План
уроку виробничого навчання
Курс:
Тема програми: розбирально-складальні роботи
Тема уроку: «Розбирання і складання кривошипно-шатунного механізму»
Мета уроку:
навчальна: сформувати в учнів на основі теоретичних знань практичні навики, прийоми й уміння по збиранню і розбиранню кривошипно-шатунного механізму, навички самостійної роботи з інструкційними картами, навчити якісно виконувати роботу.
розвиваюча: розвивати самостійність під час виконання роботи, розвивати професійне мислення, розвивати вміння самостійно приймати рішення, вирішувати проблемні ситуації.
виховна: виховувати відповідальність перед замовником за якісне виконання роботи, виховувати свідому трудову дисципліну, виховувати бережливе ставлення до інструменту, виховувати любов до обраної професії.
Матеріально-технічне і дидактичне забезпечення уроку:
набори ключів
викрутки
двигуни ГАЗ-53, ВАЗ-2101, Москвич-412, УАЗ-469
поршні
блок циліндрів
шатуни
кривошип
піддон картера
пальці поршнів
паста для миття рук
Хід уроку
І. Організаційна частина. (3 хв)
1. Привітання з групою.
2. Перевірка присутності учнів.
3. Перевірка готовності учнів до уроку
Добрий день! Сідайте. Чергові, прошу повідомити хто відсутній. Усі сьогодні готові до заняття? У всіх є зошити, ручки, спецодяг?
ІІ. Вступний інструктаж (до 42 хв.)
Оголошення теми і мети уроку:
Сьогодні на уроці ми продовжуємо вивчати тему програми «Розбирально-складальні роботи», а тема сьогоднішнього уроку – «Розбирання і складання кривошипно-шатунного механізму». Запишіть, будь ласка, її в зошит.
Мета уроку: сформувати на основі теоретичних знань практичні навики, прийоми й уміння для виконання робіт з розбирання і складання кривошипно-шатунного механізму.
Завдання уроку: засвоїти теоретичний матеріал, практично засвоїти навички та прийоми й уміння для виконання по розбиранню і складанню кривошипно-шатунного механізму під час роботи з інструкційними картами.
На уроках спеціальної технології ви вже вивчали тему «газорозподільний механізм», тому зараз ми повторимо матеріал, пройдений на уроках теорії; пропоную 4-м учням дати відповіді на тестові завдання протягом 10 хв.; усіх решту прошу бути уважними та відповісти на такі запитання:
Опитування письмове та фронтально-усне.
Аналізуючи ваші відповіді, можна сказати, що матеріал по ГРМ ви засвоїли добре, тому маючи певний обсяг знань і вмінь, можемо розпочати вивчення матеріалу та практичної частини.
Пояснення нового матеріалу
Вивчення теми потребує великої уваги, тому під час ремонту автомобіля ми використовуємо розбирально-складальні роботи.
Міжпредметні зв’язки
Фізика
Матеріалознавство
Спецтехнологія
Жодна подія не змінила наше життя більше,
ніж винахід екіпажа, що рухається за допомогою мотора
(Гінсон Колін, «Кавалькади залізних коней»)
Розпочати урок мені б хотілося з того, щоб кожен з вас сам собі відповів на питання: «Чому я тут?» - та висловився.
Відповідь:
- Щоб стати кваліфікованим робітником на сучасному ринку праці;
- Щоб орієнтуватись в будові сучасних автомобілів;
- Щоб застосовувати сучасні технології та матеріали під час проведення технічного обслуговування те ремонту автомобілів;
- Бути конкурентноспроможним, освіченим майстром своєї справи.
Ми з вами повторили теоретичний матеріал, приступаємо до вивчення нового матеріалу та до практичної частини.
Девіз нашого уроку: «Освіта – це найсильніша зброя, яку ви можете використати для того, щоб змінити світ» (Нельсон Мандела)
Зараз я поясню як розбирається і складається кривошипно-шатунний механізм, але перед тим згадаємо, для чого призначений кривошипно-шатунний механізм.
Кривошипно-шатунний механізм (КШМ) сприймає тиск газів при робочому ході і перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух колінвала. КШМ складається з блоку циліндрів з головкою, поршнів з кільцями, поршневих пальців, шатунів, колінчастого вала, маховика і піддону картера.
Рис. 1. Деталі кривошипно-шатунного механізму
Блок циліндрів є основною деталлю двигуна, до якої кріпляться всі механізми і деталі. Блоки циліндрів відливають із чавуну або алюмінієвого сплаву. У тій же литві виконані картер і стінки сорочки охолодження, оточуючі циліндри двигуна. У блок циліндрів встановлюють вставні гільзи. Гільзи бувають «мокрі» (охолоджувані рідиною) і «сухі». На багатьох сучасних двигунах застосовуються без гільзові блоки. Внутрішня поверхня гільзи (циліндра) служить для направлення поршнів.
Рис. 2. Блок циліндрів
Рис. 3. Блок циліндрів в розрізі
Блок циліндрів зверху закривається однією або двома (в V-подібних двигунах) головками циліндрів з алюмінієвого сплаву.
Рис. 4. Головка блоку циліндрів
У голівці блоку циліндрів (ГБЦ) розміщені камери згоряння, в яких є різьбові отвори для свічок запалювання (в дизелях - для свічок накалу).
У голівках ДВЗ з безпосереднім уприскуванням також є отвір для форсунок. Для охолодження камер згоряння навколо них виконано спеціальна сорочка. На голівці циліндрів закріплені деталі газорозподільного механізму. У ГБЦ виконані впускні і випускні канали та встановлені вставні сідла і направляючі втулки клапанів. Для створення герметичності між блоком і ГБЦ встановлюється прокладка, а кріплення головки до блоку циліндрів здійснено шпильками з гайками. Головка циліндрів зверху закривається кришкою. Між ними встановлюється маслостійка прокладка.
Поршень сприймає тиск газів при робочому такті і передає його через поршневий палець і шатун на колінчастий вал. Поршень є перевернутий циліндричний стакан, відлитий з алюмінієвого сплаву. У верхній частині поршня розташована головка з канавками, в які вставляються поршневі кільця. Нижче головки виконана спідниця, спрямовуюча рух поршня. У спідниці поршня є припливи-бобишки з отворами для поршневого пальця.
Рис. 5. Поршень
При роботі двигуна поршень, нагріваючись, розшириться і, якщо між ним і стінкою циліндра не буде необхідного зазору, поршень заклиниться в циліндрі. Якщо ж зазор буде занадто великим, то частина відпрацьованих газів буде прориватися в картер. Це призведе до падіння тиску в циліндрі і зменшення потужності двигуна. Тому головку поршня виконують меншого діаметра, ніж спідницю, а саму спідницю в поперечному перерізі виготовляють не циліндричної форми, а у вигляді еліпса з більшою віссю в площині, перпендикулярній поршневому пальцю. На спідниці поршня є розріз. Через овальну форму і розрізу спідниці запобігає заклинювання поршня при роботі прогрітого двигуна. Загальний пристрій поршнів принципово однаковий, але їх конструкції можуть відрізнятися в залежності від особливостей конкретного двигуна.
Поршневі кільця поділяються на компресійні і маслоз’ємні. Компресійні кільця ущільнюють поршень в циліндрі і служать для зменшення прориву газів з циліндрів в картер, а маслоз’ємні знімають надлишки олії зі стінок циліндрів і запобігають проникненню масла в камеру згоряння.
Рис. 6. Поршневі кільця
Кільця, виготовлені з чавуну або сталі, мають розріз (замок). Кількість кілець в різних двигунах може бути різним.
Поршневий палець шарнірно з'єднує поршень з верхньою голівкою шатуна. Палець виготовлений у вигляді пустотілого циліндричного стрижня, зовнішня поверхня якого загартована струмами високої частоти.
Рис. 7. Поршневий палець
Осьове переміщення пальця в бобишках поршня обмежується розрізними сталевими кільцями.
Шатун служить для з'єднання колінчастого вала з поршнем. Шатун складається з сталевого стрижня двотаврового перетину, верхній нероз'ємною і нижньої рознімної головок. У верхній голівці встановлений поршневий палець, а нижня головка кріпиться на шатунній шийці колінчастого вала.
Рис. 8. Шатун
Для зменшення тертя в верхню головку шатуна запресовується втулка, а в нижню, що складається з двох частин, встановлюються тонкостінні вкладиші. Обидві частини нижньої головки скріплюються двома болтами з гайками. До голівок шатуна при роботі двигуна підводиться масло. У V-подібних двигунах на одній шатунній шийці кріпиться два шатуна.
Колінчастий вал виготовляється зі сталі або з високоміцного чавуну. Він складається з шатунних і корінних шліфованих шийок, щік і противаг. Задня частина вала виконана у вигляді фланця, до якого болтами кріпиться маховик. На передньому кінці колінчастого вала закріплюється пасовий шків і зірочка приводу розпредвалу. У шків може бути інтегрований гаситель крутильних коливань. Найбільш поширена конструкція являє собою два металевих кільця, з'єднаних через пружну середу (гума-гума, в'язке масло).
Кількість і розташування шатунних шийок залежать від числа циліндрів і їх розміщення . Шатунні шийки колін валу багатоциліндрового двигуна виконані в різних площинах, що необхідно для рівномірного чергування робочих тактів в різних циліндрах. Корінні і шатунні шийки з'єднуються між собою щоками.
Рис. 9. Колінчастий вал
Для зменшення відцентрових сил, створюваних кривошипами, на колінчастому валу виконані противаги, а шатунні шийки зроблені порожніми. Поверхня корінних і шатунних шийок гартують струмами високої частоти. У шийках і щоках є канали, призначені для підведення масла. У кожній шатунній шийці є порожнина, яка виконує функцію брудовловлювача. У брудовловлювачі масло надходить від корінних шийок і при обертанні вала частки бруду, що знаходяться в маслі, під дією відцентрових сил відокремлюються від масла і осідають на стінках. Очищення брудовловлювача здійснюється через загорнені в їх торці різьбові пробки тільки при розбиранні двигуна. Переміщення вала в поздовжньому напрямку обмежується наполегливими шайбами. У місцях виходу колінчастого валу з картера двигуна є сальники і ущільнювачі, що запобігають витік масла.
У працюючому двигуні навантаження на шатунні і корінні шийки колінчастого вала дуже великі. Для зменшення тертя шийки вала розташовані в підшипниках ковзання, які виконані у вигляді металевих вкладишів, покритих антифрикційним шаром.
Вкладиші складаються з двох частин. Шатунні підшипники встановлюються в нижній роз’ємній головці шатуна, а корінні - в блоці і кришці підшипника. Кришки корінних підшипників прикручуються болтами до блоку циліндрів і стопоряться щоб уникнути само відкручення.Щоб вкладиші не проверталися, в них роблять виступи, а в кришках, сідлах і голівках шатунів - відповідні їм уступи.
Рис. 10. Вкладиші
Маховик зменшує нерівномірність роботи двигуна, полегшує його пуск і сприяє плавному рушанню автомобіля з місця. Маховик виготовлений у вигляді масивного чавунного диска і прикріплений до фланця колінвала болтами з гайками. При виготовленні маховик балансується разом з колінчастим валом. Для того щоб при розбиранні двигуна балансування не порушилося, маховик встановлюється на не симетрично розташовані штифти або болти. Таким чином виключається його неправильна установка. У деяких двигунах для зниження крутильних коливань, що передаються на КПП, застосовуються двомасові маховики, що представляють собою два диски, пружно з'єднані між собою. Диски можуть зміщуватися відносно один одного в радіальному напрямку. На обід маховика наносяться мітки, за якими встановлюють поршень першого циліндра в в.м.т. при установці запалювання або моменту початку подачі палива (для дизелів). Також на обід кріпиться зубчастий вінець, призначений для зачеплення з бендексом стартера.
Рис. 11. Маховик
Для зменшення вібрації в рядних двигунах застосовуються балансирні вали, розташовані під колінчастим валом в масляному піддоні.
Рис. 12. Балансувальний вал
Картер двигуна відливається разом із блоком циліндрів. До нього кріпляться деталі кривошипно-шатунного і газорозподільного механізмів. Для підвищення жорсткості всередині картера виконані ребра, в яких розточені гнізда корінних підшипників колінчастого вала. Знизу картер закривається піддоном, виготовленим з тонкого сталевого листа. Піддон використовується як резервуар для масла і захищає деталі двигуна від забруднення. У нижній частині піддона є пробка для зливу моторного масла. Піддон кріпиться до картера болтами. Для запобігання витоку масла між ними встановлюється прокладка.
Рис. 13. Картер двигуна
Рис. 14. Піддон картера
При виконанні розбирально-складальних робіт слід дотримуватись загальних вимог безпеки — працювати справним інструментом, слідкувати, щоб на робочому місці не було нічого зайвого, суворо дотримуватись виробничої дисципліни та вимоги безпеки. Підготувати робоче місце, звільнити потрібну для роботи площу, заготовити і розкласти у відповідному порядку потрібні для роботи інструменти, ключі, матеріали.
Вимоги безпеки праці під час роботи
Вимоги після закінчення роботи
Розбирання кривошипно-шатунного механізму
Працюйте на спеціальному поворотному стенді (показаному або аналогічному), що забезпечує доступ до двигуна з усіх боків.
ДВЗ слід очистити від бруду, промити його гасом або струменем чистої води. Перед тим, як приступити до розбирання основних механізмів, необхідно зняти навісне обладнання: генератор, карбюратор, розподільник запалювання з високовольтними проводами, паливний насос, ремінь приводу водяного насоса, датчики тиску масла і температури охолоджувальної рідини.
При розбиранні двигуна позначте поршні, шатуни, вкладиші корінних і шатунних підшипників, щоб при складанні встановити їх на колишні місця, якщо вони працездатні.
Викрутіть болти кріплення головки блоку циліндрів. Головка циліндрів кріпиться болтами і їх на потрібно відкрутити. Щоб відкрутити болти, нам потрібен міцний ключ, а саме головка з подовжувачем або спеціальний ключ як на фотографії. Не забудьте відкрутити маленький болт на бічному відпливу головки.
Після відкручення всіх болтів знімаємо головку блоку циліндрів:
Відділяємо прокладку головки блоку від блоку циліндрів і знімаємо її:
Відверніть болти кріплення маховика. Утримуйте маховик від провертання викруткою, спираючи її на вкручені болт кріплення картера зчеплення:
Зніміть шайбу маховика:
Зніміть маховик:
Відверніть дві гайки кріплення кришки шатуна будь-якого циліндра:
Рекомендація: Провертайте колінчастий вал ключем за лиску на передньому кінці:
Зруште кришку шатуна з посадкового місця легкими ударами молотка:
Зніміть кришку з вкладишем.
На шатуні і шатунній кришці вибиті номера циліндра, в який вони встановлюються. Кришки шатунів невзаємозамінні (шатун обробляється
разом з кришкою). При складанні цифри (номера циліндра) на шатуні і кришці повинні знаходитися з одного боку.
Зверніть увагу на розташування знаків на кришках. При установці зорієнтуйте їх так само:
Кришки корінних підшипників призначені тільки для одного конкретного блоку циліндрів (кришки обробляються разом з блоком). Між собою
кришки невзаємозамінні. На кришках нанесені мітки, відповідні порядку їх установки, рахуючи від передньої частини двигуна:
Натисніть дерев'яним бруском (ручкою молотка) на болти шатуна :
Зніміть поршень з шатуном з боку циліндра:
Повторіть попередні операції для шатунів інших циліндрів, провертаючи колінчастий вал для доступу до гайок кришок шатунів.
Відверніть два болти кріплення будь кришки корінного підшипника.
Зніміть болти.
Відокремте кришку від посадкового місця легкими ударами молотка.
Зніміть кришку з нижнім вкладишем.
Повторіть операції для інших кришок корінних підшипників і зніміть колінчастий вал:
Зніміть заднє півкільце (металокерамічне, жовтого кольору) задньої опори колінчастого вала ...
... переднє півкільце (сталево- алюмінієве) задньої опори колінчастого вала ...
... всі верхні вкладиші корінних підшипників колінчастого вала ...
... вкладиші з усіх кришок шатунів ...
нижні вкладиші з усіх кришок корінних підшипників колінчастого вала ...
... вкладиші з усіх шатунів і ...
... шатунні болти з всіх шатунів.
Розтисніть великими пальцями верхнє компресійне кільце і ...
... зніміть його.
Зніміть нижню компресійне кільце (аналогічно зняттю верхнього) і ...
... маслоз’ємне кільце (таким же способом).
Розтисніть розширювач маслоз'ємного кільця і ...
... зніміть його.
Встановіть шатун з поршнем в лещата. З допомогою пристосування
випресуйте поршневий палець.
Зніміть шпонку з переднього кінця колінчастого вала.
4. Застереження від можливих помилок та шляхи їх попередження
Часто під час виконання розбирально-складальних робіт учні допускають такі типові помилки:
1. Не дотримуються послідовності дій під час розбирання механізмів та приладів.
2. Неправильний підбір ключів та інструментів.
3. Неправильне знімання компресійних та маслоз’ємних кілець.
5. Повідомлення критеріїв оцінювання
Робота буде оцінюватись за такими критеріями:
- організація робочого місця
- виконання прийомів роботи
- виконання робочого плану
- дотримання послідовності виконання завдання
- вміння контролювати свою роботу
- самостійність в роботі
6. Закріплення матеріалу
А зараз ми перевіримо, як ви засвоїли вивчений матеріал.
Учні дають відповіді на такі питання:
- Які інструменти використовуються для розбирання і складання КШМ?
- З яких механізмів складається КШМ?
- Послідовність розбирання КШМ?
- Які помилки бувають допущені при розбирально-складальних роботах.
Розв’яжемо кросворд.
По вертикалі:
1. Кожух картера, який захищає колінчастий вал від впливу навколишнього середовища.
2. Складна металева конструкція, яка при роботі виконує гойдовий, поперечний і повздовжній рух, що призначений для передачі руху від поршня до колінчастого вала або навпаки.
3. Прямий важіль, який фіксується пружиною і призначений для сприймання руху від кулачка вала в горизонтальній площині і в передачі його на клапан.
4. Деталі, які призначені для утримання і запобігання випаданню клапана. 5. Металевий стержень, який рухається у направляючих втулках та призначений для передачі вертикального руху від розподільчого вала до коромисла.
6. Металеві вставки шатуна або постелі картера, які в зборі з шатуном і колінчастою шийкою становлять підшипник ковзання.
7. Двоплечевий зворотній важіль, який утримується на осі та призначений для зміни напрямку руху і передачі його на клапани.
По горизонталі:
1. Гумовий елемент, який встановлюється на клапан або запресовується в головку і запобігає стіканню масла по клапану в камеру згоряння.
2. Місце розміщення та кріплення колінвала.
3. Металевий стакан, перевернутий до гори дном.
4. Деталь, яка призначена для перекриття або відкриття газових каналів циліндра або головки циліндра двигуна.
7. Підведення підсумків вступного інструктажу, видача завдання.
Чи будуть запитання щодо виконання завдання? Усі зрозуміли, як їх виконувати?
Видача інструкційно-технологічної документації. Розподіл учнів по робочих місцях.
ІІІ. Біжучий інструктаж.
(самостійна робота учнів 4 год. 57 хвилин).
Обхід робочих місць з метою перевірити:
- чи всі учні приступили вчасно до роботи;
- дотримання учнями правил безпеки праці;
- організація учнями своїх робочих місць;
- самостійність і самоконтроль учнів;
- дотримання послідовності виконання завдання.
- Індивідуальний і додаткові фронтальні інструктажі на робочих місцях.
- Прийняття та оцінка роботи учнів.
IV. Заключний інструктаж. (18 хв.)
Виставляю і обґрунтовую оцінки кожному учневі згідно критеріїв, наведених в табл. 1.
№ п/п |
Прізвище, ім’я, по батькові учня |
Критерії оцінювання |
|||||||
Загаль- на оцінка |
|||||||||
1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Табл. 1. Список учнів та критерії оцінювання
Інструкційно-технологічна карта
«Розбирання і збирання кривошипно-шатунного механізму»
Професія: слюсар з ремонту колісних транспортних засобів.
Мета: оволодіти навиками при розбиранні та складанні кривошипно-шатунного механізму.
Відведений час: 6 годин.
Правила з ОП і БЖ: користуватись справним інструментом, бути обережним при виконанні робіт з розбиранням і складанням КШМ.
Розбирання кривошипно-шатунного механізму
Працюйте на спеціальному поворотному стенді (показаному або аналогічному), що забезпечує доступ до двигуна з усіх боків.
ДВЗ слід очистити від бруду, промити його гасом або струменем чистої води. Перед тим, як приступити до розбирання основних механізмів, необхідно зняти навісне обладнання: генератор, карбюратор, розподільник запалювання з високовольтними проводами, паливний насос, ремінь приводу водяного насоса, датчики тиску масла і температури охолоджувальної рідини.
При розбиранні двигуна позначте поршні, шатуни, вкладиші корінних і шатунних підшипників, щоб при складанні встановити їх на колишні місця, якщо вони працездатні.
Викрутіть болти кріплення головки блоку циліндрів. Головка циліндрів кріпиться болтами і їх на потрібно відкрутити. Щоб відкрутити болти, нам потрібен міцний ключ, а саме головка з подовжувачем або спеціальний ключ як на фотографії. Не забудьте відкрутити маленький болт на бічному відпливу головки.
Після відкручення всіх болтів знімаємо головку блоку циліндрів:
Відділяємо прокладку головки блоку від блоку циліндрів і знімаємо її:
Відверніть болти кріплення маховика. Утримуйте маховик від провертання викруткою, спираючи її на вкручені болт кріплення картера зчеплення:
Зніміть шайбу маховика:
Зніміть маховик:
Відверніть дві гайки кріплення кришки шатуна будь-якого циліндра:
Рекомендація: Провертайте колінчастий вал ключем за лиску на передньому кінці:
Зруште кришку шатуна з посадкового місця легкими ударами молотка:
Зніміть кришку з вкладишем.
На шатуні і шатунній кришці вибиті номера циліндра, в який вони встановлюються. Кришки шатунів невзаємозамінні (шатун обробляється
разом з кришкою). При складанні цифри (номера циліндра) на шатуні і кришці повинні знаходитися з одного боку.
Зверніть увагу на розташування знаків на кришках. При установці зорієнтуйте їх так само:
Кришки корінних підшипників призначені тільки для одного конкретного блоку циліндрів (кришки обробляються разом з блоком). Між собою
кришки невзаємозамінні. На кришках нанесені мітки, відповідні порядку їх установки, рахуючи від передньої частини двигуна:
Натисніть дерев'яним бруском (ручкою молотка) на болти шатуна :
Зніміть поршень з шатуном з боку циліндра:
Повторіть попередні операції для шатунів інших циліндрів, провертаючи колінчастий вал для доступу до гайок кришок шатунів.
Відверніть два болти кріплення будь кришки корінного підшипника.
Зніміть болти.
Відокремте кришку від посадкового місця легкими ударами молотка.
Зніміть кришку з нижнім вкладишем.
Повторіть операції для інших кришок корінних підшипників і зніміть колінчастий вал:
Зніміть заднє півкільце (металокерамічне, жовтого кольору) задньої опори колінчастого вала ...
... переднє півкільце (сталево- алюмінієве) задньої опори колінчастого вала ...
... всі верхні вкладиші корінних підшипників колінчастого вала ...
... вкладиші з усіх кришок шатунів ...
нижні вкладиші з усіх кришок корінних підшипників колінчастого вала ...
... вкладиші з усіх шатунів і ...
... шатунні болти з всіх шатунів.
Розтисніть великими пальцями верхнє компресійне кільце і ...
... зніміть його.
Зніміть нижню компресійне кільце (аналогічно зняттю верхнього) і ...
... маслоз’ємне кільце (таким же способом).
Розтисніть розширювач маслоз'ємного кільця і ...
... зніміть його.
Встановіть шатун з поршнем в лещата. З допомогою пристосування
випресуйте поршневий палець.
Зніміть шпонку з переднього кінця колінчастого вала.