Мультимедійний супровід занять: «PRO-Механік: Технологія будови та обслуговування КШМ»

PRO-Механік: Технологія будови та обслуговування КШМ Курс до теми програми: «Кривошипно-шатунний механізм» з РН-2 Ремонт типових з’єднань та деталей дорожньо-будівельних машин та тракторів». Професія 8331 Тракторист-машиніст сільськогосподарського виробництва категорії А1, А2, D1, G1, G2 7233 Слюсар з ремонту дорожньо-будівельних машин та тракторів, рівень кваліфікації 2 (1) розряд. Розробив викладач: Андрій ОКОМЕЛЬЧУКПрофесійний коледж технічних інновацій міста Житомира

Кривошипно-шатунний механізм

План заняття1. Призначення і загальна будова КШМ2. Призначення і будова блок-картера, головки циліндрів, прокладки3. Призначення і будова гільз, поршнів, поршневих кілець. Поняття про розмірні групи.4. Призначення і будова поршневого пальця, шатуна, шатунних підшипників.5. Призначення і будова колінчатого валу, корінних підшипників, маховика.6. Основні несправності КШМ, їх усунення

Кривошипно-шатунний механізм перетворює зворотньо-поступальний рух поршня в обертовий рух колінчастого вала, основний механізм поршневого ДВЗПризначення і загальна будова КШМ

Призначення і загальна будова КШМКонструкція КШМцентральна ( аксіальна)V - подібназміщена ( дезаксіальна)

Дезаксіальний КШМ

Дезаксіальний КШМЗміщення осі поршневого пальця. Вісь циліндра. Вісь поршневого пальця

Дезаксіальний КШМ

Призначення і загальна будова КШМКут розвалу. Кут розвалу – кут між осями циліндрів обох рядів двигуна

Переваги v – подібного двигуна. Коротше рядного при однаковій кількості циліндрів. Покращення компоновки автомобіля: для легкового більш просторий салон, для вантажного встановлення кабіни над двигуном, збільшення довжини кузова і переміщення його ближче до переднього мосту – рівномірне навантаження осей Призначення і загальна будова КШМ

Призначення і загальна будова КШМКут розвалу 180°180°

Блок-картер з підшипниками. Циліндри і гільзи. Поршень з кільцями і поршневими пальцями. Головки циліндрів. Піддон картера. Шатуни з підшипниками Колінчастий вал. Маховик. Елементи КШМРухоміНерухоміПризначення і загальна будова КШМ

На головну. Блок-картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМБлок-картер – остов двигуна, в верхній частині блок циліндрів, в нижній – картер колінчастого вала

На головну. Блок-картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМБлок циліндрів. Картер колінчастого вала. Картер двигуна Ме. МЗ-968 Картер двигуна Д-144

На головну. Блок циліндрів. Призначення і загальна будова КШМ

На головну. Блок циліндрів. Призначення і загальна будова КШМПоширення двигунів з алюмінієвими блоками циліндрів безперервно росте. Потенційні можливості, що з'являються у результаті зменшення ваги ще далеко не вичерпані. Особливо у дизельних двигунів із-за їх важчою і міцнішої в порівнянні з бензиновими двигунами конструкції, має ще дуже великі резерви зниження ваги.

На головну. Блок циліндрів. Призначення і загальна будова КШМТому в найближчому майбутньому заміна сірого чавуну алюмінієм в блоках циліндрів двигунів набуде ще ширшого і швидшого поширення.

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМГнізда-постелі для вкладишів корінних шийок колінчастого вала. Кришкакорінних шийок колінчастого вала

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМРозподільна поверхня“Замок” вкладиша. Товщина вкладиша. Канавка для мащення. Ширина вкладиша. Отвір для мащеннястальна стрічка завтовшки 1,5—1,7 мммідно-нікелевий підшар—0,25—0,45 мм антифрикційний шар — 0,15—0,35 мм

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМ“Вусик”Канавка

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМКришки корінних підшипників не взаємозамінні.

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМПоловинна юбка. Глибока юбка. Підвищена жорсткість блок-картера

На головну. Картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМВисока жорсткість блок-картера. Кришка корінних підшипників (“підошва”)

На головну. Блок-картер тунельного типу. Призначення і загальна будова КШМ ЯМЗ-240 К-701 Найбільша жорсткість блок-картера

На головну. Призначення і загальна будова КШМСальникова набивка

На головну. Призначення і загальна будова КШММаслосгіна різьба. Сальникова набивка

На головну. Блок-картер з підшипниками. Призначення і загальна будова КШМСорочка охолодження – простір між стінками блока і гільзами циліндра, заповнений рідиною

Виконання циліндрівокремо. На головнув блоціЦиліндри і гільзи Д-144 ВАЗ

На головну. Циліндри і гільзи. Дзеркало циліндра. Дзеркало циліндра – внутрішня старанно відполірована поверхня циліндра

На головну. Циліндри і гільзи. Вставні гільзи Блок-картер з вставними гільзами. Вставні гільзи вийняті з блока. Переваги : Спрощення відливки блок-картера. Застосування більш зносостійких матеріалів. Зменшення трудоємкості ремонту. Рівномірніше охолодження. Недоліки : Зменшення жорсткості блок-картера. Необхідність додатково ущільнювати сорочку охолодження

Технологія виготовлення блоків циліндрів

з повітряним охолодженням“мокрі”На головну“сухі”Циліндри і гільзи. Класифікація циліндрів і гільз

“Сухі” гільзи. На головну. Циліндри і гільзи ГАЗ-52 ЗМЗ-53“Суха”

“Сухі” гільзи. На головну. Циліндри і гільзи. Розточування. Охолодження

“Мокрі” гільзи. На головну. Циліндри і гільзи СМД-60“Мокра” ЗМЗ-53

“Мокрі” гільзи. На головну. Циліндри і гільзи

Ущільнення “мокрих” гільзи. На головну. Циліндри і гільзи СМД-60 ЗІЛ-130 Ка. МАЗ-740

Маркування гільз і циліндрів. На головну. Циліндри і гільзи. Місце маркування СМД-60 Д-144

Маркування гільз. На головну. Циліндри і гільзи мала середня“большая”

Маркування циліндрів. На головну. Циліндри і гільзи мала середня“большая”

Головка циліндрів. На головну. Головка циліндра – складна відливка з чавуну або алюмінієвого сплаву, закриває циліндри зверху. Разом з стінками циліндра і днищем поршня головка створює закритий об”єм в циліндрі – камеру згорання. Призначення головки циліндрів

Головка циліндрів. На головну. Призначення головки циліндрів

Головка циліндрів. На головну. Камери згорання карбюраторних двигунів. Г – подібна ГАЗ-69, ГАЗ-51 ГАЗ-69 ГАЗ-51

Головка циліндрів. На головну. Камери згорання карбюраторних двигунівчашеподібначашеподібнашатроваклиноподібна

Головка циліндрів. На головну. Камери згорання дизельних двигунів (розділені)Вихрова камера. Передкамера. Основна камера. Основна камера

Головка циліндрів. На головну. Камери згорання дизельних двигунів (нерозділені)Д-240 Д-144 СМД-60

Головка циліндрів. На головну. Класифікація головок циліндрівіндивідуальнагруповазагальна. Д-144 Ка. МАЗ-740 ЗІЛ-130 ЗМЗ-53 Д-240 ВАЗ-2103

Головка циліндрів. На головну. Прокладка головки блока циліндрів. Металоасбестова прокладка призначена для ущільнення газорідинного стику між блоком і головкою

Головка циліндрів. На головну. Прокладка головки блока циліндрів. Прокладка з м’якого матеріалу (класична)Прокладка з багатошарової сталіОкантовка камери згоранняІмпрегнування. Вітон-елемент. М’який матеріал. Перфорований несучий лист. Нижній лист. Шар уловлювача Нижній лист. З’єднувальні заклепки

Головка циліндрів. На головну. Порядок затяжки головки до блока циліндрів. Головка блока. Блок циліндрів

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Призначення. Поршень сприймає й передає шатуну тиск газів, що згорають над ним, створює розрідження, необхідне для впуску свіжого заряду, і стискує його, виштовхує продукти згорання

На головну. Поршень з кільцями. Вимоги до поршнів. Зносостійкість. Легкість. Тепловідведення

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Матеріал виготовлення. Чавун. Алюмінієвий сплав ЯАЗ-204 ЗМЗ-53

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Матеріал виготовлення. Анодированные днища поршней. Днища поршней с анодированными дни-щами не вывертывать с целью установкивыступа поршней. Данные поршни определяются по серойокраске поверхности днища.

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Будова і розміри поршня. Днище. Ущільнююча частина, “головка” Направляюча частина, “юбка” Бобишки. Чавунне кільце (вставка)Камера згорання в днищі поршня. Канал масляного охолодження. Отвір для поршневого пальця. Канавка для стопорного кільця. Отвір для зворотнього стікання масла. Тонкий шар олова (для кращого притирання. Виямки під бобишками

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Будова і розміри поршня

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Будова і розміри поршня

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Будова і розміри поршня1 Ø полости камеры сгорания2 Днище поршня3 Камера сгорания (полость камеры сгорания)4 Кромка днища5 Жаровой пояс6 Канавка для компрессионного поршневого кольца7 Перемычка между кольцами8 Дно канавки9 Смещенная перемычка между кольцами10 Торцы канавки11 Канавка для маслосъемного поршневого кольца12 Отверстие для обратного стока масла13 Бобышки поршня14 Предохранительное расстояние между канавками15 Канавка для упорного кольца16 Расстояние между внутренними торцами бобышек поршня17 Посадочный поясок18 Нижняя кромка юбки поршня19 Диаметр поршня 90 °C против отверстия для пальца20 Отверстие для поршневого пальца21 Глубина полости камеры сгорания (MT)22 Направляющий пояс23 Пояс поршневых колец24 Высота головки поршня25 Длина поршня26 Канал масляного охлаждения27 Упрочняющая вставка для кольца28 Гильза пальца29 Ø измерительного окна30 Превышение днища (BÜ)

На головну. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Будова і розміри поршня

Составные соединенные поршни состоят из кованной (для обеспечения максимальной прочности) головки и литой алюминиевой (для снижения массы) юбки. Будова поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

Будова поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

Поршневой палец большого диаметра соединяет головку, юбку и шатун в единый узел. При работе алюминиевая юбка нагревается меньше, чем юбки поршней обычной конструкции, что позволяет уменьшить зазор между ней и гильзой, а это продлевает срок службы поршня. Стальная головка поршня лучше выдерживает высокое давление, характерное для современных двигателей. Поршень обладает более высокой прочностью в сравнении с поршнями из алюминия и предотвращает появление трещин на закраинах поршня при высоких внутренних температурах, которые могут возникнуть в некоторых областях применения. Будова поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

Поршень для дизельных двигателей сканалом для охлаждения иупрочняющей вставкой для кольца. Составной поршень с кованой стальнойверхней частью и алюминиевой юбкой. Поршень для бензиновых двигателей. Типи поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

На головну. Будова поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Латунна шпилька ( двохтактний двигун)Виямки для клапанів. Канал для охолодження

На головну. Будова поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Розріз для зменшення заїдання і мінімального зазору між поршнем і циліндром (бензинові двигуни)Отвір для зворотнього стікання масла. Виямки під бобишками (для зменшення маси поршня)

На головну. Маркування поршнів. Поршень з кільцями і поршневим пальцем мала

На головну. Призначення і класифікація поршневих кілець. Поршневі кільця. КомпресійніМаслоз’ємніПоршневі кільця застосовують для ущільнення рухомого з'єднання поршня з гільзою циліндра та підведення до неї частини теплоти, що сприймається днищем поршня. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

На головну. Компресійні кільця. Компресійні кільця призначені для ущільнення зазору між поршнем і стінкою циліндра ( недопускають прорив повітря і газів в картер, а також масла в камеру згорання), відводять тепло від головки поршня до стінок циліндра. Поршень. Циліндр Прямокутне Конусне ( Д-240, Д-108, Д-130 З виточкою на внутрішній стороні (ЗМЗ-53, 24 Д, СМД-14, ЗІЛ-130) Двохстороння трапеція Одностороння трапеція (А-41, А-01 М, СМД-60, ЯМЗ)Поршень з кільцями і поршневим пальцем

На головну. Маслоз’ємні кільця. Маслоз’ємні кільця призначені для знімання зайвого масла з поверхні дзеркала циліндра, щоб обмежити його надмірне проникнення у камеру згоряння. Поршень. Циліндр. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Тангенціальний розширювач

На головну. Маслоз’ємні кільця. Поршень з кільцями і поршневим пальцем1231 Коробчастого типу Складені маслознімні кільця 1 - плоский кільцевий сегмент2 – осьовий розширювач3 – радіальний розширювач

На головну. Підбір кілець. Поршень з кільцями і поршневим пальцем До поршня До циліндра. Замок кільця

На головну. Установка кілець на поршень. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Верхнє кільце хромоване Вісь поршневого пальця

На головну. Поршневий палець. Поршневий палець призначений для шарнірного з'єднання поршня з шатуном і передавання зусиль від поршня до шатуна Поршень з кільцями і поршневим пальцем

На головну. Плаваюча посадка поршневого пальця. Поршень з кільцями і поршневим пальцем. Стопорне кільце

На головну. Плаваюча посадка поршневого пальця. Поршень з кільцями і поршневим пальцем

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Призначення. Шатун з'єднує поршень з колінчастим валом. Під час роботи двигуна шатун залежно від співвідношення сил з боку поршня і колінчастого вала передає зусилля від поршня колінчастому валу або, навпаки, від колінчастого вала поршню.

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Матеріал виготовлення. Шатуни виготовляють куванням у штампах з подальшою термічною й механічною обробкою. Як матеріал для виготовлення шатунів застосовують високоякісні вуглецеві і леговані хромонікелеві, хромомолібденові сталі

На головну. Будова шатуна. Верхня головка. Стержень. Гайка. Шатунні підшипники. Болт. Кришка нижньої головки. Отвір для змащування поршневого пальця. Бобишки для знімання металу з верхньої головки. Нижня головка. Бобишки для знімання металу з нижньої головки. Втулка верхньої головки. Шатун, шатунні підшипники

На головну. Поршнева головка Шатун, шатунні підшипники. Розміщення бобишок для знімання металу з поршневої головки

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Звичайна конструкція поршня і шатуна. Трапецевидна конструкція головки шатуна. Тиск. Площа навантаження. Тиск. Площа навантаження. Збільшення площі навантаження. У деяких дизелях головка має конічну форму (у верхній частині вужча, ніж у нижній). Це дає змогу підвищити рівномірність навантаження бобишок поршня, а отже, забезпечити рівномірність їх деформації та спрацювання. Поршнева головка

На головну. Кривошипна головка. Шатун, шатунні підшипники. Нероз’ємна. Роз’ємна

На головну. Кривошипна головка. Шатун, шатунні підшипники

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Кривошипна головка. Форми ступінчастих стикових поверхонь шатунів з косим рознімом: а - шліцьова, б - однозуба, в – замкова шпонкового типу

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Технологія обробки нижньої головки шатуна. Розрізання. Крекінг. Шатун підлягає первинній обробці, потім кришка шатуна відрізається від головки шатуна, для кінцевої обробки обидві деталі з’єднують болтами. Шатун обробляють як цілу деталь, на головці шатуна лазерним променем прорізають лінію розлому для крекінгу, після цього кришку шатуна великим зусиллям відламують від головки

На головну. Шатун, шатунні підшипники. Обробка нижньої головки шатуна крекінгом

На головну. Будова шатуна. Шатун, шатунні підшипники. Отвір в верхній головціОтвір в нижній головціКанал

На головну. Стержень шатуна. Шатун, шатунні підшипники. Двотавровий переріз. Перерізи стержня

На головну. Стержень шатуна. Шатун, шатунні підшипники. Теперь разберемся, откуда взялось название шатуны с Н-образным стержнем. Если такой шатун разрезать поперек, то в сечении он будет напоминать букву "Н". Строго говоря, у стандартных шатунов профиль поперечного сечения тоже напоминает букву "Н", только и повернутую на 90 градусов. На первый взгляд эффект от применения Н-образного шатуна не виден вовсе. Так для чего используют Н-образные шатуны, и что дает их применение? Н-образный профиль позволяет снизить массу шатуна в среднем 1,4 раза, что, в свою очередь, дает лучшую приемистость и уменьшает инерционные нагрузки в двигателе. Уменьшение массы не отражается на прочности Н-образного шатуна, поскольку такой профиль по-другому воспринимает нагрузки и испытывает другие — меньшие — напряжения. Н-образный шатун за счет применяемого профиля в несколько раз жестче в поперечном сечении, чем стандартный, а соответственно, способен выдерживать большие нагрузки, которые возникают, например, в форсированных (турбированных) двигателях.

На головну. Шатунні болти. Шатун, шатунні підшипники

На головну. Комплектування шатунів. Шатун, шатунні підшипники. Відхилення маси окремих шатунів у межах комплекту їх для одного двигуна не повинно перевищувати 8—10 г

На головну. Шатунні підшипники. Шатун, шатунні підшипники. Колінчастий вал. Шатунний підшипник. Шатун. Моторне масло

Колінчастий вал. На головну. Призначення. Колінчастий вал сприймає зусилля від поршнів через шатуни і передає їх трансмісії, а також приводить у дію різні механізми двигуна (механізм газорозподілу, масляний насос та ін.).

Колінчастий вал. На головну. Будова. Корінні шийки. Шатунні шийки. Щоки. Носок. Хвостовик. Противаги

Колінчастий вал. На головну. Виготовлення. Закалювання шийок стальних валів СВЧ на глибину 1,5 – 5 мм. Шліфування і полірування

Колінчастий вал. На головну. Противаги. Противаги, що служать для розвантаження корінних підшипників від відцентрових сил, розмішені на щоках колінчастого вала діаметрально протилежно від шатунних шийок. Д-240 ЗМЗ-53 Д-21 А

Колінчастий вал. На головну. Будова. В однорядних двигунах число шатунних шийок відповідає числу циліндрів. При V-подібному розміщенні циліндрів, коли на одній шийці розміщено два шатуни, кількість шатунних шийок вдвічі менша, ніж число циліндрів, а довжина шийки більша, ніж в однорядних двигунах. Рядний двигун. V-подібний двигун

Колінчастий вал. На головну. Будова. Колінчасті вали з числом корінних опор, яке на одиницю перевищує число шатунних шийок, називаються повноопорними. Повноопорний. А-01 М (Т-4 А)Неповноопорний. ГАЗ-52

Колінчастий вал. Будова. Пробка

Колінчастий вал. Будова

Колінчастий вал. Обмеження осьового переміщення. Напівкільця

Колінчастий вал. На головну. Кривошип колінчастого вала. Кривошип - вузол, який складається з двох сусідніх опор і шатунної шийки, з'єднаної з ними щоками. Кут розвалу кривошипів колінчастого вала визначається як інтервал чергування робочих ходів за кутом повороту колінчастого вала720оі =

Колінчастий вал. На головну. Розміщення кривошипів колінчастого вала. Кутовий інтервал 120°Кутовий інтервал 180°720о3 == 120о720о4 == 180о. Рядні двигуни

Колінчастий вал. На головну. Розміщення кривошипів колінчастого вала. Кутовий інтервал 144°Кутовий інтервал 120°720о5 == 144о720о6 == 120о. Рядні двигуни

Колінчастий вал. На головну. Розміщення кривошипів колінчастого вала720о4 == 180о. V - подібні двигуни. Кутовий інтервал 180°

Колінчастий вал. На головну. Розміщення кривошипів колінчастого вала. Кутовий інтервал 120°Кутовий інтервал 90°720о6 == 120о720о8 == 90о. V - подібні двигуни

Маховик. На головну. Маховик можна віднести відразу до декількох систем двигуна, тому в цих систехм він виконує окремі функціїПризначення, будова

Маховик. На головну. Зменшення нерівномірності обертання колінчастого вала і полегшення подолання двигуном короткочасних перевантажень - (маховик - конструктивний елемент кривошипно-шатунного механізму) Призначення, будова

Маховик. На головну. Згладжування пульсацій крутного моменту відбувається за рахунок періодичного накопичення та віддачі кінетичної енергії маховиком. Енергія запасається під час робочого ходу поршня (корисний) і витрачається при інших тактах двигуна (допоміжні), в т.ч. на виведення поршнів з мертвих точок. Призначення, будова

Маховик. На головну. Чим більше циліндрів в двигуні, тим робочий хід поршня в кожному з них займає більше часу, отже, крутний момент такого двигуна більш рівномірний, а маса маховика може бути зменшена. Призначення, будова

На головну. Передача крутного моменту від стартера на колінчастий вал двигуна (маховик - ведена шестерня редуктора системи запуску)Маховик. Призначення, будова

На головну. Передача крутного моменту від двигуна до коробки передач (маховик - ведучий диск зчеплення. Маховик. Призначення, будова

На головну. Маховик кріпитися на хвостовику колінчастого валу біля заднього корінного підшипника. Маховик. Призначення, будова

На головну. Розрізняють такі види конструкції маховиків:• суцільний;• двохмасовим;• полегшений. Маховик. Призначення, будова

На головну. Полегшений маховик використовується при тюнінгу двигуна. Перерозподіл маси маховика до країв диска дозволяє зменшити його масу до 1,5 кг і в свою чергу зменшити момент інерції. Із застосуванням полегшеного маховика двигун швидше досягає максимальних обертів, відповідно має кращу розгінну динаміку, а також спостерігається збільшення потужності до 5%. Маховик. Призначення, будова

Питання для закріплення матеріалу1. Яке призначення і з яких деталей складається К. Ш. М.?2. Пояснити, що таке «аксіальний» і «дезаксіальний» К. Ш. М.3. В якій послідовності затягуються гайки кріплення головки циліндрів?4. Як підібрати комплект гільз, поршнів, поршневих кілець для двигуна?5. Як підібрати шатунні і корінні підшипники колінчастого вала?6. Який колінчастий вал називається повноопорним?7. Як ущільнюється гільза у нижній частині блок-картера?8. Як утримується колінчастий вал від осьового зміщення?9. Навіщо шатунні шийки колінчастого вала виконуються пустотілими?Домашнє завдання. Трактори та автомобілі: Підручник / Я. Ю. Білоконь, А. І. Окоча, С. О. Войцехівський – ст. 51-64