Вы здесь

Кривошипно-шатунный механизм

Кривошипно-шатунный механизм служит для восприятия давления газов и превращения возвратно-поступательного движения поршней при рабочем ходе во вращательное движение коленчатого вала.

Возвратно-поступательное — это значит вверх-вниз. Именно так движется поршень в цилиндре. Ну а вращательное движение говорит само за себя.

Коленчатый вал представляет собой самую главную и сложную деталь. Он состоит из массивных пластин, называемых коленами, которые соединены между собой цилиндриче­скими деталями, напоминающими трубы, которые называются шейки. Конструкция коленчатого вала зависит от количества и расположе­ния цилиндров.

Расположение цилиндров может быть рядное, V-образное, или оппозитное (противоположное).

Шейки коленчатого вала под­разделяются на коренные и шатун­ные. При помощи коренных шеек коленчатый вал крепится в блоке цилиндров. На шатунных шейках закреплены шатуны. 

Коленчатый вал двигателя во время работы вращается с очень большой скоростью, и если добавить к этому высокую температуру нагрева двигателя и нагрузки от поршней, то нетрудно догадаться, что подшипники с роликами или шариками не подходят. Коленчатый вал вращается на вкладышах. Различают коренные и шатунные вкладыши.

Коренные вкладыши образуют коль­цо вокруг коренных шеек коленчатого вала, а шатунные — вокруг шатун­ных.

Вкладыш представляет собой тон­кую металлическую пластинку полу­круглой формы, которая для лучшей приработки со стороны коленчатого вала покрыта еще тонким слоем мяг­кого металла. На каждой шейке ко­ленчатого вала находятся два вклады­ша, которые обхватывают ее как бы кольцом. Для того чтобы уменьшить трение, в зону контакта вкладыша с шейкой под давлением подается мас­ло. Причем слой масла очень тонкий, буквально несколько микрон. Можно пред­ставить себе эти узлы как обыкновенные подшипники, только вместо шариков и роликов — слой масла. Это очень ответственные узлы двигателя. При увеличе­нии зазора между вкладышем и шейкой давление масла падает, возникает стук, и двигатель выходит из строя. То же самое возникает, когда масла в зоне контак­та нет, и вкладыш как бы «приклеивается» к шейке и начинает вращаться вместе с валом.

На другом конце коленчатого вала располагается маховик. Это такое очень тя­желое металлическое колесо с зубцами по внешней окружности.

Маховик помогает поршню пройти подготовительные такты и сглаживает рывки вала при их смене.

Шатун состоит из верхней головки, стержня и нижней головки. Нижняя головка разъемная и состоит из двух частей, которые соединены между собой шатунными болтами с гайками. При помощи нижней головки шатун крепится к коленчатому валу. В верхней головке располагается поршневой палец, которым крепится к ша­туну поршень.

Шатун соединяет коленчатый вал с поршнем. Поршень, образно говоря, представляет собой перевернутую вверх дном банку. И названия у них со­впадают.

Так, верхняя часть поршня носит название днища. Нижняя часть называется юбкой поршня. Юбка немного сужается внизу, чтобы поршень не заклинило в цилиндре.

Поршень не соприкасается со стенками цилиндра. Контакт происходит при помощи поршневых колец, которые располагаются в кольцевых канавках в верхней части поршня. Кольца изготавлива­ются из особой стали в виде тонких пластинок различного сечения. В кольцах имеются разрывы — замки, которые позволяют надеть их на поршень.

Различают кольца компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца установлены в верхней части поршня и не пропускают газы из камеры сгорания вниз. Они как бы уплотняют зазор между поршнем и цилиндром. Маслосъемные кольца установлены ниже и снимают масло со стенок цилиндра, чтобы оно не попало в камеру сгорания.

Стенки цилиндра каждый раз при движении поршня вверх смазываются маслом, которое впрыскивается через отверстие в нижней головке шатуна. При движении поршня вниз масло удаляется при помощи маслосъемных колец и через отверстия в поршне сливается вниз, в картер двигателя. Маслосъемное кольцо составное, выполненное из отдельных элементов. Это, как правило, два тоненьких плоских колечка, между которыми находится волнообразное кольцо, которое не дает им соприкасаться.

На поршневом пальце подробно останавливаться не будем, так как он пред­ставляет собой толстостенную трубку, внешняя сторона которой обработана особым образом. В поршне палец крепится при помощи специальных стопорных ко­лец.

Цилиндр двигателя является очень ответственной деталью. Его внутренняя по­верхность подвергается очень тщательной обработке, и ее название говорит само за себя — «зеркало цилиндра». Снаружи цилиндр омывается охлаждающей жидко­стью, которая уменьшает его нагрев.

К кривошипно-шатунному механизму относится также блок цилиндров, который является основой всего двигателя. Это достаточно массивная деталь с множеством каналов и отверстий. К блоку ци­линдров крепятся практически все дополнительные агрегаты двигателя.

Раздел: