Кривошипно-шатунный механизм двигателя

1.

КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ
МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ (КШМ)

2.

Критерии оценивания
Задание
Критерии
оценивания
Дескрипторы:
Баллы
1.Фронтальный Классифицирует
-классифицирует по назначению
опрос
основные части КШМ -по виду применяемого топлива
-по расположению цилиндров
-по числу цилиндров
-по числу тактов
2
2
2
2
2
2. Тест на
соответствие
соотносит определения с
соответстующими предложениями
- обозначает верное определение
-аргументирует свой выбор
Определяет по плакату -называет основные части ДВС
основные части КШМ -находит по плакату основные части
ДВС
-показывает основные части ДВС
5
5
10
Сравнивает
двухтактные и
четырехтактные ДВС
5
3.Работа по
плакату
4. «Диаграмма
Вена»
5.Заполнить
Знает назначение
основных частей
КШМ
Определяет
-
-знает устройство 2-тактного
двигателя
- знает устройство 4-тактного
двигателя
-находит отличие двухтактного ДВС
от четырехтактного
-правильно определяет
5
5
10
5
10
10

3.

Кривошипно-шатунным называется такой механизм,
который осуществляет рабочий процесс силового
агрегата. Главное предназначение кривошипно
шатунного механизма – преобразование возвратно
поступательного перемещения всех поршней во
вращательное движение коленвала

4.

УСТРОЙСТВО КШМ
При рассмотрении устройства КШМ необходимо выделить основные
элементы его конструкции: коленвал, коренная шейка, шатунная шейка,
шатуны, вкладыши, поршневые кольца, пальцы и поршни

5.

• Неподвижные
- цилиндры
- головка блока цилиндров (ГБЦ)
- блок цилиндров
- картер
- прокладка ГБЦ
- поддон
Кроме этого к кривошипно-шатунному механизму
относятся разнообразные крепежные элементы, а
также шатунные и крепежные подшипники.

6.

Блок цилиндров является основной
деталью двигателя, к которой крепятся все
механизмы и детали. Блоки цилиндров
отливают из чугуна или алюминиевого
сплава.В блок цилиндров устанавливают
вставные гильзы. Гильзы бывают «мокрые»
(охлаждаемые жидкостью) и «сухие». На
многих современных двигателях
применяются безгильзовые блоки.
Внутренняя поверхность гильзы (цилиндра)
служит направляющей для поршней.

7.

Составляющие кривошипно-шатунного
механизма подразделяются на:
Подвижные
- поршни,
- пальцы
- поршневые кольца
- маховик
- коленчатый вал
- шатуны

8.

Поршень воспринимает давление газов при
рабочем такте и передает его через поршневой
палец и шатун на коленчатый вал. Поршень
представляет собой перевернутый
цилиндрический стакан, отлитый из
алюминиевого сплава. В верхней части
поршня расположена головка с канавками, в
которые вставляются поршневые кольца.
Ниже головки выполнена юбка,
направляющая движение поршня. В юбке
поршня имеются приливы-бобышки с
отверстиями для поршневого пальца.

9.

КОНСТРУКЦИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ
Сам поршень представляет собой перевернутую вверх дном банку. Это самое дно
имеет плавно вогнутую форму, что улучшает равномерность нагрузки на поршень
при совершении рабочего хода и образование рабочей смеси. Поршень крепится
к шатуну через палец с подшипником, обеспечивающим колебательные
движения шатуна

10.

Стенки поршня носят название «юбка». Она имеет, на первый
взгляд, округлую форму, но есть едва заметные отличия:
• Первое — это утолщение стенок юбки в направлениях движения
шатуна. Поршень с шатуном через палец крепления давят
поочередно друг на друга в одной плоскости. В той, которой
собственно и двигается шатун относительно поршня.
Следовательно, стенки поршня испытывают там большую
нагрузку и давление, поэтому и сделаны толще.
• Второе — это сужение диаметра юбки к низу. Сделано это для
недопущения заклинивания поршня в цилиндре при нагреве и
обеспечения смазки трущихся поверхностей юбки поршня и
стенки цилиндра. Сами стенки цилиндра настолько гладко и
ювелирно выполнены, что сравнимы с поверхностью зеркала. Но
тогда остается зазор, который существенно влияет на
герметичность цилиндра при такте сжатия и рабочего хода.

11.

Для решения этих противоположных по смыслу проблем, на юбке
поршня предусмотрены кольца. Именно через них сам
поршень соприкасается со стенками цилиндра. На каждом
поршне имеется два типа колец — компрессионные и
маслосъемные.
Компрессионные кольца обеспечивают герметичность за счет
давления сгораемых газов.
Маслосъемные кольца говорят сами за себя. Остатков масла,
поступающего для смягчения трения в связке поршеньцилиндр, не должно оставаться при процессе горения
топливно-воздушной смеси. Иначе возможна детонация,
засорение свечей или форсунок остатками тяжелых фракций
нефтяных продуктов, присутствующих в масле. А все это
нарушает весь рабочий цикл. Поэтому масло, впрыскиваемое
на стенки цилиндра при «холостых» тактах, снимается
маслосъемными кольцами при рабочем ходе поршня.

12.

Поршень располагается на максимально удаленном
расстоянии от коленчатого вала. Шатун и кривошип
выстроены в одной линии. В тот момент, когда в цилиндр
проникает горючее, происходит процесс возгорания.
Продукты горения, в частности, расширяющие газы,
способствуют перемещению поршня к коленчатому валу.
Одновременно с этим перемещается также и шатун,
нижняя головка которого проворачивает коленчатый вал
на 180°. Затем шатун и его нижняя головка перемещаются
и проворачиваются обратно, занимая исходную позицию.
Поршень тоже возвращается в свое первоначальное
положение. Такой процесс происходит в круговой
последовательности.

13.

Поршневые кольца подразделяются на
компрессионные и маслосъемные.
Компрессионные кольца уплотняют
поршень в цилиндре и служат для
уменьшения прорыва газов из цилиндров в
картер, а маслосъемные снимают излишки
масла со стенок .

14.

Поршневой палец шарнирно соединяет
поршень с верхней головкой шатуна. Палец
изготовлен в виде пустотелого
цилиндрического стержня, наружная
поверхность которого закалена токами
высокой частоты. Осевое перемещение
пальца в бобышках поршня ограничивается
разрезными стальными кольцами.

15.

Шатун служит для соединения коленчатого
вала с поршнем. Шатун состоит из стального
стержня двутаврового сечения, верхней
неразъемной и нижней разъемной головок. В
верхней головке установлен поршневой палец,
а нижняя головка крепится на шатунной
шейке коленчатого вала. Для уменьшения
трения в верхнюю головку шатуна
запрессовывается втулка, а в нижнюю,
состоящую из двух частей, устанавливаются
тонкостенные вкладыши. Обе части нижней
головки скрепляются двумя болтами с
гайками.

16.

Коленчатый вал изготавливается из стали
или из высокопрочного чугуна. Он состоит из
шатунных и коренных шлифованных шеек,
щек и противовесов. Задняя часть вала
выполнена в виде фланца, к которому
болтами крепится маховик. На переднем
конце коленчатого вала закрепляется
ременной шкив и звездочка привода
распределительного вала.

17.

Сложная конструкция вала
обеспечивает получение и
передачу энергии от
поршня с шатуном на
последующие узлы и
агрегаты. Сам вал собран из
элементов, называемых
коленами. Колена
соединены цилиндрами,
расположенными со
смещением относительно
основной центральной оси
в определенном порядке
На техническом языке название этих
цилиндров — шейки. Те шейки, что
смещены, крепятся к шатунам,
соответственно и название — шатунные.
Шейки, расположенные вдоль основной
оси — коренные. За счет расположения
шатунных шеек со смещением
относительно центральной оси образуется
рычаг. Поршень, опускаясь вниз, через шатун
заставляет проворачиваться
коленчатый вал.

18.

После краткого рассмотрения устройства КШМ
необходимо также уделить внимание коленчатому
валу. Говоря о нагрузке на коленчатый вал, стоит
остановиться на подшипниках шеек коленвала.
Рассмотрим соединение шатуна с коленчатым
валом двигателя.

19.

Маховик представляет собой тщательно
сбалансированный чугунный диск
определенной массы. Кроме обеспечения
равномерного вращения коленчатого вала
маховик способствует преодолению
сопротивления сжатия в цилиндрах при
пуске двигателя и кратковременных
перегрузок, например, при трогании ТС с
места. На ободе маховика закреплен зубчатый
венец для пуска двигателя от стартера.

20.

Те перегрузки, что испытывает вал, не под силу шариковым
подшипникам. Здесь и огромное давление, высокая температура,
труднодоступность смазки трущихся элементов и высокая скорость
вращения. Поэтому именно для шеек применяются подшипники
скольжения, которые обеспечивают работу всего двигателя.
Вращение коленчатого вала
происходит на вкладышах.
Вкладыши
делятся на коренные
и шатунные.
Из коренных вкладышей
образуется кольцо вокруг
коренных шеек вала. Из шатунных
вкладышей по аналогии - вокруг шатунных шеек. Для уменьшения
трения скользящие поверхности подшипников и шеек смазываются
маслом, подаваемым через отверстия в коленвале под высоким
давлением.

21.

РАБОТА КШМ
Рассмотрим работу КШМ

22.

По описанию работы КШМ видно, что кривошипно
шатунный механизм является главным механизмом
мотора, от работы которого полностью зависит
исправность транспортного средства. Таким образом,
этот узел необходимо постоянно контролировать, и при
любом подозрении на неисправность, следует
вмешиваться и устранять ее незамедлительно, так как
результатом различных поломок кривошипно-шатунного
механизма может оказаться полная поломка силового
агрегата, ремонт которого очень дорогостоящий.

23.

24.

25.

26.

27.

Основные неисправности кривошипношатунного механизма.
Стуки в двигателе могут быть по причине
износа поршневых пальцев, шатунных и
коренных подшипников.
Для устранения неисправности необходимо
заменить изношенные детали.
Повышенная дымность выхлопных газов и
(или) падение компрессии (давление в конце
такта сжатия) случается из-за износа
поршневых колец, поршней, цилиндров,
залегания поршневых колец в канавках
поршней.(заменить изношенные детали)

28.

Для устранения неисправности следует
заменить изношенные детали.
Падение давления масла в смазочной
системе происходит из-за увеличения зазоров в
шатунных и коренных подшипниках.
Поршневые кольца изнашиваются
значительно быстрее других деталей
кривошипно-шатунного механизма. При их
износе наблюдаются пропуск газов в картер,
снижение мощности двигателя, большой
расход картерного масла, трудный запуск. Для
того чтобы заменить кольца, надо провести
частичную разборку двигателя и извлечь

29.

Попадание воды в картер в двигателях с
мокрыми гильзами происходит при порче
резиновых уплотнительных колец,
устанавливаемых в нижней части гильзы.
Резиновые кольца необходимо заменить.

30.

31.

32.

33.

1. Приливы внутри поршня, в отверстия которых
устанавливается поршневой палец.
2. Деталь, позволяющая осуществить вывод
деталей КШМ из мертвых точек
3. Деталь, передающая усилие от поршня к
коленчатому валу
4. Место установки шатунных и коренных
вкладышей
5. Деталь, предназначенная для впуска горючей
смеси и выпуска отработавших газов
6. Одна из составляющих частей поршня

34.

8. Деталь, воспринимающая давление
отработавших газов
9. Деталь, установленная на носке коленчатого
вала и служащая для его проворачивания
10. Деталь, передающая движение от кулачка
распределительного вала
11. Деталь, которая предотвращает вытекание
масла из картера
12. Деталь, передающая движение к коромыслу

35.

8П
1Б
о
б
ы
ш
к
и
р
2М
а
9х
о
в
и
к
3Ш
р
а
4П
10ш
о
с
о
е
л
а
12т
у
6Д
и
Н
н
а
а
О
л
н
Л
ь
ь
5К
л
а
п
а
А
и
щ
е
г
а
н
е
А
в
13К
Т
11с
7Т
в
к
и
и
а
Е
Л
ь
н
р
е
л
к
а

36.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!