Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Поршневые пальцы предназначены для шарнирного соединения поршня с шатуном. Они должны быть прочными, так как воспринимают при рабочем ходе значительные нагрузки, изменяющиеся по величине и направлению. Изготавливаются они из углеродистой или малоуглеродистой стали. Пальцы из малоуглеродистой стали подвергают поверхностной цементации на глубину
1___1,5 мм и поверхностной закалке токами высокой частоты, а
затем отпуску до определенной твердости. Пальцы из углеродистой стали подвергают закалке на глубину 1... 1,5 мм. Для уменьшения трения наружная поверхность пальцев полируется. После термической обработки пальцы имеют твердый износостойкий поверхностный слой и вязкую сердцевину, что необходимо для работы в условиях ударных и знакопеременных нагрузок.
Поршневой палец 9 представляет собой короткую стальную трубку, которая проходит через верхнюю головку шатуна и концами опирается на бобышки поршня 3. На большинстве современных двигателей применяются плавающие пальцы. Такие пальцы свободно устанавливаются в головке шатуна и в бобышках поршня. Для удержания пальца от осевого перемещения в бобышках поршня выполняются канавки 2 для стопорных колец. После установки пальца в эти канавки вставляются пружинные стопорные кольца 8. Плавающие пальцы равномерно изнашиваются по всей окружности, поэтому работают дольше. При нагреве стальные пальцы расширяются меньше, чем алюминиевые поршни, что приводит к появлению стуков при работе холодного двигателя. Для предотвращения стуков при сборке шатунно-поршневой группы поршень предварительно нагревают до температуры 70... 80 "С, а затем поршень и шатун соединяют пальцем. После охлаждения палец оказывается зажатым в бобышках поршня. При работе двигателя поршень нагревается, палец высвобождается и может свободно проворачиваться в бобышках поршня и в верхней головке шатуна. Поршень двигателя автомобиля ЗИЛ-433100 необходимо нагревать до температуры 80... 100"С.
У некоторых двигателей (ВАЗ-1 111, -11113) палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна, где он остается неподвижным при работе двигателя. Установка пальца производится следующим образом. Шатун нагревают в электропечи до 240 °С, закрепляют в тисках, надевают на него поршень так, чтобы отверстия в бобышках совпали с отверстием в верхней головке шатуна, и проталкивают в отверстие палец. Такие пальцы изнашиваются однобоко, а не по всей поверхности, как плавающие.
Шатуны
Конструкция. Шатун передает усилия через палец на поршень и с поршня на коленчатый вал двигателя при рабочем ходе. Он преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Основными частями шатуна являются стержень 4, верхняя головка 7 и нижняя головка 9 с крышкой 10. Стержень шатуна воспринимает большие нагрузки, изменяющиеся по величине и направлению, подвергается сжатию, изгибу и растяжению. Чтобы выдержать такие нагрузки, шатун должен быть прочным и жестким, а для уменьшения возникающих инерционных сил — как можно более легким. Такие нагрузки при одинаковом расходе металла лучше всего выдерживают стержни двутаврового сечения. Стержень шатуна имеет постепенно увеличивающееся сечение, плавно переходящее в нижнюю головку. Верхняя головка делается неразъемной.
Шатун совершает сложное движение. Верхняя головка шатуна в основном движется возвратно-поступательно и, кроме того, отклоняется на небольшой
угол относительно бобышек поршня. Чтобы она не истерлась о бобышки, они делаются на 2...4 мм короче, чем посадочное гнездо бобышек в головке шатуна.
Нижняя головка вращается вместе с шатунной шейкой, одновременно совершая возвратно-поступательное и колебательное движение. Нижние головки делают разъемными с разрезом, перпендикулярным оси шатуна. Такой разрез применяется почти на всех моделях автомобилей. В двигателях ЯМЗ-236 плоскость разъема нижней головки расположена под углом к оси шатуна. Это сделано по той причине, что она не может свободно проходить через цилиндр при монтаже и демонтаже поршня вместе с шатуном.
Шатуны штампуют из высококачественной углеродистой или легированной стали и после штамповки подвергают механической и термической обработке (закалке и отпуску).
Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка, выполняющая роль подшипника скольжения. Материал для изготовления втулок применяется различный. На двигателях автомобилей ЗИЛ-433100, ВАЗ-2110, -2111, -2112 применяют сталебронзовые втулки, а на двигателях автомобилей «ГАЗель» — втулки из оловянистой бронзы.
Для смазывания поршневых пальцев в верхних головках и во втулках имеются специальные отверстия 6.
Сборка. Нижняя разъемная головка состоит из арки, выполненной совместно со стержнем и съемной крышкой, которая соединена с аркой болтами. Болты крепления крышек и гайки шатунных болтов изготовлены из легированной стали и термически обработаны. Гайки шатунных болтов затягиваются моментом силы 6,8...7,5 Нм (6,8...7,5 кг-м2/с2) и стопорятся герметиком «Уни-гер-9». В некоторых двигателях при отсутствии герметика применяется специальная штампованная гайка. У ЗИЛ-433100 крышка крепится к шатуну двумя болтами с гайкой, посадка стержня болта в шатуне плотная, в крышке — свободная. У всех двигателей нижние головки шатунов обрабатываются в сборе с крышками и поэтому не взаимозаменяемы. Чтобы при сборке не перепутать крышки и шатуны, на них клеймится номер цилиндра, в который они устанавливаются. При сборке эти номера должны быть расположены с одной стороны. Кроме того, углубления в крышке и арке стержня шатуна для фиксирующих выступов вкладышей также должны находиться с одной стороны.
У многих двигателей в теле шатуна у нижней головки имеется отверстие диаметром 1,5 мм, через которое в момент совпадения его с масляным каналом в шатунной шейке выбрасывается струя масла и смазывает зеркало цилиндров. Это отверстие должно быть направлено в правую сторону двигателя, т.е. в сторону, противоположную распределительному валу.
Ширина нижних головок шатунов V-образных двигателей меньше, чем у однорядных двигателей, а диаметр больше. Это объясняется тем, что у V-образных двигателей на каждой шатунной шейке устанавливаются по два шатуна.
При сборке шатунов с поршнями двигателя ГАЗ-3307 необходимо соблюдать следующий порядок: шатуны левого ряда цилиндров устанавливать так, чтобы номер на шатуне и метка на его крышке были обращены к передней части двигателя, а правого ряда — наоборот. Поршни соединяются с шатунами так, чтобы во всех случаях надпись на поршне «Перед» была обращена к передней части двигателя.
Роль подшипников в нижней головке шатуна выполняют вкладыши. Они изготавливаются из малоуглеродистой стальной ленты, покрытой тонким слоем антифрикционного сплава. У двигателей «ГАЗель» антифрикционный слой состоит из высокооловянистого алюминиевого сплава, у двигателей «Волга» ГАЗ-31029, ЗИЛ-5301, ИЖ-2126 вкладыши сталеалюминиевые. Дизель ЗИЛ-433100 имеет трехслойные вкладыши с антифрикционным слоем из свинцовистой бронзы.
В дизеле ЯМЗ, имеющем больший, чем диаметр цилиндра, размер нижней головки шатуна, приходится применять косой разъем нижней головки, так как при прямом разъеме монтаж шатуна через цилиндр при сборке двигателя становится невозможным.
Для обеспечения точной центровки крышки нижней головки относительно шатуна в карбюраторных двигателях обычно применяют шатунные болты, имеющие точно обработанный направляющий поясок. В случае косого разъема шатунные болты несколько разгружаются от растяжения, но в то же время подвергаются действию значительных срезающих усилий. Для разгрузки шатунных болтов при косом разъеме применяют фиксацию крышек нижних головок с помощью ограничивающих буртов.
а —дизелей ЯМЗ; б и в—карбюраторных двигателей ЗМЗ-53-11, где даны поршни в сборе с шатуном, устанавливаемые соответственно в первый, второй, третий и четвертый цилиндры левого блока и в пятый, "шестой, седьмой и восьмой цилиндры правого блока; /—стопорное кольцо; 2 —поршневой палец; 3 —маслосъемные кольца; 4 —компрессионные кольца; 5—камера сгорания в днище поршня; 6 —днище поршня; 7—головка; 8 —направляющая поршня; 9 —поршень; 10 —отверстие; //—стержень шатуна; 12 —вкладыш; 13 —замковая шайба; 14— длинный болт; 15 —короткий болт; 16 —крышка шатуна; 17 —втулка в головке шатуна; 18 —надпись на поршне; 19 —номер на шатуне; 20 —метка на крышке шатуна; 21 — шатунный болт; 22 —температурные прорези
Чтобы предотвратить проворачивание вкладышей внутри нижних головок шатунов, на вкладышах выштамповываются усики 15, а на арке и крышке нижней головки шатуна прорезаются пазы 16, в которые входят усики вкладышей. При сборке пазы на крышках должны находиться против пазов арки шатуна.
Подвеска силового агрегата
В силовой агрегат входят двигатель, механизм сцепления и коробка передач. Современные двигатели имеют хорошую уравновешенность, но при работе все-таки возникают вибрации, которые передаются на раму автомобиля. При движении по неровным дорогам и особенно при переезде канав и кюветов происходят перекосы рамы, создающие напряжения в блоках цилиндров, которые могут привести к поломкам. Для предотвращения этого двигатели должны крепиться к раме не жестко, а на резиновых подушках. Двигатели могут крепиться к раме в трех, четырех и пяти точках.
Двигатель автомобиля ЗИЛ-433100 имеет переднюю и заднюю опоры. Передняя часть двигателя крепится четырьмя болтами к кронштейну 2 передней опоры. Горизонтальная полка кронштейна находится между нижней 1 и верхней 3 резинометаллическими подушками, которые крепятся к первой поперечине рамы автомобиля. Задних опор две. Они разборные с клиновым резиновым элементом. С обеих сторон двигатель четырьмя болтами прикреплен к задним кронштейнам 4. Резиновая подушка 8 со вставленным в нее башмаком 9 зажимается стяжным болтом между кронштейном опоры и крышкой 5. Стяжной болт вставлен во втулку 11. Между крышкой 5и кронштейном задней опоры /вложены регулировочные прокладки 6, компенсирующие усадку резиновой подушки 8. Эти прокладки необходимо удалять через 50 000 км пробега автомобиля. Опорные кронштейны силового агрегата и башмаки опор соединяются болтами с самостопорящимися гайками.
Двигатель автомобиля «Волга» ГАЗ-31029 крепится в трех точках на резиновых подушках: две опоры расположены в передней части блока цилиндров по его сторонам, а третья опора расположена сзади, под передней частью удлинителя коробки передач.
Двигатель автомобиля ГАЗ-3307 прикреплен к раме в четырех точках, две из которых расположены в передней части блока цилиндров, а две — сзади. Опорами сзади являются лапы картера маховика и сцепления.
Двигатели автомобилей ВАЗ-2110, -2111, -2112 крепятся в трех точках. Задней опорой является кронштейн, к которому при помощи болта через два ограничителя крепится подушка задней опоры к кузову автомобиля. На правом и левом лонжеронах закреплены кронштейны, к которым через резиновые подушки крепятся кронштейны правой и левой опор двигателя.
Для подвески двигателя автомобиля ИЖ-2126 на блоке цилиндров закреплены узлы правой и левой подвески. Задняя опора двигателя крепится двумя болтами к съемной поперечине. Под опорами двигателя установлены резиновые подушки.
Подвеска двигателей автомобилей семейства «ГАЗель» состоит из двух кронштейнов двигателя, двух резиновых подушек, расположенных по обеим сторонам в передней части двигателя, и задней резиновой подушки под удлинителем коробки передач. Резиновые подушки устанавливаются на поперечниках рамы.
Двигатели автомобилей ВАЗ-1111 и -11113 крепятся к подрамнику кузова в трех точках. Сзади двигатель имеет кронштейн задней опоры и саму заднюю опору. Для крепления левой стороны двигателя имеется кронштейн левой опоры и левая опора подвески. Третьей точкой крепления является передняя опора подвески и кронштейн левой опоры. Снятие силового агрегата с автомобиля производится вместе с подрамником. При этом валы привода передних колес отсоединяются от колес и снимаются вместе с силовым агрегатом. Под опоры двигателя укладывают резиновые подушки.
Резиновые подушки, находящиеся под опорами, снижают ударные нагрузки на двигатель при движении автомобиля и уменьшают вибрацию рамы и кузова. Кроме того, опоры удерживают двигатель от продольного смещения при выключении сцепления, резком разгоне или торможении автомобиля. Для этой же цели на многих двигателях имеются реактивные тяги, соединяющие двигатель с поперечной рамой.
Фирма Caterpillar использует сборные поршни. Головка поршня изготавливается из чугуна а юбка из алюминиевого сплава, две части поршня соединяются с помощью поршневого пальца.
Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 763 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!