Файл: Практикум для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 136 12 01 Проектирование и производство сельскохозяйственной техники.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 210

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
блок-картер; 9 уплотняющее резиновое кольцо; 10 канавки для уплотнительных колец

Внутреннюю тщательно отполированную поверхность 2 называют зеркаломгильзы цилиндра. Точная обработка (ее овальность и конусность должны быть не более 0,02 мм) обеспечивает легкость движения поршня и плотное прилегание его к зеркалу гильзы цилиндра. Гильзы рассматриваемых дизелей называют мокрыми охлаждающая жидкость омывает их с наружной стороны. На рисунке 9, б показана установка мокрой гильзы цилиндра в блок-картере дизеля Д-240. Нижним пояском буртик 4 опирается на основание цилиндрической выемки на верхней плоскости блок-картера 8. На нижнем поясе блок-картера сделана кольцевая канавка, в которую заклады­вают уплотняющее резиновое кольцо 9. Это кольцо несколько выступает над поверхностью пояска блок-картера. При установке гильзы в блок-картер резиновое кольцо обжимается и, заполняя все пространство кольцевой канавки, создает уплотнение между гильзой и блок-картером.

Торец гильзы несколько выступает над верхней плоскостью блок-картера, что способствует лучшему обжатию прокладки 6и надежному уплотнению, препятствующему прорыву газов из цилиндра. После установки гильзы цилиндрические поверхности ее буртика 4 и выемки на верхней плоскости блок-картера не должны соприкасаться. В дизелях А-41, СМД-62, ЯМЗ-240Б в отличие от Д-240 гиль­зы уплотняют по нижнему пояску двумя резиновыми кольцами, устанавливаемыми в канавки 10 (рис. 9, в).

Цилиндры дизеля Д-144 с воздушным охлаждением выполнены без гильз. Для лучшей теплоотдачи чугунный цилиндр 4 (см. рис. 8) отлит с наружными охлаждающими ребрами 10. Для уплотнения между картером и цилиндром установлена прокладка (медное кольцо).

Поршень воспринимает и передает через палец и шатун на коленчатый вал действующие силы и обеспечивает протекание всех тактов рабочего цикла.

Поршни изготовляют из алюминиевых сплавов, обладающих хорошими механическими качествами, износостойкостью, неболь­шой массой и хорошей теплопроводностью. Для улучшения ме­ханических свойств поршни подвергают термической обработке. В поршне различают днище 7 (рис. 10, а), уплотняющую часть (головка) 10 и направляющую часть (юбка) 14.В днище поршня имеется выемка, которую называют камерой сгорания.



Рисунок 10. Детали кривошипно-шатунного механизма дизелей:

а – Д-240; б – А-41; 1 – маховик с зубчатым венцом; 2 – упорные полукольца пятого коренною подшипника; 3 – вкладыш пятого коренного подшипника; 4 – стержень шатуна; 5 – маслосъемные кольца; 6 – компрессионные кольца; 7 –днище поршня; 8 –выемка в поршне; 9 – верхняя головка шатуна; 10 – уплотняющая часть (головка) поршня; 11 – втулка; 12 – палец; 13 – стопорное кольцо; 14 – направляющая часть (юбка) поршня; 15 – нижняя головка шатуна; 16– вкладыш шатуна; 17– шатунная шейка; 18 –коренная шейка; 19 – противовесы; 20 – распределительная шестерня коленчатого вала; 21 – ведущая шестерня привода масляного насоса; 22 – шкив; 23 – полость в шатунной шейке для центробежной очистки масла; 24 – щеки; 25 – крышка нижнеи головки шатуна; 26 – бобышка поршня; 27 – канал для подвода масла к втулке и пальцу; 28 – канавка для компрессионных колец; 29 – канавка для маслосъемных колец.
В головке поршня проточены три канавки для поршне­вых компрессионных колец и одна для верхнего маслосъемного кольца. В направляющей части 14 также имеется канавка под маслосъемное кольцо (кроме дизеля СМД-62). В канавках маслосъемных колец просверлены отверстия для отвода избытка масла, снимаемого этими кольцами с поверхности гильзы, в поддон картера.

В торце юбки поршней дизелей Д-240 и Д-144 предусмотрена выточка с острой кромкой, снимающей излишки масла с зеркала гильзы цилиндра. Два прилива на боковых стенках внутри поршня называют бобышками. В них выполнены отверстия для установки пальца 12, соединяющего поршень с шатуном. Для повышения прочности и лучшего теплоотвода каждая бобышка связана с днищем симметрично расположенными ребрами. На внутренней поверхности каждой бобышки выточены кольцевые канавки под стопорные кольца 13 поршневого пальца.

Во время работы дизеля днище и головка поршня нагреваются и расширяются больше, чем юбка. Поэтому диаметр головки поршня меньше диаметра юбки. Для предотвращения заедания в гильзе нагретого поршня и обеспечения образования масляной пленки между ними, гильзу и поршень подбирают в холодном состоянии с небольшим зазором по диаметру. Для этого же направляющую часть делают овальной (в поперечном сечении) и конусной (по высоте), а в зоне расположения бобышек снимают часть металла, образуя неглубокие вырезы прямоугольной формы– холодильники

. Торцевая часть поршня дизелей СМД-62 и ЯМЗ-240Б выполнена с вырезом под бобышками. По массе, диаметру направляющей части и диаметру отверстия под палец поршни делят на несколько групп. Метки размеров и массы каждой группы указывают на его днище. Поршни и цилиндры, установленные в дизеле, должны быть одной группы.

Поршневые кольца по назначению подразделяют на компрессионные 6 (рис. 10, б) и маслосъемные 5. Их изготавливают из специального чугуна. Компрессионные кольца нужны для уплотнения между поршнем и стенкой гильзы. Этим самым предотвращается прорыв газа из надпоршневого пространства в картер. Одновременно компрес­сионные кольца отводят теплоту от головки поршня к стенкам гильзы. Маслосъемные кольца снимают излишки масла со стенки гильзы. Через углубления, находящиеся на нижней поверхности верхнего кольца и образующие сквозные щели или через прорези в кольце и отверстия в канавках поршня, масло отводится во внутрь поршня и стекает в картер.

Наружный диаметр кольца в свободном состоянии (не встав­ленный в гильзу) несколько больше внутреннего диаметра цилиндра и часть кольца в одном месте вырезана. Этот вырез называют замком. Вставленное в гильзу кольцо пружинит и плотно при­легает к его стенке по всей окружности. Кроме того, давление небольшого количества прорвавшихся из камеры сгорания газов также прижимает кольцо к стенке гильзы.

По высоте кольца в канавках располагаются с зазором в несколько сотых миллиметра с тем, чтобы трение торцов кольца о стенки канавки не мешало ему свободно пружинить. Для уменьшения утечки газов через замки кольца на поршне устанав­ливаются со смещением замков на 90... 120° одно относительно другого. У двухтактных карбюраторных двигателей (П-10УД и П-350) кольца фиксируют в канавках с помощью стопорных штифтов, ввернутых в поршень, предотвращая тем самым попадание концов колец в окна цилиндра.

Верхнее компрессионное кольцо, работающее в условиях высо­ких температур и давлений, хромируют. Наружная поверхность второго и третьего компрессионных колец–коническая (Д-240, Д-144, СМД-62). В дизелях А-41, СМД-62, ЯМЗ-240Б поперечное сечение кольца односторонняя прямоугольная трапеция. После компрессионных установлено маслосъемное кольцо для ограничения попадания масла в камеру сгорания. Второе такое же кольцо расположено на юбке поршня. В дизеле СМД-62 маслосъемное кольцо одно.

Маслосъемные кольца дизелей Д-240, Д-144, СМД-62–скребко­вого типа, устанавливают их по два в каждой канавке. В дизелях А-41 и ЯМЗ-240Б в каждую канавку устанавливают по одному кольцу коробчатого типа (проточка по наружной поверхности, образует два пояска шириной 0,5 мм) с радиальным расширите­лем, изготовленным из стальной ленты. Благодаря силе упругости расширителя увеличивается давление колец на зеркало цилиндра, что способствует лучшему удалению масла.


Поршневой палец 12 (см. рис. 10, а) шарнирно соединяет пор­шень с шатуном. Он представляет из себя пустотелый цилиндри­ческий стержень, изготовленный из легированной малоуглеродистой стали, наружную поверхность которого цементируют, термически обрабатывают и для уменьшения трения полируют.

Во время работы на палец действуют усилия, переменные как по своему численному значению, так и по направлению.

Палец установлен в бобышках поршня, а средняя его часть охвачена втулкой 11 верхней головки 9 шатуна. Чтобы избежать касания зеркала гильзы, длина пальца несколько меньше, чем диаметр поршня. От осевых перемещений его удерживают стопор­ные пружинящие кольца 13, вставленные в канавки обеих бобышек поршня. В бобышках палец смазывается разбрызгиваемым маслом. В бобышки палец вставляют плотно, а в верхнюю головку шатуна – с зазором. В результате нагрева во время работы между бобышками и пальцами появляется зазор. Он свободно проворачивается в них и во втулке верхней головки шатуна, поэтому его называют плавающим. При таком креплении палец изнашивает­ся равномерно.

Шатун, соединяющий поршень с коленчатым валом, штампуют из легированной стали. Он состоит из верхней неразъемной головки 9, связанной с помощью пальца 12 с поршнем, стержня 4и нижней головки 15, охватывающей коленчатый вал. Поперечное сечение стержня шатуна–двутавр. Оно обеспечивает достаточную жесткость и прочность при минимальной массе. Палец во втулке 11 смазывается самотеком через отверстия в верхней головке шатуна и втулке (Д-240, Д-144) или принудительной подачей масла из нижней головки по каналу 27 (см. рис. 10, б) в стержне лагуна (А-41, СМД-62, ЯМЗ-240Б). Для предотвращения касания шатуна о бобышки поршня ширина верхней головки на 2...4 мм меньше расстояния между торцами бобышек поршня. Нижнюю головку 15 шатуна для соединения с коленчатым валом делают разъемной (исключение составляет двигатель П-10УД и его моди­фикации), что позволяет его легко соединить с шатунной шей кой коленчатого вала. Съемную часть нижней головки шатуна называют крышкой. В дизелях Д-240 и Д-144 разъем нижней головки сделан под углом 90° к оси шатуна, в А-41, СМД-62 и ЯМЗ-240Б–под 55°. Благодаря косому разъему снимать и устанавливать шатун можно в сборе с поршнем через гильзу.

Крышку 25 (см. рис. 10, а) крепят к нижней головке 15 ша­туна двумя болтами с гайками. В дизеле СМД-62 крышку относи­тельно шатуна фиксируют двумя штифтами, запрессованными в его тело. Крышку нижней головки шатуна двигателя А-41 кре­пят двумя болтами разной длины и фиксируют стопорными шайбами. Внутреннюю часть нижней головки и крышки обрабатывают совместно, поэтому переставлять крышку с одного шатуна на другой нельзя. На них ставят номер комплектности, а на крышке дополнительно указывают порядковый номер цилиндра.


Шатунные подшипники – тонкостенные вкладыши, устанавливаемые в нижнюю головку шатуна для уменьшения его трения о шейку коленчатого вала. Вкладыши подшипников – биметаллические, изготовленные из сталеалюминиевой ленты. Поверхность, прилегающую к шейкам коленчатого вала, покрывают приработочным слоем. Осевые смещения и проворачивания вкладышей предотвращаются выступами-усиками, входящими в канавки шатуна и его крышки, и натягом, с которым их устанавливают. В верхнем вкладыше шатунов, имеющих в стержне сверление для подвода масла, имеется отверстие, расположенное против этого канала.

Между вкладышами шатунного подшипника и шейкой коленча­того вала выдерживается зазор для создания масляного слоя. Вкладыши взаимозаменяемы.

В нижней головке шатуна двигателя И-10УД и его модифи­каций применен игольчатый подшипник качения.

Коленчатый вал воспринимает через шатуны силы от давления газов и инерции и передает крутящий момент через сборочные единицы трансмиссии на ведущие колеса. Его штампуют из высо­коуглеродистой стали. Он состоит из коренных шеек 18, которыми вал опирается на коренные подшипники, расположенные в карте­ре; шатунных шеек 17; щек 24, соединяющих коренные и ша­тунные шейки; носка (переднего конца) и хвостовика (заднего' конца).

Для придания необходимой жесткости коленчатые валы выпол­няют многоопорными. Коренных шеек обычно бывает на одну больше, чем шатунных. В двигателях с рядным расположением цилиндров число шатунных шеек равно числу цилиндров, и распо­ложены они под углом 180°. В дизелях с V-образным расположе­нием цилиндров шатунные шейки находятся под углом 120° и их вдвое меньше, чем цилиндров, так как с каждой шатунной шейкой соединены два шатуна: по одному из каждого ряда цилиндров. Для повышения износостойкости коренные и шатунные шейки термически обработаны. Их размеры выполняют с большой точ­ностью, а поверхность шлифуют и полируют. Переход от рабочей поверхности шейки к щеке для уменьшения напряжения делают плавным. Его называют галтелью.

В коленчатом валу сверлят каналы для подвода масла к ко­ренным и шатунным подшипникам, а в шатунных шейках имеются полости 23 для центробежной очистки масла. Масло по­падает в эту полость из коренной шейки через наклонные отверстия в коленчатом валу. Под действием центробежной силы металлические и другие частицы, появляющиеся в масле, отбра­сываются к стенкам полости и очищенное масло по трубке, завальцованной в шатунных шейках, подается из центральной зоны полости на поверхность. Полости 23 в шейках закрыты резьбовыми пробками.