот продукт был запрещен к использованию на высших уровнях гонок NASCAR, как сообщается, из-за того, что длительное использование при высоких уровнях рассеивания энергии в сочетании с чрезвычайно ограниченным потоком охлаждающего воздуха препятствовало эффективному рассеиванию тепловой энергии. Сообщается, что возникающее тепло привело к перегруппировке полимеров в жидкости сдвига, что изменило базовую вязкость и позволило жидкости и кольцу массы сместиться от центра при остановке двигателя. В следующий раз, когда такой двигатель запустится, передняя часть кривошипа будет ужасно разбалансирована, и от этого момента до отказа коленчатого вала осталось совсем немного.

Чтобы решить эту проблему, производитель разработал внутреннюю систему, которая удерживает инерционное кольцо в центральном положении. Сообщается, что переработанная система была успешно протестирована более чем одной компанией-производителем двигателей NASCAR Cup.

При всем при этом резонно задаться вопросом: «Если это такая большая проблема, то почему я не вижу амортизаторов на носках коленчатых валов Формулы-1?» Бойкий ответ, который я получил от одного эксперта, был «Потому что они не подходят».

Вот несколько причин, по которым они могут быть неуместны. Во-первых, максимальный крутящий момент современного двигателя Формулы-1 составляет примерно 220 фунт-фут, тогда как пиковый крутящий момент современного двигателя Cup V8 составляет примерно 520 фунт-фут. Следовательно, мгновенная сила сгорания, воздействующая на кривошип Формулы-1, вероятно, в 2,25 раза меньше, чем на кривошип Cup. Во-вторых, плечо рычага (полуходовой) коленчатого вала Формулы-1 составляет около 0,78 дюйма (19,9 мм), тогда как плечо рычага 3.Кривошипная чашка с ходом 25 дюймов составляет 1,625 дюйма (41,3 мм). Следовательно, мгновенный вибрационный момент Формулы-1 намного меньше. В-третьих, коленчатый вал Формулы-1 намного жестче на кручение, он несколько короче и имеет перекрытие шатунной шейки около 0,89 дюйма (22 мм) по сравнению с перекрытием около 0,300 дюйма (7,7 мм) у кривошипа Cup. Таким образом, жесткость при кручении по отношению к нагрузке намного выше, и резонансная частота при кручении также намного выше.

Тот факт, что коленчатый вал Формулы-1 работает в более широком диапазоне оборотов и делает это довольно быстро, говорит о том, что коленчатый вал не проводит много времени на любой критической частоте.(Тот же аргумент о «быстром переходе» можно применить и к двигателям спринтерских и дрэг-каров.)

Некоторые эксперты говорят, что более серьезной проблемой скручивания коленчатого вала в двигателе Формулы-1 является уровень возбуждения в клапанном механизме, который снижает точность движения клапана. Существуют различные способы уменьшения крутильных колебаний, передаваемых на кулачки, которые включают в себя настроенные амортизаторы в системе привода клапанного механизма в виде торсионов полых валов, имеющих соответствующую жесткость крутильных пружин, а также маятниковые амортизаторы на распределительных валах.Существуют также устройства скорости кручения, в которых используются шестерни, имеющие спиральные пружины, ориентированные по окружности, и подвижный центр (та же концепция, что и центр пружины на обычном диске сцепления).

Один производитель коленчатых валов назвал торсионные амортизаторы/демпферы «большой мистификацией», основываясь на двух наблюдениях, которые он сделал на своем опыте: (1) коленчатый вал, амортизатор которого настроен на неправильную частоту, имеет очень короткий ожидаемый срок службы, и ( 2) Некоторые амортизаторы/демпферы, устанавливаемые на коленчатый вал, создают большие трудности при балансировке узла.

Очевидно, что модификации оригинальной конструкции двигателя, влияющие на жесткость коленчатого вала и/или MMOI системы (ход поршня, противовесы, груз {следовательно, масса противовеса}, MMOI сцепления и маховика и т. д.), изменят резонансную частоту системы. Чтобы определить правильное решение для конкретной комбинации двигателей, разработчик двигателя должен: а) провести измерения для определения критических частот в вашем приложении и (б) спроектировать или получить поглотитель, настроенный для правильного порядка или частоты, в зависимости от обстоятельств. с приложением.

Для любого применения, которое работает с высокой мощностью и относительно постоянной скоростью в течение длительных периодов времени (в отличие от гоночного двигателя, который, как правило, довольно быстро переключается вверх и вниз и должен жить всего несколько часов), очень важно, чтобы основные порядки кручения коленчатого вала вибрация должна быть ослаблена.

Какое бы устройство ни использовалось для поглощения внутренних крутильных колебаний коленчатого вала, оно оказывает влияние (обычно небольшое) на возбуждение, создаваемое нагруженным концом коленчатого вала в районе резонанса.Это устройство вместе с моментом инерции масс устройств, прикрепленных к выходному фланцу коленчатого вала, будет влиять не только на значение резонансной частоты коленчатого вала, но и будет влиять на продольное расположение крутильного узла на коленчатом валу.

«Устранение» крутильных колебаний коленчатого вала в радиальных авиационных двигателях на JSTOR

Абстрактный

КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ Вибрация при кручении стала серьезной проблемой для авиационных двигателей.Благодаря большой экспериментальной работе у нас теперь есть хорошее практическое знание двух фаз проблемы, упругих и инерционных характеристик комбинации коленчатый вал-гребной винт и сил, которым подвергается эта система. Методы, использовавшиеся в прошлом для уменьшения вибрации, заключались в изменении упругих характеристик коленчатого вала или введении прямого демпфирования или какой-либо формы виброгасителя, примерами которого являются Lanchester и резонансный демпфер. Все эти методы имеют серьезные ограничения.Интересным устройством, способным устранить вибрацию в машинах с постоянной скоростью, является недемпфирующий амортизатор. Для машин с регулируемой скоростью этот амортизатор не имеет значения. Установив недемпфирующий амортизатор таким образом, чтобы восстанавливающая сила изменялась в зависимости от скорости, теоретически можно устранить вибрацию в некоторых машинах с регулируемой скоростью. Маятниковый груз, вращающийся вместе с коленчатым валом двигателя, можно сконструировать так, чтобы восстанавливающая сила изменялась в зависимости от скорости. Устройство простое и имеет ряд выдающихся преимуществ, главным из которых является чрезвычайная эффективность сравнительно небольшого устройства.Этот принцип был использован в устройстве, примененном к радиальным авиационным двигателям Райта серии «Циклон». Записи торсиографа, сделанные на этом двигателе, показывают полное отсутствие вибрации при работе устройства.

Информация об издателе

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и соответствующих технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой отраслях промышленности. Основными компетенциями SAE International являются обучение на протяжении всей жизни и добровольная разработка согласованных стандартов.Благотворительным подразделением SAE International является Фонд SAE, который поддерживает множество программ, в том числе A World In Motion® и серию Collegiate Design Series.

Патенты на коленчатый вал и шатун и патентные заявки (класс 123/197.4)

Номер патента:

58

Abstract: Коленчатый вал может включать в себя первую и вторую шейки, имеющие круглые поперечные сечения, и шатунную шейку, проходящую между первой и второй шатунными шейками.Шатунная шейка может включать в себя первый, второй и третий кулачки, включая соответствующие первый, второй и третий кулачковые профили, при этом первый, второй и третий кулачковые профили отличаются друг от друга. По меньшей мере один из профилей первого, второго и третьего кулачков может быть выполнен с возможностью влиять на ход шатуна, соединенного с шатунной шейкой. Шатун может включать в себя первый, второй и третий толкатели, включая соответствующие первую, вторую и третью поверхности толкателя, при этом первая и вторая поверхности толкателя отличаются друг от друга.Двигатель внутреннего сгорания может включать в себя коленчатый вал и шатун, выполненные с возможностью обеспечения относительного линейного перемещения между осью шатунной шейки и проксимальным концом шатуна.

Тип: Грант

Файл: 15 мая 2012 г.

Дата патента: 28 апреля 2015 г.

Правопреемник: Уилкинс ИП, ООО

Изобретатель: Ларри С.Уилкинс

Бензиновый двигатель — Energy Education

Движущаяся схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серые, коленчатый вал зеленый, блок прозрачный. ^[1]

Бензиновый двигатель — это разновидность теплового двигателя, в частности внутреннего сгорания, работающего на бензине. Эти двигатели являются наиболее распространенными способами приведения в движение автомобилей.В то время как турбины могут работать на бензине, бензиновый двигатель относится именно к бензиновым двигателям с поршневым приводом.

Бензиновые двигатели во многом являются причиной того, что мир берет так много нефти из-под земли для переработки в нефтепродукты, такие как бензин. Во всем мире транспорт составляет примерно 18% нашего потребления первичной энергии, а бензин — немногим меньше половины этого объема. ^[2] Это означает, что бензиновые двигатели потребляют примерно 8% всей первичной энергии в мире.

Устройство двигателя

Блок

Блок является основой двигателя.Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной (в Формуле-1 используется магниевый сплав), с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Работа выполняется в цилиндрах двигателя. Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется свечами зажигания, которые перемещают поршни, совершая работу.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы превращать горящий бензин в работу.

Свечи зажигания

Работа свечи зажигания заключается в воспламенении топлива внутри цилиндра. Быстрое расширение топлива из-за создаваемого тепла воздействует на поршень, отодвигая его от свечи зажигания.

Распределительный вал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя. Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива.Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности. Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал — это клей, соединяющий части двигателя. Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень.Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Маховик

Маховик — это устройство управления мощностью двигателя. Он соединен со сцеплением, которое соединено с коробкой передач. Чтобы узнать больше о том, как двигатель передает свою мощность на колеса, нажмите здесь.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

Прототип устройства для лазерной наплавки судового коленчатого вала на месте…

Контекст 1

… несколько типов насадок используются для адаптации к различным формам материала (порошок и проволока) (рис. 3), формированию лазерного пятна (круглое, квадратное и прямоугольное), размеру и направление доставки материала. В целом тип сопла, угол профиля порошковой струи и размеры порошковой струи на площади ванны расплава влияют на эффективность порошковой наплавки [15]. На рис. 3 показаны типы технологических головок, которые наиболее часто используются для широкого спектра задач лазерной наплавки.Технологическая головка подачи проволоки (рис. 3а)) обеспечивает высокую эффективность использования материала и хорошую чистоту процесса. Но эти технологические головки обеспечивают наименьшую скорость наплавки по сравнению с порошковыми соплами. Проволока может подаваться в ванну сбоку (РИС.3а)) или для разнонаправленных наплавляемых головок проволока подается перпендикулярно к ванне, а оптически расщепленный лазерный луч концентрируется вокруг проволоки. На головке используется специальная оптика, поэтому размеры технологической головки без каких-либо изменений не подходят для применения при замене коленчатого вала [13].Боковые форсунки (рис. 3 б)) обеспечивают наплавку в одном направлении. Эффективность и скорость нанесения покрытия самые низкие по сравнению с другими головками для порошковой обработки; кроме того, поток направлен в одну точку, что может увеличить риск брака. Симметричное сопло для впрыска скрытого порошка позволяет достичь как минимум двух направлений наплавки при использовании двух инжекторов. Процесс имеет более высокие скорости и эффективность плакирования по сравнению с системами а) и б). Одним из недостатков такой системы является сложность обеспечения эффективного охлаждения при использовании отдельных элементов.А эффективное охлаждение является ключевым фактором при длительных процессах защиты оборудования в условиях эксплуатации. Универсальная система коаксиальных сопел (рис. 3с)) полезна, когда требуется несколько модификаций. В основном это различные инжекторы для порошка, отдельные порошковые каналы или кольцевые щели, которые используются для пятен различных размеров и форм. Кольцевая щель предназначена для плавной и стабильной подачи порошка на плоские и слегка наклонные поверхности. В отличие от сопла кольцевого щелевого типа, отдельные каналы для порошка допускают меньший угол наклона обрабатывающей головки, но при этом ухудшается качество подачи порошка.Наиболее распространена симметричная подача порошка, все в одном компактном корпусе (рис. 4), где может быть обеспечено эффективное охлаждение. Процесс коаксиальной порошковой системы более эффективен, а скорость плакирования выше. Кроме того, с помощью этой системы форсунок может быть обеспечен дополнительный безопасный поток газа, который помогает производить наплавку более высокого качества и формировать поток порошка, что способствует еще более высокой эффективности. Безопасный газ стандартно используется для транспортировки порошка, а также для защиты оптических элементов от отражающих процесс частиц, которые могут повредить оборудование.Все эти преимущества объясняют, почему сопла коаксиальной системы широко используются в промышленности. Приблизительно 60-80% промышленных наплавок выполняются с использованием форсунок подачи порошка. Более того, исследования показывают, что до 98% обычных задач можно выполнять с помощью коаксиальных сопел [14, 8]. Преимущество порошковой системы заключается в возможности одновременного объединения в распределителе порошка и подачи до четырех различных порошковых материалов (например, на основе Fe, Ni или Co) и карбидов (например, на основе Fe, Ni или Co).г. WC, VC, TiC), а также керамика. Вышеупомянутые системы сопел подходят для производственных нужд с мощностью лазера до 10 кВт. Все эти преимущества объясняют, почему коаксиальные сопла являются наиболее распространенными технологиями замены корабельных шеек. Для первых этапов технологии восстановления на месте будет использоваться имеющееся оборудование без существенных модификаций. Кроме того, доступное пространство области покрытия может даже привести к модификации конструкции сопла для улучшения доступа.Мы можем даже ожидать увидеть различные формы пятен, такие как прямоугольники или квадраты. Несмотря на высокую эффективность порошка, не все порошкообразные материалы можно наносить на коленчатый вал. Следовательно, подача наплавленного металла на основе проволоки с полным использованием присадочного материала может использоваться в качестве альтернативы порошковому процессу. Разработан полномасштабный функциональный прототип установки лазерной наплавки на месте для восстановления и ремонта поверхностей шейки коленчатого вала (см. рис. 5). Принципы этой заявки изложены в Патенте Латвийской Республики №.B24B5/42 — Устройство и способ для ремонта и восстановления поверхностей шейки коленчатого вала на месте с помощью лазерной наплавки [16] и являются предметом международной заявки на патент PCT/LV2013/000006 от 18.07.2013 — Аппаратура и метод безразборного ремонта и восстановления поверхностей шеек коленчатого вала с помощью лазерной наплавки [17]. Поврежденная поверхность шейки коленчатого вала восстанавливается путем установки устройства позиционирования и наведения сопла лазерной наплавки непосредственно на галтели шейки коленчатого вала.Этот прототип устройства в настоящее время создается. Основные соображения по этому проекту представлены ниже. Авторы этой статьи запросили у некоторых классификационных обществ (членов Международной ассоциации классификационных обществ IACS) их позицию относительно применения технологии лазерной наплавки для ремонта судовых дизельных двигателей. Были запрошены соответствующие технические требования к ремонту коленчатого вала — восстановлению и восстановлению коренных и шатунных шеек. Bureau Veritas рекомендовало обратиться к производителям дизельных двигателей, так как Class не занимается этими вопросами.Компетентность принадлежит производителям двигателей. Предположительно размер двигателя также будет иметь значение при реализации этой технологии. Процедура ремонта представляется классу, и они принимают соответствующее решение в каждом конкретном случае, в зависимости от метода ремонта. Обычно класс зависит от опыта производителя в этом вопросе. Lloyds Register заявил, что в настоящее время единственными процессами, которые применяются к коленчатым валам, являются электролитическое покрытие никелем, хромом или железом и термическое напыление.Фирмы, производящие ремонт коленчатых валов двигателей, заглохших на судах, классифицируемых Регистром Ллойда, должны быть одобрены Регистром Ллойда. При термическом напылении каждое применение рассматривается в индивидуальном порядке. В настоящее время лазерная наплавка не является общепринятым процессом ремонта коленчатых валов или главных гребных валов, поскольку, поскольку это процесс плавления, существует риск того, что зона термического влияния может иметь высокую твердость и привести к вредным остаточным напряжениям. Det Norske Veritas – Germanischer Lloyd (DNV-GL) принимала участие в соответствующих исследовательских проектах.Оба занимаются в основном ремонтной сваркой коленчатых валов с помощью лазерной наплавки. Задействован отдел сварки DNV-GL. В DNV-GL заявили, что в системе нет конкретной технической спецификации, касающейся лазерной наплавки (ремонта/наплавки) шеек коленчатых валов судовых дизельных двигателей. Основная причина этого заключается в том, что DNV-GL обычно считает, что ответственность за этот вопрос лежит на производителе. В каждом случае должен быть выполнен аналогичный ремонт, и соответствующая процедура будет рассмотрена/оценена отдельно Классом (при условии, что нам неизменно дается согласие специалиста производителя).Существуют определенные требования в рамках внутренней систематики, в основном включающие критерии приемлемости судовых дизельных двигателей в этом отношении, чтобы обеспечить некоторые важные рекомендации для присутствующих инспекторов. Была предоставлена ​​ссылка на устаревшие Инструкции для инспекторов DNV [18]: «(…) Металлическое покрытие, например, газопламенное напыление, электродуговое напыление, плазменное напыление, электрическое …

Лучший датчик положения коленчатого вала для вашего Двигатель автомобиля

Каждый автовладелец знает, что для хорошей работы двигателя необходим лучший датчик коленчатого вала, так как эта деталь обеспечивает правильную работу двигателя.Датчик положения коленчатого вала контролирует движущиеся части двигателя, включая клапаны двигателя, коленчатый вал и поршни. Мы перечислили наиболее важные датчики в двигателе, известные как датчики положения коленчатого вала, с их плюсами и минусами и дополнительной информацией, которая поможет понять датчик коленчатого вала.

Что такое датчик положения коленчатого вала?

Датчик коленчатого вала представляет собой электронное устройство, использующее дизельный и бензиновый двигатель внутреннего сгорания для контроля скорости вращения или положения коленчатого вала.Мониторы датчика положения коленчатого вала работают как многофункциональный датчик и используются для установки момента зажигания, определения оборотов двигателя и работы с относительной частотой вращения двигателя. Кроме того, датчик устраняет необходимость в ручной синхронизации распределителя.

1. Датчик положения коленчатого вала оригинального оборудования Bosch 0261210170

Датчик положения коленчатого вала оригинального оборудования Bosch 0261210170, черный

• [PREMIUM PERFORMANCE] — Коленчатый вал оригинального оборудования Bosch…
• [ACTUAL OE] — Положение коленчатого вала оригинального оборудования Bosch…
• [SUPERIOR ENGINEERING] — Надежная конструкция с точными цифровыми…
• [ДОЛГИЙ СРОК СЛУЖБЫ] — Датчики положения коленчатого вала Bosch обеспечивают…
• Заменяет номера OE 0031532728, 0031532828, 05080352AA, 31532728,…

Датчик положения коленчатого вала

Bosch 0261210170 является одним из лучших вариантов выбора лучшего датчика положения коленчатого вала, и основная причина заключается в том, что он позволяет пользователю выполнять монтаж, нечувствительный к скручиванию.Кроме того, датчики также дают вам возможность работать с ними даже при различных рабочих температурах. Это дает вам широкий рабочий диапазон, который выдерживает экстремальные жаркие и холодные условия эксплуатации.

Bosch 0261210170 Датчик положения дает вам наилучшие и наиболее точные показания при установке в вашем автомобиле, что обеспечивает более низкие выбросы вашего автомобиля и увеличение расхода топлива. Помимо датчика, обеспечивающего точные операции и длительный срок службы, ваш автомобиль будет иметь самые высокие характеристики, оптимальный расход топлива и самые низкие выбросы.

2. Датчик положения коленчатого вала CPS 12596851

Датчик положения коленчатого вала

CPS должен быть одним из лучших в списке, потому что он прост в установке и может легко заменить оригинальные детали неисправного датчика. Вы не должны покупать дефектные детали, которые не будут работать или не подходят к вашему автомобилю, так как это сделано для того, чтобы поместиться в вашем автомобиле.

Датчик положения коленчатого вала CPS передает точную информацию о синхронизации топливным форсункам для эффективной подачи бензина в двигатель. Этим датчикам не о чем беспокоиться, потому что они гарантируют вам превосходный срок службы.

3. Оригинальный датчик положения коленчатого вала Hyundai 39180-2B000

Оригинальный датчик положения коленчатого вала Hyundai — это оригинальный датчик, и вы никогда не получите ничего лучше, чем правильный. Он поставляется с частью оригинального оборудования, изготовленного OEM, что означает, что он всегда будет давать вам лучшее качество. Вы не должны покупать дефектные детали, которые не будут работать или не подходят к вашему автомобилю, так как это сделано для того, чтобы поместиться в вашем автомобиле.

Оригинальный датчик положения коленчатого вала Hyundai не требует каких-либо модификаций, потому что он может удобно разместиться без каких-либо усилий.Лучше всего то, что вам не нужно тратить время на поиск оборудования, которое может работать, а транспортное средство — это инвестиция, и вам всегда нужно обеспечивать ее защиту.

4. Оригинальное оборудование ACDelco GM 213-354 Датчик положения коленчатого вала двигателя

Распродажа ACDelco GM Original Equipment 213-354 Датчик положения коленчатого вала двигателя

• Ведущий производитель высококачественной продукции
• Международная известность благодаря нашему разнообразному ассортименту, отмеченному наградами…
• Полное оснащение по последнему слову техники
• Все продукты были разработаны с учетом потребностей профессионалов
• Постоянная модернизация наших мощных устройств для удовлетворения требований…

Датчики положения коленчатого вала

ACDelco — это инструменты, предназначенные для контроля скорости вращения и положения коленчатого вала. Это один из лучших вариантов во всем мире, поскольку он рекомендован GM для использования в вашем автомобиле в качестве оригинального компонента.

Датчик положения коленчатого вала ACDelco работает хорошо, поскольку сигнал коленчатого вала от датчика положения используется модулем двигателя для определения количества впрыскиваемого топлива и правильного момента зажигания.Датчики коленчатого вала были изготовлены так, чтобы с легкостью подходить к вашему автомобилю GM и обеспечивать максимальную производительность вашего автомобиля, как никогда раньше.

5. Датчик положения коленчатого вала двигателя Motorcraft DY922

Датчик положения коленчатого вала двигателя Motorcraft DY922 — лучший датчик коленчатого вала, если вы ищете инструмент, который будет работать лучше всего в течение длительного времени. Эти датчики положения коленчатого вала являются одними из лучших датчиков, где неисправные и поддельные не могут сравниться, чтобы предоставить вам лучший сервис, который вам может понадобиться.

Датчик положения коленчатого вала двигателя Motorcraft DY922 никогда не доставит вам проблем, и вам не придется беспокоиться о любых условиях, с которыми вы столкнетесь. Этим датчикам не о чем беспокоиться, потому что они гарантируют вам превосходный срок службы.

Какие признаки неисправности датчика положения коленчатого вала?

Возможно, вам потребуется знать признаки датчика положения коленчатого или распределительного вала, поскольку неисправный датчик может привести к серьезному отказу двигателя. Ниже приведены некоторые признаки неисправности датчика положения коленчатого вала или датчика положения распредвала, в том числе:

1.Индикатор Check Engine мигает

Блок управления двигателем обычно связан с датчиком положения коленчатого вала. Если вы работаете с неисправным датчиком, то компьютер будет получать неверную информацию о частоте вращения двигателя и положении коленчатого вала. Это вызывает проблемы с функциональностью вашего двигателя, в результате чего на приборной панели загорается индикатор проверки двигателя. Загорание лампочки проверки двигателя является одним из первых симптомов неисправности датчика положения коленчатого вала, и существует стандартный код, который может отображаться под названием P0335.

2. Ваш автомобиль плохо заводится

Если автомобиль иногда заводится, а иногда нет, двигатель в конечном итоге перестанет вращаться, если это не будет исправлено. Блок управления двигателем обычно получает уведомление, когда возникают проблемы с датчиком положения коленчатого вала или датчиком положения распредвала. Затем вы получите уникальный код неисправности, указывающий на проблему с его функциональностью. Когда вы пытаетесь завести свой автомобиль, поскольку эта проблема все еще существует, она будет по-прежнему затруднять запуск двигателя, и в конечном итоге вы вообще не сможете запустить двигатель.

3. Пропуски зажигания в цилиндре

Неисправный датчик положения коленчатого вала не будет точно передавать данные о положении поршня на блок управления двигателем. Это часто вызывает пропуски зажигания в одном из камерных цилиндров, но имейте в виду, что иногда это может быть вызвано и плохой свечой зажигания.

4. Вибрации двигателя

Если вы заметили вибрации, исходящие от вашего автомобиля, вы должны проверить это, потому что, когда у вас неисправный датчик, ваш двигатель не может правильно управлять коленчатым валом.Следовательно, при неисправном датчике ваш двигатель будет сильно вибрировать, и иногда вы можете чувствовать, что эти вибрации проникают в рулевое колесо, когда вы держите его.

Если вы не чувствуете вибрации, двигатель может работать ненормально, а вибрация сопровождается значительным падением мощности и расхода топлива. Это потому, что требуется много газа и энергии, чтобы добраться туда, где вам нужно быть.

5. Двигатель глохнет

Однажды вы можете ехать за рулем, и ваш двигатель внезапно перестает работать, и двигатель может заглохнуть очень часто из-за неисправного датчика положения коленчатого вала.Если вы не замените датчик в ближайшее время, весь ваш двигатель перестанет работать, и вам придется отбуксировать автомобиль к механику, чтобы убедиться, что датчик заменен.

6. Низкая производительность двигателя

При использовании неисправного датчика положения коленчатого вала блок управления двигателем не сможет определить правильное положение цилиндров или коленчатого вала, и это может привести к задержке в способности блока управления поддерживать производительность и работу двигателя. Когда эта задержка произойдет, будут моменты колебаний, и с каждым нажатием на педаль газа она будет становиться немного сложнее, а иногда может вообще не реагировать.Это может быть довольно опасно, особенно когда это происходит на дороге, где вам нужно ехать быстрее без колебаний.

Факторы, которые необходимо учитывать перед покупкой лучшего датчика положения коленчатого вала

Когда вы думаете о покупке надежного датчика коленчатого вала, может возникнуть стресс, и есть некоторые факторы, которые вы можете учитывать в процессе покупки лучшего датчика положения коленчатого вала.

1. Качество и надежность

С датчиком положения коленчатого вала вы не всегда получаете то, за что платите, иногда вы можете получить больше, а иногда меньше.Надежность коленчатого вала двигателя определяется тем, насколько прочным и надежным является датчик положения коленчатого вала. Он укажет производительность и как долго она продлится.

2. Тип датчика

Убедитесь, что приобретаемый вами датчик коленчатого вала подходит для вашего автомобиля. Существует два различных типа датчиков положения коленчатого вала и датчиков магнитного поля, также известных как переменное магнитное сопротивление и эффект половинки. Эти датчики используют магнитные поля для измерения положения коленчатого вала, но работают они по-разному.

3. Особенности и технические характеристики

При покупке лучшего датчика положения коленчатого вала очень важно убедиться, что вы получаете лучшие функции и характеристики, поскольку они определяют, насколько мощными будут ваши двигатели и насколько мощными они могут быть измерены. Проверьте, что важнее всего для датчиков положения коленчатого вала, и убедитесь, что выбранный вами датчик коленчатого вала соответствует характеристикам или спецификациям.

Примером функции, на которую следует обратить внимание, является датчик положения коленчатого вала, который поставляется с уплотнительным кольцом, и вам понадобится это кольцо, особенно если ваш датчик установлен на двигателе.Опять же, убедитесь, что все компоненты включены для наилучшего процесса монтажа.

4. Высокая термостойкость

При покупке выбирайте датчик с высокой термостойкостью, предпочтительно до 300 градусов по Фаренгейту, потому что при недостаточно высокой теплостойкости деталь может расплавиться или треснуть. . Таким образом, выполняете ли вы переключатель самостоятельно или устанавливаете его с помощью механика, купить или заменить эту деталь несложно.

5. Торговая марка и ценность продукта

Каждая торговая марка датчика положения коленчатого вала имеет свою ценность, при этом большинство торговых марок имеют уникальное торговое преимущество, которое предлагает что-то отличное от конкурентов.Кроме того, датчик положения коленчатого вала для ценности продукта покажет, какую ценность вы получаете от вашего датчика положения коленчатого вала.

6. Отзывы и рейтинги покупателей

Рейтинги датчика коленчатого вала должны помочь вам объективно оценить датчик положения коленчатого вала. Отзывы связаны с оценками. Они дают вам информацию из первых рук от реальных пользователей об их опыте использования конкретных датчиков положения коленчатого вала, что дает вам представление перед покупкой.

Часто задаваемые вопросы о лучшем датчике положения коленчатого вала

1. Как датчик положения коленчатого вала контролирует коленчатый вал?

Датчик положения коленчатого вала обычно определяет скорость вращения коленчатого вала, и как только он определяет скорость вращения, он передает эту информацию в блок управления двигателем вашего автомобиля. Информация определит, как блок управления двигателем будет регулировать синхронизацию системы впрыска топлива и систему зажигания.