Файл: Учебное пособие издание второе, дополненное рекомендовано Министерством общего и профессионального.pdf

ки. Шатунная шейка со щеками образует кривошип (или колено) вала. Расположение кривошипов обеспечивает равномерное чередование рабочих ходов поршня в различ- ных цилиндрах.
Коленчатые валы штампуют из стали или отливают из высокопрочного магниевого чугуна. Шейки выполняются полыми для уменьшения центробежных сил и использу- ются как грязеуловители для моторного масла. Шейки ко- ленчатого вала шлифуют и полируют, поверхность закали- вается токами высокой частоты. Щеки вала имеют сверле- ния для подвода масла к трущимся поверхностям корен- ных и шатунных шеек коленчатого вала.
Коленчатые валы, у которых каждая шатунная шейка имеет с двух сторон коренные шейки, называются полно- опорными.
Продольное перемещение коленчатого вала при его теп- ловом расширении ограничивается упорными сталебаббито- выми шайбами, которые устанавливаются по обе стороны
Рис. 7. Коленчатый вал
26

первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюми- ниевыми полукольцами, установленными в вытачке задней коренной опоры вала.
Для предотвращения утечки масла на концах коленчато- го вала устанавливаются маслоотражатели и сальники. Пре- дусматриваются также маслосгонные спиральные канавки и маслоотражательный буртик.
Вкладыши коренных подшипников имеют такую же кон- струкцию, как и вкладыши шатунных подшипников. У дви- гателей с блоками, выполненными из алюминиевых спла- вов, крышки коренных подшипников выполняют из чугуна для предотвращения заклинивания коленчатого вала при низких температурах.
Крышки коренных подшипников растачивают совмест- но с блоком цилиндров и при сборке двигателя их устанав- ливают только на свои места, не меняя положения.
Маховик служит для уменьшения неравномерности ра- боты двигателя, вывода поршней из мертвых точек, облег- чения пуска двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места.
Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, на обод которого напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стар- тером при пуске двигателя. Для исключения нарушения ус- тановочной балансировки маховик крепится болтами к флан- цу коленчатого вала на несимметрично расположенных штифтах.
Поддон картера является резервуаром для моторного масла и предохраняет картер двигателя от попадания пыли и грязи.
Поддон штампуют из листовой стали или отливают из алюминиевых сплавов. Для герметизации плоскости разъе- ма между картером и поддоном устанавливают пробковые или маслобензостойкие прокладки. Поддон крепится болта- ми или шпильками.
27

Крепление двигателя к раме или несущему кузову дол- жно быть надежным и амортизировать толчки, возникаю- щие при работе двигателя и движении автомобиля. В каче- стве опор применяют специальные кронштейны (лапы), под которые устанавливают одну или две резиновые подушки или пружины. Двигатели могут быть закреплены на раме в трех или четырех точках. Часто для фиксации двигателя используются тяги или скобы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего служит кривошипно-шатунный механизм?
2. Из каких основных деталей состоит кривошипно-шатун-
ный механизм?
3. Назвать основные детали поршневой группы и описать их
устройство.
4. Как устроены шатун и коленчатый вал ?
5. Каким образом осуществляется крепление двигателя на
автомобиле?
Газораспределительный механизм
Газораспределительный механизм служит для своевре- менного впуска в камеры сгорания горючей смеси (карбюра- торные и газосмесительные двигатели) или воздуха (дизель- ные двигатели) и выпуска из них отработавших газов.
Газораспределительные механизмы различают по рас- положению клапанов в двигателе. Они могут быть с верх- ним (в головке цилиндров) и нижним (в блоке цилиндров) расположением клапанов. Наиболее распространен газораспределительный механизм с верхним расположени- ем клапанов, что облегчает доступ к клапанам для их об-
28

служивания, позволяет получить компактную камеру сгора- ния и обеспечить лучшее наполнение ее горючей смесью или воздухом.
Газораспределительный механизм (рис. 8) состоит из:
• распределительного вала;
• механизма привода распределительного вала;
• клапанного механизма.
Работу газораспределительного механизма рассмотрим на примере двигателя с V-образным расположением цилин- дров.
Распределительный вал находится в «развале» блока дви- гателя, то есть между его правым и левым рядами цилинд- ров, и приводится во вращение от коленчатого вала через блок распределительных шестерен. При цепном или ремен-
Рис. 8. Газораспределительный механизм V-образного двигателя
с верхним расположением клапанов
29

ном приводе вращение распределительного вала осуществ- ляется с помощью соответственно цепной или зубчатой ре- менной передачи (рис. 9).
При вращении распределительного вала кулачок набега- ет на толкатель и поднимает его вместе со штангой. Верх- ний конец штанги надавливает на регулировочный винт, установленный во внутреннем плече коромысла. Коромыс- ло, проворачиваясь на своей оси, наружным плечом нажи- мает на стержень клапана и открывает отверстие впускного или выпускного клапана в головке цилиндров строго в соот- ветствии с фазами газораспределения и порядком работы цилиндров.
Под фазами газораспределения понимают моменты на- чала открытия и конца закрытия клапанов, которые выра- жаются в градусах угла поворота коленчатого вала относи- тельно мертвых точек. Фазы газораспределения подбира- ют опытным путем в зависимости от числа оборотов дви- гателя и конструкции впускных и выпускных патрубков.
Заводы-изготовители указывают фазы газораспределения для своих двигателей в виде таблиц или диаграмм.
Правильность установки газораспределительного меха- низма определяется по установочным меткам, которые рас- полагаются на распределительных шестернях или привод- ном шкиве блока цилиндров двигателя.
Отклонение при установке фаз приводит к выходу из строя клапанов или двигателя в целом. Постоянство фаз га- зораспределения сохраняется только при соблюдении рег- ламентируемого теплового зазора в клапанном механизме данной модели двигателя. Нарушение величины этого зазо- ра приводит к ускоренному износу клапанного механизма и потери мощности двигателя.
Последовательность чередования одноименных тактов в различных цилиндрах называется порядком работы цилин-
дров двигателя, который зависит от расположения цилинд-
30

Рис. 9. Цепной привод газораспределительного механизма с верх-
ним расположением распределительного вала:
1 — коленчатый вал; 2 — ведущая звездочка; 3 — цепь; 4 — баш-
мак натяжного устройства; 5 — натяжное устройство; 6 — ведомая
звездочка; 7 — распределительный вал; 8 — рычаг привода клапа-
на; 9 — клапаны; 10 — втулка регулировочного болта; 11 — регули-
ровочный болт; 12 — успокоитель цепи; 13 — звездочка привода
масляного насоса и прерывателя-распределителя
31

ров и конструктивного исполнения коленчатого и распреде- лительного валов.
У четырехцилиндровых однорядных двигателей такты чередуются через 180° и порядок работы цилиндров может
В V-образных восьмицилиндровых четырехтактных дви- гателях шатунные шейки коленчатого вала располагаются под углом 90°, и при угле развала двигателя 90° одноимен- ные такты будут перекрываться в левом ряду цилиндров по отношению к правому ряду на 90° или 1/4 оборота коленча- того вала (см. приложение). Эти двигатели имеют следую- щий порядок работы цилиндров: 1 — 5 — 4 — 2 — 6 — 3 —
7—8 (рис.10).
Знание порядка работы цилиндров необходимо для пра-
Рис. 10. Схема порядка работы цилиндров 4-тактного восьмици-
линдрового V-образного двигателя
быть 1—3 — 4—2 (АЗЛК, ВАЗ) или 1—2—4—3 (ГАЗ).
32

вильного подсоединения проводов к свечам зажигания кар- бюраторных двигателей или трубопроводов высокого давле- ния дизельных двигателей, а также при регулировке тепло- вых зазоров клапанного механизма.
ДЕТАЛИ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Распределительный вал служит для открытия и закры- тия клапанов газораспределительного механизма в опреде- ленной последовательности согласно с порядком работы цилиндров двигателя.
Распределительные валы отковывают из стали с после- дующей цементацией и закаливанием токами высокой час- тоты. На некоторых двигателях валы отливают из высоко- прочного чугуна. В этих случаях поверхность кулачков и шеек вала отбеливается и затем шлифуется. Для уменьшения тре- ния между шейками и опорами в отверстия запрессовывают стальные, покрытые антифрикционным слоем, или метал- локерамические втулки.
Между опорными шейками распределительного вала рас- полагаются кулачки, по два на каждый цилиндр, — впускной и выпускной. Помимо этого на валу крепится шестерня для привода масляного насоса и прерывателя-распределителя и имеется эксцентрик для привода топливного насоса.
Шестерни распределительных валов изготовляют из чу- гуна или текстолита, приводную распределительную шес- терню коленчатого вала — из стали. Зубья у шестерен ко- сые, что вызывает осевое перемещение вала. Для предуп- реждения осевого смещения предусмотрен упорный фланец, который закреплен на блоке цилиндров между торцом пере- дней опорной шейки вала и ступицей распределительной ше- стерни (рис. 11).
В четырехтактных двигателях рабочий процесс происхо- дит за четыре хода поршня или два оборота коленчатого вала.
Это возможно, если распределительный вал за это время
33

Рис. 12. Совмещение меток распределительных шестерен
ли. Толкатели бывают цилиндрическими, грибовидными или роликовыми и имеют сферические углубления, в ко- торые входят нижние концы штанг. Перемещаются тол- катели в направляющих, выполненных в блоке цилинд- ров, либо в прикрепленных к нему специальных корпу- сах. Для предотвращения неравномерности износа их ра- бочих поверхностей толкатели все время провертываются вокруг своих осей за счет выпуклой поверхности их ниж- ней головки и скошенной поверхности кулачка распреде- лительного вала.
35

Штанги передают усилие от толкателей к коромыслам и выполняются в виде полых цилиндрических стержней из стали с закаленными наконечниками или в виде дюралюми- ниевых трубок с запрессованными с обеих сторон сфериче- скими стальными наконечниками. Штанга упирается с од- ной стороны в углубление толкателя, а с другой — в сфери- ческую поверхность регулировочного винта коромысла.
Коромысло передает усилие от штанги к клапану. Вы- полняют его в виде двуплечего рычага, посаженного на ось.
Плечо коромысла со стороны клапана длиннее, чем со сто- роны штанги-толкателя, что позволяет уменьшить высоту подъема штанги толкателя. В короткое плечо коромысла ввернут регулировочный винт с контргайкой для установки теплового зазора в клапанном механизме. Для уменьшения трения коромысла об ось в отверстие запрессовывается брон- зовая втулка. Устанавливают коромысла на полых стальных осях, которые бывают общими для всех цилиндров или изготовляются отдельно для каждого цилиндра. Оси закреп- ляются в стойках на головке цилиндров двигателя. От про- дольного перемещения коромысло удерживается при помо- щи цилиндрических пружин.
Клапаны служат для периодического открытия и закры- тия отверстий впускных и выпускных каналов в зависимос- ти от положения поршня в цилиндре и от порядка работы двигателя.
Клапан (рис. 13) состоит из тарельчатой плоской голов- ки и стержня. Головка имеет узкую рабочую кромку — фас- ку, скошенную под углом 45 или 30°. Диаметр головки впус- кного клапана больше, чем выпускного, что обеспечивает более быстрое заполнение камеры сгорания цилиндра заря- дом горючей смеси.
Впускные клапаны изготовляют из хромистой стали; выпускные клапаны или их головки — из жаростойкой ста- ли. Седла клапанов запрессованы в головку или блок ци- линдров и изготовляются из жаропрочного чугуна. На фаску
36