Остов двигателя
Маховик способствует равномерному вращению коленчатого вала и помогает двигателю преодолевать повышенные нагрузки при трогании с места и во время работы. Маховик представляет собой тяжелый чугунный диск. С задней стороны маховика некоторых двигателей предусмотрена выточка для размещения сцепления. На переднем торце находится углубление, по которому определяют положение поршня первого цилиндра. При совпадении этого углубления с отверстием в картере маховика поршень первого цилиндра находится в в.м.т. В ряде двигателей это совпадение соответствует положению поршня в момент начала подачи топлива к первому цилиндру. На маховиках некоторых двигателей нанесены метки с номерами цилиндров, в которых происходит такт сжатия. Метки и углубление на маховике используют при регулировке зазоров между клапанами и коромыслами.
На ободе маховика напрессован или закреплен болтами стальной зубчатый венец, необходимый для проворачивания коленчатого вала от пускового устройства или стартера.
Маховик отлит из серого чугуна марки СЧ15-32. В его расточку установлен роликовый подшипник вала муфты сцепления. При установке маховика на коленчатый вал .
www.bibliotekar.ru/spravochnik-172-traktory/66.htm
Основная деталь — маховик — вытачивается из стали, латуни ищи бронзы на токарном станке. Диаметр маховика — 65 мм, ширина — 20 мм. .
bibliotekar.ru/teh-tvorchestvo/51.htm
Смотрите также:
Последние добавления:
Инженерное оборудование Строительные машины и оборудование Строительные технологии
Зачем на ободе маховика напрессован стальной зубчатый венец
Маховик и картер
Маховик представляет собой массивный диск, отливаемый из чугуна. Он повышает равномерность вращения коленчатого вала при малой частоте вращения и передает крутящий момент трансмиссии автомобиля. Он изготовляется из чугуна.
На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя.
На некоторых двигателях на маховик наносят метки или запрессовывают в него стальной шарик, по которому устанавливают поршень первого цилиндра в в. м. т. и проверяют установку зажигания.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
- Система зажигания двигателя
- Рулевой привод
- Рама, передний и задний мосты
- Сцепление автомобиля
- Система питания дизельного двигателя автомобиля
- Общее устройство автомобиля
- Гидровакуумный усилитель тормозов
- Полуоси
- Система питания двигателей автомобиля
Поддон, или нижняя часть картера, предохраняет от попадания в картер пыли и грязи и служит резервуаром для масла. Его штампуют из листовой стали. К верхней части картера поддон крепится болтами или шпильками, уплотнение достигается пробковой прокладкой.
Плоскость разъема картера обычно располагается ниже оси коленчатого вала, что повышает жесткость картера двигателя.
Крепление двигателя. Двигатель ЗИЛ -130 крепится к раме в трех точках. Передней опорой является кронштейн, установленный под крышкой распределительных шестерен. Задними опорами служат лапы картера сцепления. Между кронштейном и передней поперечиной рамы, а также между лапами и задними кронштейнами крепления двигателя установлены резиновые подушки.
Двигатель 3M3-53 крепится к раме на резиновых подушках в четырех точках. Передние две опоры (кронштейны) находятся с правой и левой сторон блока цилиндров, а задние две — под лапами картера сцепления.
Передние подушки ограничивают продольные перемещения двигателя при выключении сцепления, торможении или разгоне автомобиля.
Двигатель ЗМЗ -24 автомобиля ГАЗ -24 «Волга» имеет три резиновые подушки крепления: две по обеим сторонам передней части двигателя, одну — под задней крышкой коробки передач.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.
Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.
Кривошипно-шатунный механизм определяет тип двигателя по расположению цилиндров.
В двигателях автомобилей применяются различные кривошипно-шатунные механизмы (рисунок 1): однорядные кривошипно-шатунные механизмы с вертикальным перемещением поршней и с перемещением поршней под углом применяются в рядных двигателях; двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с перемещением поршней под углом применяются в V-образных двигателях; одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с горизонтальным перемещением поршней находят применение в тех случаях, когда ограничены габаритные размеры двигателя по высоте.
Рисунок 1 – Типы кривошипно-шатунных механизмов, классифицированных по различным признакам.
Конструкция кривошипно-шатунного механизма.
В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.
Блок цилиндров 11 (рисунок 2) с картером 10 и головка 8 цилиндров являются неподвижными частями кривошипно-шатунного механизма.
К подвижным частям механизма относятся коленчатый вал 34 с маховиком 43 и детали шатунно-поршневой группы – поршни 24, поршневые кольца 18 и 19, поршневые пальцы 26 и шатуны 27.
Рисунок 2 – Кривошипно-шатунный механизм двигателей легковых автомобилей
1, 6 – крышки; 2 – опора; 3, 9 – полости; 4, 5 – прокладки; 7 – горловина; 8, 22, 28, 30 – головки; 10 – картер; 11 – блок цилиндров; 12 – 16, 20 – приливы; 17, 33 – отверстия; 18, 19 – кольца; 21 – канавки; 23 – днище; 24 – поршень; 25 – юбка; 26 – палец; 27 – шатун; 29 – стержень; 31, 42 – болты; 32, 44 – вкладыши; 34 – коленчатый вал; 35, 40 – концы коленчатого вала; 36, 38 – шейки; 37 – щека; 39 – противовес; 41 – шайба; 43 – маховик; 45 – полукольцо
Блок цилиндров вместе с картером является остовом двигателя. На нем и внутри него размещаются механизмы и устройства двигателя. В блоке 11, выполненном заодно с картером 10 из специального низколегированного чугуна, изготовлены цилиндры двигателя. Внутренние поверхности цилиндров отшлифованы и называются зеркалом цилиндров. Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными стенками имеется специальная полость 9, называемая рубашкой охлаждения. В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя.
Внутри блока также имеются каналы и масляная магистраль смазочной системы, по которой подводится масло к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров (в картере) находятся опоры 2 для коренных подшипников коленчатого вала, которые имеют съемные крышки 1, прикрепляемые к блоку самоконтрящимися болтами. В передней части блока расположена полость 3 для цепного привода газораспределительного механизма. Эта полость закрывается крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. В левой части блока цилиндров находятся отверстия 17 для подшипников вала привода масляного насоса, в которые запрессованы свертные сталеалюминиевые втулки. С правой стороны блока в передней его части имеются фланец для установки насоса охлаждающей жидкости и кронштейн для крепления генератора. На блоке цилиндров имеются специальные приливы для: 12 – крепления кронштейнов подвески двигателя; 13 – маслоотделителя системы вентиляции картера двигателя; 14 – топливного насоса; 15 – масляного фильтра; 16 – распределителя зажигания. Снизу блок цилиндров закрывается масляным поддоном, а к заднему его торцу прикрепляется картер сцепления. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока цилиндров несколько опущена относительно оси коленчатого вала.
В отличие от блока, отлитого совместно с цилиндрами, на рисунке 3 представлен блок 4 цилиндров с картером 5, отлитые из алюминиевого сплава отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные гильзы 2, устанавливаемые в гнезда 6 блока с уплотнительными кольцами 1 и закрытые сверху головкой блока с уплотнительной прокладкой.
Рисунок 3 – Блок двигателя со съемными гильзами цилиндров
1 – кольцо; 2 – гильза; 3 – полость; 4 – блок; 5 – картер; 6 – гнездо
Внутренняя поверхность гильз обработана шлифованием. Для уменьшения изнашивания в верхней части гильз установлены вставки из специального чугуна.
Съемные гильзы цилиндров повышают долговечность двигателя, упрощают его сборку, эксплуатацию и ремонт.
Между наружной поверхностью гильз цилиндров и внутренними стенками блока находится полость 3, которая является рубашкой охлаждения двигателя. В ней циркулирует охлаждающая жидкость, омывающая гильзы цилиндров, которые называются мокрыми из-за соприкосновения с жидкостью.
Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения в ней камер сгорания, клапанного механизма и каналов для подвода горючей смеси и отвода отработавших газов. Головка 8 блока цилиндров (см. рисунок 2) выполнена общей для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и имеет камеры сгорания клиновидной формы. В ней имеются рубашка охлаждения и резьбовые отверстия для свечей зажигания. В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из чугуна. Головка крепится к блоку цилиндров болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена металлоасбестовая прокладка 4, обеспечивающая герметичность их соединения. Сверху к головке блока цилиндров шпильками крепится корпус подшипников с распределительным валом, и она закрывается стальной штампованной крышкой 6 с горловиной 7 для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между крышкой и головкой блока цилиндров установлена уплотняющая прокладка 5. С правой стороны к головке блока цилиндров крепятся шпильками через металлоасбестовую прокладку впускной и выпускной трубопроводы, отлитые соответственно из алюминиевого сплава и чугуна.
Поршень служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень 24 представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет днище 23, головку 22 и юбку 25. Снизу днище поршня усилено ребрами. В головке поршня выполнены канавки 21 для поршневых колец.
В юбке поршня находятся приливы 20 (бобышки) с отверстиями для поршневого пальца. В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя. Юбка сделана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части. Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы – касание поршня с противовесами коленчатого вала. Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня. Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность юбки поршня покрыта тонким слоем олова. Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительно диаметральной плоскости поршня. Посредством этого уменьшаются перекашивание и удары при переходе его через верхнюю мертвую точку ( ВМТ ).
Поршни двигателей легковых автомобилей могут иметь днища различной конфигурации с целью образования вместе с внутренней поверхностью головки цилиндров камер сгорания необходимой формы. Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и с фигурными выемками.
Поршневые кольца уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные 19) и попадание масла в камеру сгорания (маслосъемное 18). Кроме того, они отводят теплоту от головки поршня к стенкам цилиндра. Компрессионные и маслосъемные кольца – разрезные. Они изготовлены из специального чугуна. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор (0,2…0,35 мм).
Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости.
Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на его наружной поверхности выполнена проточка) и фосфатировано. Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную – маслосбрасывающего кольца.
Маслосъемное кольцо на наружной поверхности имеет проточку и щелевые прорези для отвода во внутреннюю полость поршня масла, снимаемого со стенок цилиндра. На внутренней поверхности оно имеет канавку, в которой устанавливается разжимная витая пружина, обеспечивающая дополнительное прижатие кольца к стенкам цилиндра двигателя.
Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Палец 26 – трубчатый, стальной. Для повышения твердости и износостойкости его наружная поверхность подвергается цементации и закаливается токами высокой частоты. Палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна с натягом, что исключает его осевое перемещение в поршне, в результате которого могут быть повреждены стенки цилиндра. Поршневой палец свободно вращается в бобышках поршня.
Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними. Шатун 27 – стальной, кованый, состоит из неразъемной верхней головки 28, стержня 29 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 30. Нижней головкой шатун соединяется с коленчатым валом. Съемная половина нижней головки является крышкой шатуна и прикреплена к нему двумя болтами 31. В нижнюю головку шатуна вставляют тонкостенные биметаллические, сталеалюминиевые вкладыши 32 шатунного подшипника. В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие 33 для смазывания стенок цилиндра.
Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый на нем крутящий момент трансмиссии автомобиля. От него также приводятся в действие различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм, масляный насос, распределитель зажигания, насос охлаждающей жидкости и др.).
Коленчатый вал 34 – пятиопорный, отлит из специального высокопрочного чугуна. Он состоит из коренных 35 и шатунных 38 шеек, щек 37, противовесов 39, переднего 35 и заднего 40 концов. Коренными шейками коленчатый вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя, вкладыши 44 которых тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые.
К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Шатунные подшипники смазываются по каналам, соединяющим коренные шейки с шатунными. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки коленчатого вала, а противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил неуравновешенных масс.
На переднем конце коленчатого вала крепятся: ведущая звездочка цепного привода газораспределительного механизма; шкив ременной передачи для привода вентилятора, насоса охлаждающей жидкости, генератора; храповик для поворачивания вала вручную пусковой рукояткой. В заднем конце коленчатого вала имеется специальное гнездо для установки подшипника первичного (ведущего) вала коробки передач. К торцу заднего конца вала с помощью специальной шайбы 41 болтами 42 крепится маховик 43.
От осевых перемещений коленчатый вал фиксируется двумя опорными полукольцами 45, которые установлены в блоке цилиндров двигателя по обе стороны заднего коренного подшипника. Причем с передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое кольцо, а с задней – из спеченных материалов (металлокерамическое).
Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, накапливает энергию при рабочем ходе для вращения вала при подготовительных тактах и выводит детали кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная маховиком, облегчает пуск двигателя и обеспечивает трогание автомобиля с места. Маховик 43 представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя электрическим стартером. К маховику крепятся детали сцепления. Маховик, будучи деталью кривошипно-шатунного механизма, является также одной из ведущих частей сцепления.
Другие статьи по системам двигателя
- Газораспределительный механизм (ГРМ)
- Неисправности и техническое обслуживание КШМ и ГРМ
- Гидравлический толкатель клапана
- Система смазки двигателя
- Вентиляция картера двигателя
- Система охлаждения двигателя
- Техническое обслуживание системы охлаждения
- Стартер — назначение, устройство, работа
- Электронное управление двигателем
- Датчики контроля параметров работы двигателя
Венец маховика: надежная связь стартера и коленвала
Большинство современных поршневых ДВС оснащаются системой пуска с электрическим стартером. Передача крутящего момента от стартера на коленвал осуществляется через установленный на маховике зубчатый венец — все об этой детали, ее назначении, конструкции, правильном выборе и ремонте читайте в статье.
Что такое венец маховика?
Зубчатый венец маховика (обод зубчатый маховика) — деталь маховика поршневых двигателей внутреннего сгорания, шестерня большого диаметра, обеспечивающая передачу крутящего момента от стартера на кривошипно-шатунный механизм двигателя.
Венец является одновременно частью КШМ и системы пуска двигателя, он жестко смонтирован на маховике и входит в зацепление с шестерней стартера. При запуске крутящий момент от стартера через шестерню, венец и маховик передается на коленчатый вал и остальные системы двигателя, а после выключения системы пуска венец выступает в роли дополнительной массы маховика.
Несмотря на простую конструкцию, венец маховика играет важную роль в работе двигателя, поэтому при необходимости замены и ремонта следует ответственно подходить к выбору этой детали. А чтобы сделать верный выбор, нужно разобраться в конструкции, характеристиках и особенностях венцов.
Типы, конструкция и характеристики венца маховика
Прежде всего следует заметить, что сегодня используются маховики двух типов — со съемным и несъемным венцом. Наибольшее распространение имеют маховики со съемным зубчатым венцом — эти детали более просты и надежны в работе, они обладают высокой ремонтопригодностью и позволяют экономить на производстве и ремонте автомобилей. Маховики с несъемными венцами здесь мы рассматривать не будем.
Конструктивно все венцы очень просты: это стальной обод, на наружной поверхности которого выточены зубцы для зацепления с шестерней стартера. Венец изготавливается из различных сортов стали, он жестко монтируется на маховик и при необходимости может быть заменен.
Венец маховика с болтовым креплением
Запрессовываемый венец маховика
Венец может монтироваться на маховик двумя способами:
- Запрессовка без дополнительного крепежа;
- Болтовое соединение с маховиком.
В первом случае маховик представляет собой обод с гладкой внутренней поверхностью, который напрессовывается маховик, а связь между деталями обеспечивают силы трения. Перед напрессовыванием венец нагревается, а после посадки на маховик охлаждается и сжимается, чем обеспечивается максимально плотная посадка детали. Обычно такое устройство имеют зубчатые ободья маховиков небольших по объему двигателей (легковых и некоторых грузовых авто), при пуске которых создаются относительно небольшие силы. В таких двигателях зубья венцов подвержены небольшому износу, поэтому данные детали могут нормально работать вплоть до выработки ресурса силового агрегата.
Во втором случае на внутренней поверхности венца предусмотрен фланец с рядом отверстий для болтов, посредством которых деталь монтируется на маховик. Наиболее часто такие венцы используются на мощных двигателях, при запуске которых зубатая передача подвергается значительным нагрузкам. Болтовое соединение позволяет без труда заменить изношенный венец, не прибегая к специальному инструменту или приспособлениям.
Венцы маховика имеют три основные характеристики:
- Диаметр;
- Число зубьев Z;
- Модуль зацепления (модуль зубьев, модуль колеса) m.
Диаметр и количество зубьев венца лежат в очень широких пределах, данные характеристики могут отличаться даже для двигателей одной модели, но с различными типами стартеров. Обычно число зубьев лежит в пределах 113 — 145 штук, а диаметр венцов — от 250 мм на двигателях легковых автомобилей до 500 мм и более на мощных дизелях.
Модуль зацепления — это отношение диаметра делительной окружности к числу зубцов венца. Делительная окружность — условная окружность, которая делит зубцы шестерни на две части (ножку и головку), она пролегает примерно на середине высоты зубьев. Значение модуля зацепления зубчатых венцов маховиков лежит в пределах от 2 до 4,25 с шагом 0,25. Модуль зацепления является наиболее важной характеристикой при подборе венца и шестерни стартера — эти детали должны иметь одинаковое значение m, в противном случае их зубцы не будут совпадать, что приведет к интенсивному износу деталей, либо зубчатая передача вовсе не будет работать.
Как правило, основные характеристики венцов (модуль зацепления и количество зубцов) указывается производителем, данные числа могут наноситься непосредственно на венец. Все характеристики необходимо учитывать при выборе венцов.
Вопросы выбора и замены венца маховика
Демонтаж напрессованного зубчатого венца
В процессе эксплуатации двигателя зубцы венца подвергаются интенсивному износу, который может усиливаться при некорректной работе стартера (например, если бендикс не сразу отводит шестерню от венца при пуске двигателя или неправильно позиционирует шестерню относительно венца). Поэтому с течением времени зубцы венца стачиваются и выкрашиваются, что приводит к ухудшению запуска двигателя или даже к невозможности выполнить его с помощью стартера. При износе зубцов венец необходимо перевернуть или заменить на новый.
Зубцы венца изнашиваются только с наружного верхнего угла, а обращенная к маховику сторона зубцов остается нетронутой. Поэтому при достижении критического износа венец можно снять, перевернуть, и установить целой стороной зубцов наружу. При замене необходимо соблюдать правильность установки обода, чтобы не сбить балансировку маховика. Сделать это помогает специальная метка на венце и маховике. При повторном износе венец просто меняется на новый.
На замену нужно выбирать зубчатый обод маховика с теми же характеристиками, что имела старая деталь. Особое внимание необходимо уделять модулю зацепления m — эта характеристика должна иметь то же значение, что и у старого венца. Если же вместе с венцом маховика меняется и шестерня стартера, то обе детали должны иметь одинаковый модуль зацепления. То есть, при ремонте вполне допускается использование шестерни и венца с другим количеством зубцов, но при этом их mдолжен иметь одно значение.
Замена венца производится на демонтированном маховике в соответствии с инструкцией по ремонту данного конкретного автомобиля. Как правило, напрессованные венцы можно снимать и устанавливать только после нагрева — деталь при нагреве расширяется и может быть снята или установлена на свое посадочное место. После замены может потребоваться балансировка маховика, эту операцию необходимо выполнять на специальном стенде. В дальнейшем венец не нуждается в специальном обслуживании.
При правильном выборе и замене зубчатого венца маховика двигатель будет уверенно запускаться, а зубчатая передача будет подвергаться минимальному износу.