Кривошипно-шатунный механизм - Тракторы - учебное пособие

Кривошипно-шатунный механизм дизеля состоит из цилиндров (блок-картера), головки блок-картера, поршней с кольцами и пальцами, шатунов с втулками, коленчатого вала, шатунных и коренных (опорных) подшипников (вкладышей) и маховика.
Блок-картер, головка, картер распределительных шестерен, его крышка, картер маховика и поддон образуют остов дизеля, к которому присоединяют его механизмы и детали.
Цилиндры двигателей с воздушным охлаждением изготовляют отдельно и крепят к картеру шпильками. Ребра снаружи цилиндров увеличивают поверхность охлаждения.
Головку блок-картера дизелей с жидкостным охлаждением отливают из чугуна общую для всех цилиндров. Ее привертывают к блок-картеру шпильками с гайками. Уплотнительная металлоасбестовая прокладка между блок-картером и головкой предотвра¬щает прорыв газов из цилиндров и утечку охлаждающей жидкости из водяной рубашки.
На крышке сверху головки установлен сапун с проволочной набивкой. Через него отводятся газы, прорвавшиеся в картер из цилиндров, а также подсасывается воздух из атмосферы.
Головки из алюминиевого сплава дизелей с воздушным охлаж-дением (Д-21, Д-37М) изготовляют отдельно для каждого цилиндра. Их ребра улучшают отвод теплоты.
Поршень воспринимает силу давления расширяющихся газов в цилиндре во время рабочего хода и участвует в выполнении вспо-могательных процессов: впуска, сжатия и выпуска.
Поршень состоит из днища 7 (рис. 12), головки (уплотняющей части) 10, направляющей части (юбки) 14, бобышек 26. Углубление (выемка) 8 в днище улучшает смесеобразование и является частью камеры сгорания (у дизелей А-41, Д-240).
Зазор между юбкой поршня и гильзой цилиндра обеспечивает свободное перемещение нагретого поршня в цилиндре и улучшает их смазку. На холодном новом дизеле СМД-14 этот зазор состав¬ляет 0,16...0,20 мм. Чтобы уплотнить поршень в цилиндре, на его головке и юбке проточены канавки 28 и 29 для компрессионных и маслосъемных колец.
Компрессионные кольца 6 препятствуют прорыву газов из над- поршневого пространства в картер.
Маслосъемные кольца 5 предотвращают попадание масла из картера в камеру сгорания, где бы оно могло неполностью сгорать и образовывать нагар. При движении поршня к НМТ маслосъемные кольца снимают с зеркала цилиндра излишнее масло, которое через отверстия в поршне поступает в картер,

Рис. 12. Детали кривошипно-шатунного механизма дизелей:



Поршневые кольца изготовляют из чугуна, поэтому они хрупкие. Чтобы кольца молено было надевать на поршень, их делают с разрезом, называемым замком. Наружный размер колец в свободном состоянии больше внутреннего диаметра цилиндра, поэтому они при работе плотно прилегают к его зеркалу.
Поршневой палец 12 стальной, пустотелый, шарнирно соединяет поршень с верхней головкой 9 шатуна. Палец называют плавающим, так как во время работы он может поворачиваться в бобыш¬ках 26 поршня и в головке шатуна. В результате поверхность паль¬ца изнашивается равномерно. Поверхность пальца цементируют и закаливают, чем повышают его износостойкость. Сердцевина пальца остается вязкой и хорошо выдерживает ударные на¬грузки.
Продольные перемещения пальца в бобышках поршня ограни¬чивают два пружинящих стопорных кольца 13.
Шатун соединяет поршень с коленчатым валом и состоит из верхней головки 9, стержня 4 и нижней разъемной головки 15. Во время рабочего хода на шатун действует большая сила, поэтому его делают стальным, а стержень двутавровым. По каналу 27 в стержнях шатунов дизеля А-41 подводится масло к поршневому пальцу и втулке. В коническое углубление верхней головки шатунов дизелей Д-50, Д-240, СМД-14 попадает разбрызгиваемое масло для смазки пальцев.
В верхнюю головку шатуна запрессовывают бронзовую втулку 11, а в нижнюю головку устанавливают вкладыши 16, которые уменьшают трение.
Коленчатый вал, штампованный из стали или отлитый из чугуна, передает крутящий момент трансмиссии через маховик 1.
Коренными шейками 18 вал опирается на подшипники (вкла¬дыши) 3, расположенные в нижней части картера; к шатунным шейкам 17 присоединяют шатуны; щеки 24 связывают коренные и шатунные шейки; противовесы 19 вала уменьшают действие инерции на коренные шейки и подшипники <3; к фланцу вала крепят маховик; на передней шейке устанавливают распределительную шестерню 20, ведущую шестерню 21 привода масляного насоса, масло¬отражательную шайбу и шкив 22 привода вентилятора и водяного насоса.
Коренные и шатунные шейки вала шлифуют и подвергают по-верхностной закалке.
Полости 23 шатунных шеек используют для центробежной очистки масла.
Шатунные шейки смещены относительно оси вращения коленчатого вала. Противовесы 19 крепят к нему с противоположной стороны от шатунных шеек. При вращении коленчатого вала противовесы уравновешивают действие смещенных шатунных шеек на коренные подшипники. Вследствие этого коренные подшипники и шейки коленчатого вала меньше изнашиваются.
Коленчатые валы дизелей Д-50 и СМД-14 противовесов не имеют.
Продольное перемещение коленчатого вала ограничивают упор¬ные полукольца 2, расположенные с обеих сторон вкладышей 3.
Коренные и шатунные вкладыши — это подшипники скольжения, представляющие собой стальные полукольца, внутреннюю поверхность которых покрывают слоем алюминиевого сплава толщиной 0,5...0,8 мм, чем уменьшают трение и износ шеек коленчатого вала. Чтобы вкладыши лучше и быстрее приработались к шейкам коленчатого вала, сверху алюминиевого сплава наносят слой олова толщиной 0,002...0,003 мм.
От осевых перемещений и проворачивания вкладыш удерживает усик (выступ).
Маховик 1 чугунный, уменьшает неравномерность вращения коленчатого вала, выводит поршни из мертвых точек, облегчает пуск дизеля и способствует плавному троганию трактора с места.
На внешнюю цилиндрическую поверхность маховика напрессован стальной зубчатый венец для вращения коленчатого вала от пускового двигателя или электрического стартера. К задней торцовой поверхности маховика крепят детали сцепления.