Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

• неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
• подвижные детали КШМ — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.

Блок-картер

Блок-картер - основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем.

Цилиндр

Цилиндры представляют собой направляющие элементы ⭐ кривошипно-шатунного механизма. Внутри их перемещаются поршни. Длина образующей цилиндра определяется ходом поршня и его размерами. Цилиндры работают в условиях резко изменяющегося давления в надпоршневой полости. Их стенки соприкасаются с пламенем и горячими газами, имеющими температуру до 1500… 2 500 °С.

Цилиндры должны быть прочными, жесткими, термо- и износостойкими при ограниченном количестве смазки. Кроме того, материал цилиндров должен обладать хорошими литейными свойствами и легко обрабатываться на станках. Обычно цилиндры изготавливают из специального легированного чугуна, но могут применяться также алюминиевые сплавы и сталь. Внутреннюю рабочую поверхность цилиндра, называемую его зеркалом, тщательно обрабатывают и покрывают хромом для уменьшения трения, повышения износостойкости и долговечности.

В двигателях с жидкостным охлаждением цилиндры могут быть отлиты вместе с блоком цилиндров или в виде отдельных гильз, устанавливаемых в отверстиях блока. Между наружными стенками цилиндров и блоком имеются полости, называемые рубашкой охлаждения. Последняя заполняется жидкостью, охлаждающей двигатель. Если гильза цилиндра своей наружной поверхностью непосредственно соприкасается с охлаждающей жидкостью, то ее называют мокрой. В противном случае она называется сухой. Применение сменных мокрых гильз облегчает ремонт двигателя. При установке в блок мокрые гильзы надежно уплотняются.

Цилиндры двигателей воздушного охлаждения отливают индивидуально. Для улучшения теплоотвода их наружные поверхности снабжают кольцевыми ребрами. У большинства двигателей воздушного охлаждения цилиндры вместе с их головками крепят общими болтами или шпильками к верхней части картера.

В V-образном двигателе цилиндры одного ряда могут быть несколько смещены относительно цилиндров другого ряда. Это связано с тем, что на каждом кривошипе коленчатого вала крепятся два шатуна, один из которых предназначен для поршня правой, а другой - для поршня левой половины блока.

Блок цилиндров

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

Плотное соединение блока цилиндров и головки блока обеспечивается с помощью болтов или шпилек с гайками. Для герметизации стыка с целью предотвращения утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения между блоком цилиндров и головкой блока устанавливается прокладка. Она обычно изготавливается из асбестового картона и облицовывается тонким стальным или медным листом. Иногда прокладку с обеих сторон натирают графитом для защиты от пригорания.

Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, обычно называется поддоном. В двигателях сравнительно малой мощности поддон служит также резервуаром для моторного масла. Поддон чаще всего выполняется литым или изготавливается из стального листа штамповкой. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка (на двигателях небольшой мощности для уплотнения этого стыка часто используется герметик - «жидкая прокладка»).

Остов двигателя

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.

Поршень

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть - юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.

Рис. Конструкции поршней с различной формой днища (а-з) и их элементов:
1 - бобышка; 2 - стенка поршня; 3 - ребро; 4 - днище поршня; 5 - канавки для компрессионных колец; 6 - дренажное отверстие для отвода масла

Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б-з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е-з).

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна, или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

Поршень, подвергающийся воздействию значительных силовых и тепловых нагрузок, должен обладать высокой прочностью, теплопроводностью и износостойкостью. В целях уменьшения инерционных сил и моментов у него должна быть малая масса. Это учитывается при выборе конструкции и материала для поршня. Чаще всего материалом служит алюминиевый сплав или чугун. Иногда применяют сталь и магниевые сплавы. Перспективными материалами для поршней или их отдельных частей являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения.

Поршневые кольца

Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение поршня с цилиндром. Они предотвращают прорыв газов из надпоршневой полости в картер и попадание масла в камеру сгорания. Различают компрессионные и маслосъемные кольца.

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

Маслосъемные кольца (одно или два) удаляют масло со стенок цилиндра, не позволяя ему попадать в камеру сгорания. Они располагаются на поршне под компрессионными кольцами. Обычно маслосъемные кольца имеют кольцевую канавку на наружной цилиндрической поверхности и радиальные сквозные прорези для отвода масла, которое по ним проходит к дренажным отверстиям в поршне (см. рис. а). Кроме маслосъемных колец с прорезями для отвода масла используются составные кольца с осевыми и радиальными расширителями.

Для предотвращения утечки газов из камеры сгорания в картер через замки поршневых колец необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец не располагались на одной прямой.

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Поршневой палец

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим) проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

Поршневые пальцы изготавливают из высококачественной стали. Для обеспечения высокой износоустойчивости их наружную цилиндрическую поверхность подвергают закалке или цементации, а затем шлифуют и полируют.

Поршневая группа состоит из довольно большого числа деталей (поршень, кольца, палец), масса которых по технологическим причинам может колебаться; в некоторых пределах. Если различие в массе поршневых групп в разных цилиндрах будет значительным, то при работе двигателя возникнут дополнительные инерционные нагрузки. Поэтому поршневые группы для одного двигателя подбирают так, чтобы они несущественно отличались по массе (для тяжелых двигателей не более чем на 10 г).

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

• шатуна
• верхней и нижней головок шатуна
• подшипников
• шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации

Шатун

Шатун соединяет поршень с кривошипом коленчатого вала и, преобразуя возвратно-поступательное движение поршневой группы во вращательное движение коленчатого вала, совершает сложное движение, подвергаясь при этом действию знакопеременных ударных нагрузок. Шатун состоит из трех конструктивных элементов: стержня 2, верхней (поршневой) головки 1 и нижней (кривошипной) головки 3. Стержень шатуна обычно имеет двутавровое сечение. В верхнюю головку для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку 6 с отверстием для подвода масла к трущимся поверхностям. Нижнюю головку шатуна для обеспечения возможности сборки с коленчатым валом выполняют разъемной. У бензиновых двигателей разъем головки обычно расположен под углом 90° к оси шатуна. У дизелей нижняя головка шатуна 7, как правило, имеет косой разъем. Крышка 4 нижней головки крепится к шатуну двумя шатунными болтами, точно подогнанными к отверстиям в шатуне и крышке для обеспечения высокой точности сборки. Чтобы крепление не ослабло, гайки болтов стопорят шплинтами, стопорными шайбами или контргайками. Отверстие в нижней головке растачивают в сборе с крышкой, поэтому крышки шатунов не могут быть взаимозаменяемыми.

Рис. Детали шатунной группы:
1 - верхняя головка шатуна; 2 - стержень; 3 - нижняя головка шатуна; 4 - крышка нижней головки; 5 - вкладыши; 6 - втулка; 7 - шатун дизеля; S - основной шатун сочлененного шатунного узла

Для уменьшения трения в соединении шатуна с коленчатым валом и облегчения ремонта двигателя в нижнюю головку шатуна устанавливают шатунный подшипник, который выполнен в виде двух тонкостенных стальных вкладышей 5, залитых антифрикционным сплавом. Внутренняя поверхность вкладышей точно подогнана к шейкам коленчатого вала. Для фиксации вкладышей относительно головки они имеют отогнутые усики, входящие в соответствующие пазы головки. Подвод масла к трущимся поверхностям обеспечивают кольцевые проточки и отверстия во вкладышах.

Для обеспечения хорошей уравновешенности деталей кривошипно-шатунного механизма шатунные группы одного двигателя (как и поршневые) должны иметь одинаковую массу с соответствующим ее распределением между верхней и нижней головками шатуна.

В V-образных двигателях иногда используются сочлененные шатунные узлы, состоящие из спаренных шатунов. Основной шатун 8, имеющий обычную конструкцию, соединен с поршнем одного ряда. Вспомогательный прицепной шатун, соединенный верхней головкой с поршнем другого ряда, нижней головкой шарнирно крепится с помощью пальца к нижней головке основного шатуна.

Соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.

Конструкции коленчатых валов отличаются сложностью. Их форма определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы двигателя и числом коренных опор. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 3, шатунные шейки 2, щеки 4, противовесы 5, передний конец (носок 1) и задний конец (хвостовик 6) с фланцем.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.

Коленчатые валы изготавливают методом ковки или литья из среднеуглеродистых и легированных сталей (может применяться также чугун высококачественных марок). После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия.

В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.

Маховик

Маховик крепится к фланцу хвостовика коленчатого вала. Он 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. Поверхность маховика, которая соприкасается с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

Рис. Коленчатый вал:
1 - носок; 2 - шатунная шейка; 3 - коренная шейка; 4 - щека; 5 - противовес; 6 - хвостовик с фланцем

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) представляет собой важный механизм автомобильного двигателя , который преобразовывает поступательные движения поршневой системы во вращательное движение коленчатого вала двигателя, от которого, в свою очередь, это движение передается на колеса автомобиля, что и приводит машину в движение.

Принцип работы кривошипно-шатунного механизма

Под давлением газов, которые образуются в цилиндрах двигателя при сгорании топливно-воздушной смеси, поршень совершает поступательное движение по направлению к коленчатому валу.

Важные детали механизма, а именно: поршень, шатун и вал помогают преобразовывать движения поступательного характера в движения вращательного, что в свою очередь запускает вращение колес автомобиля.

«Cshaft». Под лицензией Public domain с сайта Викисклада - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cshaft.gif#mediaviewer/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB:Cshaft.gif

В обратном порядке взаимодействие вала и поршня выглядит следующим образом: вал при вращательном движении через детали механизма - вал, шатун и поршень, преобразовывает энергию в поступательное поршневое движение.

By A. Schierwagen using OpenOffice Draw , via Wikimedia Commons

Как устроен кривошипно-шатунный механизм

Рисунок: http://mediaport.net.ua

Механизм состоит из деталей, как подвижных, так и неподвижных.

Детали подвижного типа:

• поршень;
• маслосъемное кольцо (1);
• компрессионные кольца (2);
• поршневой палец (3);
• стопорное кольцо (4);
• шатун;
• крышка шатуна (5);
• крепежный болт (6);
• вкладыши (7);
• втулка (8);
• коленчатый вал;
• шатунная шейка (9);
• противовес (10);
• коренная шейка (11);
• маховик

Детали неподвижного типа:

• блок и головка цилиндров ;

Поршень с кольцами и пальцем

Поршень - это небольшая цилиндрическая деталь, изготовленная из алюминиевого сплава. Его основным назначением является преобразование давления выделяемых газов в поступательное движение, передаваемое в шатун. Возвратно-поступательное движение обеспечивается за счет гильзы.

Поршень состоит из юбки, головки и дна (днища). Дно может иметь разную форму (выпуклую, вогнутую или плоскую), в нем содержится камера сгорания. На головке расположены небольшие канавки для поршневых колец (маслосъемных и компрессионных).

Кольца компрессионного типа предотвращают возможное попадание газов в двигательный картер, а кольца малосъемного типа предназначены для удаления лишнего масла со стенок цилиндра.

Юбка оснащена специальными бобышками с отверстиями, для установления поршневого пальца, соединяющий поршень и шатун.

Шатун

Шатун - еще одна деталь КШМ, которая изготавливается из стали методом штамповки или ковки, оснащенная шарнирными соединениями. Шатун предназначен для передачи энергии движения от поршня к валу.

Шатун складывается из верхней, разборной нижней головки и стержня. Верхняя головка соединяется с поршневым пальцем. Нижнюю разборную головку можно соединять с шейкой вала с помощью крышек (шатунных).

Кривошип (колено)

К любому кривошипу (колено) крепится шатун поршня. Зачастую кривошип располагается от оси шеек в определенном радиусе, что определяет ход поршня. Именно эта деталь дала название кривошипно-шатунному механизму.

Коленчатый вал

Еще одна подвижная деталь механизма сложной конфигурации, изготовленная из чугуна или стали. Основным назначением вала является преобразование поступательного поршневого движения поршня во вращательный момент.

Коленчатый вал складывается из шеек (коренных, шатунных), щек (соединяющих шейки) и противовесов. Щеки создают равновесие при работе всего механизма. Внутри шейки и щеки оснащены небольшими отверстиями, через которые под давлением происходит подача масла.

Маховик

Маховик, как правило, установлен на конце вала. Изготавливается из чугуна. Маховик предназначен для повышения равномерного вращения вала для запуска двигателя с помощью стартера.

В настоящее время чаще применяются маховики двухмассового типа - два диска, которые достаточно плотно соединены между собой.

Блок цилиндров

Это неподвижная деталь КШМ, которая изготавливается из чугуна или алюминия. Блок предназначен для направления поршней, именно в них осуществляется весь рабочий процесс.

Блок цилиндров может быть оснащен рубашками охлаждения, постелями для подшипников (распределительного и коленчатого вала), точкой крепления.

Головка цилиндров

Эта деталь оснащена камерой сгорания, каналами (впускными и выпускными), отверстиями для свечей зажигания, втулками и седлами. Головка цилиндров изготавливается из алюминия.

Как и блок, головка также имеет рубашку охлаждения, которая соединяется с рубашкой цилиндра. А вот герметичность этого соединения обеспечивается специальная прокладка.

Закрывается головка небольшой штампованной крышкой, при этом между ними устанавливается резиновая прокладка, устойчивая к воздействию масел.

Поршень, гильза цилиндров и шатун образуют то, что автомобилисты обычно называют цилиндр. Двигатель может иметь от одного до 16, а иногда и больше цилиндров. Чем больше цилиндров, тем больше общий рабочий объем двигателя и, соответственно, тем больше его мощность. Но нужно понимать, что при этом одновременно с мощностью растет и расход топлива. Цилиндры в двигателе могут располагаться по различным компоновочным схемам:

• рядная (оси всех цилиндров располагаются в одной плоскости)
• V-образная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 60 или 120 градусов в двух плоскостях)
• оппозитная компоновка (оси цилиндров располагаются под углом 180 градусов)
• VR-компоновка (аналогично V-образной, но плоскости располагаются под небольшим углом относительно друг друга)
• W-образная компоновка представляет собой совмещение на одном коленчатом валу двух VR-компоновок, расположенных V-образно со смещением относительно вертикали

От компоновочной схемы зависит балансировка двигателя, а так же его размер. Наилучшей балансировкой обладает оппозитный двигатель, однако он редко используется на автомобилях из-за конструктивных особенностей.

Так же отличным балансом обладает рядный шестицилиндровый двигатель, но его применение на современных автомобилях практически невозможно из-за его громоздкости. Наибольшее распространение получили V-образные и W-образные двигатели из-за наилучшего сочетания динамических характеристик и конструктивных особенностей.

Ни для кого не секрет, что основной механизм, который приводит автомобиль в движение, – это двигатель. Т.е. можно сказать, что силовой агрегат – это сердце любой машины. Но без кривошипно-шатунного механизма функционирование ДВС невозможно. Получается, что КШМ не что иное, как сердце двигателя. И именно об этом механизме Авто-Гурман.ру расскажет ниже.

Кривошипно-шатунный механизм. Что это такое?

КШМ – это механизм, который преобразует одно движение в другое. То есть, например, вращение он может преобразовать в качательные, поступательно-толкательные и иные движения.

Встретить кривошипно-шатунный механизм можно не только в поршневых ДВС, но и в различных компрессорах, насосах и в других механических устройствах.

На сегодняшний день КШМ является самым популярным механизмом для преобразования одного движения в другое. Поэтому сейчас стоит рассмотреть его устройство.

Устройство КШМ

Основные элементы механизма делятся на две группы:

1. Подвижные;

2. Неподвижные.

Подвижные элементы – это поршни, поршневые кольца, пальцы, коленвал с маховиком и шатун. Все элементы поршней – это поршневая группа.

Неподвижные элементы – это соединительные детали, блок цилиндра и его головка, а также поддон и картер с подшипниками коленвала.

Разберем каждый элемент более подробно.

Поршень
Поршень – элемент КШМ, изменяющий давление газа. Такие изменения осуществляются путем его возвратно-поступательного движения.

Внешне поршень выполнен в форме цилиндра, изготовленного из алюминиевого сплава. Основные детали поршня – днище, юбка и головка. Каждая деталь выполняет свою функцию. Днище имеет камеру сгорания. В головке находятся специальные нарезные канавки, в которых располагаются поршневые кольца. Основное предназначение колец – защита картера двигателя от газов и удаление излишек масла со стенок цилиндра. Юбка внутри себя имеет поршневой палец, который размещается в этом элементе механизма за счет специальных бобышек.

В юбке находятся две бобышки для размещения поршня с шатуном пальца.

Шатун
Шатун – главный элемент кривошипно-шатунного механизма для передачи поршневого усилия к коленвалу. Данная деталь может быть кованой из стали или титана.

По конструкции шатун состоит из стержня с двутавровым сечением, а также головок (верхней и нижней). Верхняя головка, как и юбка имеет бобышки, в которых находится поршневой палец, а нижняя разборная головка обеспечивает высокую точность соединения деталей.

Блок и головка цилиндров
Блок цилиндров имеет специальные охлаждающие рубашки, точки крепления для основных узлов и приборов, а также постель для подшипников коленвала и распредвала.

Сам блок и головка отливаются из чугуна или алюминия. Ну, а основное назначение блока – направление поршней.

Что касается головки блока, то она имеет внутри себя специальные отверстия под свечи зажигания, впускные-выпускные каналы, втулки, а также камеру сгорания и запрессованные седла.

Коленвал
Коленчатый вал – элемент для восприятия усилий от шатуна, в дальнейшем преобразующий эти усилия в крутящий момент. Чаще всего его изготавливают из чугуна или стали. Состоит он из корневых и шатунных шеек. Шейки соединяются специальными щеками. Их основной рабочий процесс происходит непосредственно в подшипниках скольжения. Щеки и шейки имеют специальные отверстия, предназначенные для подачи масла.

Маховик
Маховик располагается на конце коленвала. Он играет одну из главных ролей в работе двигателя – участвует в запуске ДВС через стартер.

Вот основные элементы кривошипно-шатунного механизма. Сейчас же Авто-Гурман.ру хочет познакомить вас принципом работы КШМ.

Кривошипно-шатунный механизм: принцип работы

И так, поршень находится на максимальном расстоянии от коленвала. Кривошип и шатун выстроились в одну линию. В этот момент в цилиндр поступает топливо, и оно начинает гореть. Продукты горения, а именно расширяющие газы, перемещают поршень к коленвалу. Вместе с этим перемещается и шатун, нижняя головка которого поворачивает коленвал на 180°. После этого шатун и его головка перемещаются и поворачиваются в обратном направлении, возвращаясь в исходное положение. Поршень также возвращается обратно на первоначальное место. И такой процесс работы идет по кругу.

Как видно кривошипно-шатунный механизм – главный механизм двигателя, от работы которого зависит исправность автомобиля. Поэтому за данным узлом нужно всегда следить и при любых признаках неисправности устранять ее как можно быстрее, так как результатом поломок КШМ может стать полный выход из строя двигателя, ремонт которого сильно отразится на личном бюджете.

Министерство образования и науки РТ

Курсовая работа

Тема «Назначение и устройство кривошипно – шатунного механизма двигателей внутреннего сгорания»

Подготовил:

Руководитель:

преподаватель

2014 год

Введение 3

1 Назначение, устройство и работа 6

2 Техническое обслуживание и ремонт 18

2.1 Основные неисправности. Причины. Признаки 18

2.2 Способы устранения неисправности, диагностические, регулировочные и очистительные работы 18

2.3 Регламентные работы 19

2.4 Основные дефекты приборов КШМ 21

2.5 Способы устранения дефектов 24

3 Организация рабочего места автослесаря и техника безопасности при ремонте 39

4 Охрана окружающей среды от вредного воздействия автомобильного транспорта 53

4.1 Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного воздуха. 53

4.2 Загрязнение придорожных земель 54

4.3 Загрязнение водоемов. Очистка стоков 56

4.4 Транспортный шум и другие физические воздействия 58

4.5 Защита от транспортных загрязнений 61

Список использованной литературы 63

Введение

«Скелетом» двигателя можно считать кривошипно-шатунный механизм (КШМ), который служит для преобразования поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала, и, как всякий скелет, состоит из подвижных и неподвижных частей. Неподвижны блок цилиндров с верхней частью картера, головка блока и масляный поддон (в живой природе аналогично сосуществуют черепаха и ее панцирь); подвижны – коленвал, шатун и поршень. КШМ – самый нагруженный и подверженный наибольшему износу механизм двигателя.

В кривошипно-шатунном механизме (КШМ) действуют силы инерции поступательно движущихся масс (ПДМ) и вращательно двищущихся масс. Силы инерции ПДМ вызывают массы поршневой группы (поршень-кольца-палец-вершняя часть шатуна). Силы инерции вращательных масс вызывают массы шатунной шейки, щек колевала и нижней части шатуна. Для «гашения» сил инерции ПДМ 1-го порядка и сил инерции ВМ, при расчете коленвала проектируются специальные противовесы и (или) дисбаланс в маховике. При изготовлении на заводе коленвал всборе с маховиком проходит динамическую балансировку исходя из строго определенной массы поршневого комплекта, поэтому нельзя использовать маховик от другого коленвала. При сборке поршневого комплекта, допуск по весу составляет всего несколько грамм по общему весу. Нарушение этих условий влечет за собой появление вибрации при работе двигателя и преждевременный износ деталей КШМ.

Перечислим основные «болезни» и симптомы, вызванные ненормальной работой КШМ и ГРМ.

Если двигатель не развивает полной мощности, плохо заводится, становится прожорливым, греется – это может быть следствием снижения компрессии в цилиндрах двигателя. Одна из причин – износ или залегание (потеря подвижности и неплотное прилегание к стенке цилиндра) поршневых колец. Другая причина, имеющая место только в бензиновых двигателях, - образование губчатых отложений на впускных клапанах. В результате ухудшается наполнение цилиндров, падает мощность. Негерметичность прокладки между блоком и головкой также спровоцирует целый букет малоприятных симптомов.

Многие неисправности можно определить на слух: металлический стук при холодном двигателе, пропадающий по мере его прогрева, - следствие износа юбки (тронка) поршня; резкий стук при изменении числа оборотов – результат износа поршневого пальца, болтающегося в бобышках; глухой стук при изменении числа оборотов – износились вкладыши. Отсутствие теплового зазора (следствие которого – неполное закрытие клапанов) вызывает хлопки во впускном и выпускном трубопроводе. В резком металлическом стуке под клапанной крышкой, сопровождающимся падением мощности, виноват нарушившийся тепловой зазор в приводе клапанов.

Причиной стука под клапанной крышкой может быть нарушение регулировки или выход из строя гидрокомпенсатора, если таковой имеется. В этом случае ситуация поправима с помощью автохимии.

Правильная эксплуатация двигателя крайне необходима, так как его ремонт достаточно трудоемкий и дорогостоящий процесс. И к кривошипно-шатунному механизму, это относится в первую очередь.

Ресурс работы двигателя – это продолжительность нормальной работы двигателя без его капитального ремонта. Для отечественных автомобилей ресурс двигателя составляет приблизительно 150 - 200 тысяч километров пробега, и несколько больше для иномарок.

Двигатель также требует периодических регулировок. Необходимо соблюдать сроки обслуживания его механизмов и систем, как этого рекомендует завод–изготовитель автомобиля.

Первый фактор, уменьшающий ресурс двигателя – частые перегрузки автомобиля.

Вторым фактором, влияющим на срок службы двигателя, является движение с максимально возможной скоростью длительное время.

Третий фактор, ускоряющий износ двигателя – экология. Грязный воздух и грязные дороги укорачивают жизнь не только человеку, но и разрушающе действуют на структуру металла, уменьшая ресурс двигателя. Поэтому необходимо вовремя производить замену фильтров, по мере возможности применять чистые масла и бензин, следить за внешним видом двигателя автомобиля.

1 Назначение, устройство и работа

Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня в цилиндре во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

Рис. 1 Общий вид четырехцилиндрового двигателя (продольный и поперечный разрез)

1 – блок цилиндров; 2 – головка блока цилиндров; 3 – поддон картера двигателя; 4 – поршни с кольцами и пальцами; 5 – шатуны; 6 – коленчатый вал; 7 – маховик; 8 – распределительный вал; 9 – рычаги; 10 – впускные клапаны; 11 – выпускные клапаны; 12 – пружины клапанов; 13 – впускные и выпускные каналы

У четырехцилиндрового двигателя кривошипно-шатунный механизм состоит из:

1. блока цилиндров с картером,
2. головки блока цилиндров,
3. поддона картера двигателя,
4. поршней с кольцами и пальцами,
5. шатунов,
6. коленчатого вала,
7. маховика.

В состав КШМ кривошипно-шатунного механизма двигателя входит две группы деталей: неподвижные и подвижные.

К неподвижным деталям относятся блок цилиндров, служащий основой двигателя, цилиндр, головки блока или головки цилиндров и поддон картера.

Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

Кривошипно-шатунный механизм воспринимает давление газов при такте сгорание-расширение и преобразовывает прямолинейное, возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

У V -образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы. Блок цилиндров объединяет в себе не только цилиндры и шатунно-поршневую группу, но и другие системы двигателя. Он является основой двигателя, в которой есть множество литых каналов и сверлений, подшипников и заглушек. Именно в блоке цилиндров вращается (на подшипниках) коленчатый вал. Во внутренних полостях блока циркулирует жидкость системы охлаждения, там же проходят и масляные каналы системы смазки двигателя. Большая часть из навесного оборудования двигателя монтируется, опять же, на блоке цилиндров.

Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером.

В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по оси коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится стальной штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.

На V -образных двигателях для повышения жесткости блока цилиндров его плоскость разъема, расположена ниже оси коленчатого вала.

В отливке блока цилиндров имеется рубашка для жидкостного охлаждения двигателя, представляющая собой полость между стенками блока и наружной поверхностью вставных гильз. Охлаждающая жидкость подается в рубашку охлаждения через два канала, расположенные по обеим сторонам блока цилиндров. К передней части блока цилиндров крепится крышка распределительных шестерен, а к задней – картер сцепления.

Блок цилиндров отливается из серого чугуна или из алюминиевого сплава.

Рабочая поверхность цилиндров является направляющей при движениях поршня и вместе с ним и головкой блока цилиндров образует замкнутое пространство, в котором происходит рабочий цикл двигателя. Для плотного прилегания поршня и поршневых колец к цилиндру и уменьшения сил трения между ними внутреннюю полость цилиндров тщательно обрабатывают с высокой степенью точности и чистоты, и поэтому она называется зеркалом цилиндра.

Цилиндры могут быть отлиты как одно целое со стенками рубашки охлаждения или изготовлены отдельно от блока в виде вставных гильз. Последние подразделяются на "сухие" гильзы, запрессованные в расточенный блок, и сменные, "мокрые" гильзы, омываемые с наружной стороны охлаждающей жидкостью.

При сгорании рабочей смеси верхняя часть цилиндров сильно нагревается и подвергается окислительному воздействию продуктов сгорания, поэтому в верхнюю часть блока цилиндров или гильз, как правило, запрессовывают короткие вставки - сухие гильзы длиной 40 - 50 мм.

Вставки изготовляют из легированного чугуна, обладающего высокой износо- и коррозионной стойкостью.

При установке мокрой гильзы ее борт выступает над плоскостью разъема на 0,02 - 0,15 мм. Это позволяет уплотнять ее, зажимая борт через прокладку между блоком и головкой цилиндров. В нижней части гильза уплотняется двумя резиновыми кольцами или медными прокладками, установленными по торцу нижнего пояса гильзы. Преимущественное применение в двигателях мокрых гильз связано с тем, что они обеспечивают лучший отвод тепла. Это повышает работоспособность и срок службы деталей цилиндропоршневой группы, при этом снижаются затраты, связанные с ремонтом двигателей в процессе эксплуатации.

Головка блока цилиндров является второй по значимости и по величине составной частью двигателя. В головке расположены камеры сгорания, клапаны и свечи цилиндров, в ней же на подшипниках вращается распределительный вал с кулачками. Так же, как и в блоке цилиндров, в его головке имеются водяные и масляные каналы и полости. Головка крепится к блоку цилиндров и, при работе двигателя, составляет с блоком единое целое.

В головке цилиндров размещены камеры сгорания, в которых установлены впускные и выпускные клапаны, свечи зажигания или форсунки.

На головке цилиндров крепятся детали и узлы привода клапанного механизма.

Значительное влияние на процесс смесеобразования как в карбюраторных двигателях, так и в дизельных имеют формы камеры сгорания. В карбюраторных двигателях наибольшее распространение получили цилиндрические полусферические и клиновые камеры с верхним расположением клапанов. Для создания герметичности между блоком и головкой цилиндров установлена прокладка, а крепление головки к блоку цилиндров осуществлено шпильками с гайками. Прокладка должна быть прочной, жаростойкой и эластичной.

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 вставлены поршневые кольца. Ниже головки выполнена юбка, направляющая движение поршня. В юбке поршня имеются приливы-бобышки с отверстиями для поршневого пальца.

При работе двигателя поршень, нагреваясь, расширится и, если между ним и зеркалом цилиндра не будет необходимого зазора, заклинится в цилиндре и двигатель прекратит работу. Однако большой зазор между поршнем и зеркалом цилиндра также нежелателен, так как это приводит к прорыву части газов в картер двигателя, падению давления в цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Чтобы поршень не заклинивался при прогретом двигателе, головку поршня выполняют меньшего диаметра, чем юбка, а саму юбку в поперечном сечении изготавливают не цилиндрической формы, а в виде эллипса с большой осью его в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу. На юбке поршня может быть разрез. Благодаря овальной форме и разрезу юбка предотвращает заклинивание поршня при работе прогретого двигателя.

Поршневые кольца, применяемые в двигателях, подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

Компрессионные кольца уплотняют зазор между поршнем и цилиндром и служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер, а малосъемные снимают излишки масла с зеркала цилиндров и не допускают проникновение масла в камеру сгорания. Кольца, изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок).

При установке поршня в цилиндр поршневое кольцо предварительно сжимают, в результате чего обеспечивается его плотное прилегание к зеркалу цилиндра при разжатии. На кольцах имеются фаски, за счет которых кольцо несколько перекашивается и быстрее притирается к зеркалу цилиндра, и уменьшается насосное действие колец.

При установке колец на поршень их замки следует размещать в разные стороны.

Для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна служит поршневой палец. Через пальцы передаются значительные усилия, поэтому их изготовляют из легированных или углеродистых сталей с последующей цементацией или закалкой ТВЧ. Поршневой палец представляет собой толстостенную трубку с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, проходящую через верхнюю головку шатуна и концами опирающуюся на бобышки поршня.

По способу соединения с шатуном и поршнем пальцы делятся на плавающие и закрепленные (обычно в головке шатуна). Наибольшее распространение получили плавающие поршневые пальцы, которые свободно поворачиваются в бобышках и во втулке, установленной в верхней головке шатуна. Осевое перемещение поршневого пальца ограничивается стопорными кольцами, расположенными в выточках бобышек поршня.

При работающем двигателе в бобышках поршня возможны стуки пальцев из-за различного коэффициента линейного сплава и стали.

Шатун служит для соединения поршня с кривошипом коленчатого вала и обеспечивает при такте рабочего хода передачу усилия от давления газов на поршень к коленчатому валу, а при вспомогательных тактах (впуск, сжатия, выпуск), наоборот, от коленчатого вала к поршню. При работе двигателя шатун совершает сложное движение. Он движется возвратно-поступательно вдоль оси цилиндра и качается относительно оси поршневого кольца.

Шатун штампуют из легированной или углеродистой стали. Он состоит из стержня двутсеврового сечения, верхней головки, нижней головки и крышки. В стержне шатуна при принудительном смазывании плавающего поршневого пальца (в основном у дизелей) сверлится сквозное отверстие - масляный канал.

Нижнюю головку, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра.

Крышка шатуна изготовляется из той же стали, что и шатун, и обрабатывается совместно с нижней головкой, поэтому перестановка крышки с одного шатуна на другой не допускается. На шатунах и крышках с этой целью делают метки, чтобы обеспечить высокую точность при сборке нижней головки шатуна, его крышку фиксируют шлифованными поясками болтов, которые затягивают гайками и стопорят шклинтами или шайбами. В нижнюю головку устанавливают шатунный подшипник в виде тонкостенных стальных вкладышей, которые с внутренней стороны покрыты слоем антифрикционного сплава.

От осевого смещения и провертывания вкладыши удерживаются выступами (усиками), которые входят в канавки нижней головки шатуна и его крышки. В нижней головке шатуна и во вкладыши делается отверстие для периодического выбрызгивания масла на зеркало цилиндра или на распределительный вал.

Для лучшей уравновешенности кривошипно-шатунного механизма разница в масле шатунов не должна превышать 6 - 8 г. В V -образных двигателях на каждой шатунной шейке коленчатого вала расположены два шатуна. В этих двигателях для правильной сборки шатуннопоршневой группы поршни и шатуны устанавливают строго по меткам.

Коленчатый вал воспринимает силу давления газов на поршень и силы инерции возвратно-поступательно движущихся масс кривошипно-шатунного механизма.

Силы, передающиеся поршнями на коленчатый вал, создают крутящий момент, который при помощи трансмиссии передается на колеса автомобиля.

Коленчатый вал изготовляют штамповкой из легированных сталей или отливают из высокопрочных чугунов.

Коленчатый вал состоит из коренных и шатунных шеек, противовесов, заднего конца с отверстием для установки шарикоподшипника ведущего вала коробки передач и фланца для крепления маховика, переднего конца, на котором установлен хроповик пусковой рукоятки и шестерня газораспределения, шкива привода вентилятора, жидкостного насоса и генератора.

Шатунные шейки со щеками образуют кривошипы. Для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил служат противовесы, которые изготовляют за одно целое со щеками, имеющими каналы для подвода масла, или прикрепляют к ним болтами. Если с обеих сторон шатунной шейки расположены коренные шейки, то такой коленчатый вал называется полнопорным.

В щеках коленчатого вала просверлены наклонные каналы для подвода масла от коренных подшипников к масляным полостям, выполненных в шатунных шейках в виде каналов большого диаметра, закрываемых резьбовыми заглушками. Эти полости являются грязеуловителями, в которых под действием центробежных сил при вращениии коленчатого вала собираются продукты изнашивания, содержащиеся в масле.

Гнезда в блоке цилиндров под коренные подшипники и их крышки растачивают совместно, поэтому при сборке двигателя их необходимо устанавливать по меткам только на свои места. Тонкостенные вкладыши коренных подшипников покрыты таким же антифрикционным сплавом, что и вкладыши шатунных подшипников, и отличаются от последних только размерами. Широкое использование триметаллических сталеалюминиевых и сталесвинцовых вкладышей связано с тем, что слой антифрикционного покрытия обладает хорошими противоударными свойствами и повышенной прочностью. От продольного смещения и проворачивания вкладыши удерживаются выступами, входящие в соответствующие пазы в гнездах блока и их крышках.

Осевые нагрузки коленчатого вала в большинстве карбюраторных двигателей воспринимаются упорной шайбой и стальными упорными кольцами, залитыми с внутренней стороны антифрикционным сплавом СОС-6-6, содержащим свинец, олово и сурьму.

Осевые нагрузки коленчатого вала дизелей воспринимаются двумя парами упорных полуколец из бронзы или сталеалюминия, установленных в выточках задней коренной опоры.

Маховик служит для обеспечения вывода поршней из мертвых точек, более равномерного вращения коленчатого вала многоцилиндрового двигателя при его работе на режиме холостого хода, облегчение пуска двигателя, снижение кратно-временных перегрузок при трогании автомобиля с места и передачи крутящего момента агрегатам трансмиссии на всех режимах работы двигателя. Маховик изготовляют из чугуна и динамически балансируют в сборе с коленчатым валом. На фланце маховика центрируются в строго определенном положении с помощью штифтов или болтов, которыми он крепится к фланцу.

На обод маховика напрессован зубчатый венец, предназначенный для вращения коленчатого вала стартером при пуске двигателя. На торце или ободе маховика многих двигателей наносят метки, по которым определяют в. м. т. поршня первого цилиндра при установке зажигания (у карбюраторных двигателей) или момента начала подачи топлива (у дизелей).

Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных частей: цилиндра 7 (рис. 2), поршня 6 с кольцами 5, шатуна 3 с подшипником 2, поршневого пальца 4, коленчатого вала 10 с противовесами 9, вращающегося в подшипниках 1, и маховика 8.

Детали кривошипно-шатунного механизма воспринимают большое давление (до 6...8 МПа) газов, возникающих при сгорании топлива в цилиндрах, а некоторые из них, кроме того, работают в условиях высоких температур (350° и выше) и при большой частоте вращения коленчатого вала (свыше 2000 мин""). Чтобы детали могли удовлетворительно работать длительное время (не менее 8...9 тыс. часов) в таких тяжелых условиях, обеспечивая работоспособность двигателя, их изготавливают с большой точностью из высококачественных прочных металлов и их сплавов, а детали из черных металлов (сталь, чугун), кроме того, подвергают термической обработке (цементации, закалке).

Рисунок 2 Кривошипно-шатунный механизм: 1 – коренной подшипник; 2 – шатунный подшипник; 3 – шатун; 4 – поршневой палец; 5 – поршневые кольца; 6 – поршень; 7 – цилиндр; 8 – маховик; 9 – противовес; 10 – коленчатый вал

В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, преобразуется в механическую работу.

Рабочим циклом называется совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности в цилиндре. В четырехтактном двигателе рабочий цикл совершается за четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание и расширение) и выпуск, или, иначе говоря, за два оборота коленчатого вала.

Такт – это процесс, происходящий в цилиндре за один ход поршня.

Ход поршня S - путь, проходимый поршнем от одной мертвой точки до другой.

Мертвыми точками называются крайние верхнее и нижнее положения поршня, где его скорость равна нулю. Верхняя мертвая точка сокращенно обозначается в.м.т., нижняя мертвая точка – н.м.т.

Рабочий объем цилиндра V р – объем, освобождаемый поршнем при движении от в.м.т. до н.м.т.

Литраж – рабочий объем всех цилиндров двигателя.

Объем камеры сгорания V c - объем, образующийся над поршнем, когда последний находится в в.м.т.

Полный объем цилиндра Vп – это его рабочий объем плюс объем камеры сгорания.

Индикаторная мощность – мощность, развиваемая расширяющимися газамитпри сгорании топлива в цилиндрах двигателя (без учета потерь).

Эффективная мощность – мощность, получаемая на маховике коленчатого вала. Она на 10 – 15% меньше индикаторной из-за потерь на трение в двигателе и приведение в движение его вспомогательных механизмов и приборов.

Литровой мощностью называется наибольшая эффективная мощность, получаемая с одного литра рабочего объема (литража) цилиндрического двигателя.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит следующим образом.

Первый такт – впуск. При движении поршня от в.м.т. (вниз) вследствие увеличения объема в цилиндре создается разрежение, под действием которого из карбюратора через открывающийся впускной клапан в цилиндр поступает горючая смесь (паров бензина с воздухом). В цилиндре горючая смесь смешивается с оставшимися в нем от предыдущего рабочего цикла отработавшими газами и образует рабочую смесь.

Второй такт – сжатие. Поршень движется вверх, при этом оба клапана закрыты. Так как объем в цилиндре уменьшается, то происходит сжатие рабочей смеси.

Третий такт – рабочий ход. В конце такта сжатия рабочая смесь воспламеняется электрической искрой и быстро сгорает (за 0,001 – 0,002 с). При этом происходит выделение большого количества тепла и газы, расширяясь, создают сильное давление на поршень, перемещая его вниз. Сила давления газов от поршня передается через поршневой палец и шатун на коленчатый вал, создавая на нем определенный крутящий момент. Таким образом, во время рабочего хода происходит преобразование тепловой энергии в механическую работу.

Четвертый такт – выпуск. После совершения полезной работы поршень движется вверх и выталкивает отработавшие газы наружу через открывающийся выпускной клапан.

Из рабочего цикла двигателя видно, что полезная работа совершается только в течение рабочего хода, а остальные три такта являются вспомогательными. Для равномерности вращения коленчатого вала на его конце устанавливают маховик, обладающий значительной массой. Маховик получает энергию при рабочем ходе и часть ее отдает на совершение вспомогательных тактов.

В целях получения большей мощности и равномерного вращения коленчатого вала двигатели делают многоцилиндровые. Так, в четырехцилиндровом двигателе за два оборота коленчатого вала получается не один, а четыре рабочих хода.

2 Техническое обслуживание и ремонт

2.1 Основные неисправности. Причины. Признаки

Неисправности КШМ. Снижение мощности двигателя, повышенный расход масла, топлива, дымление и увеличение стуков при работе двигателя - вот основные неисправности КШМ.

Признаки: двигатель не развивает полной мощности.

Причины: снижена компрессия из-за износа гильз цилиндров, поршней, поломки или пригорания поршневых колец.

Признаки: расход масла и топлива, дымление двигателя.

Причины: изнашивание деталей шатунно-поршневой группы, поломка поршневых колец, закоксование поршневых колец, в канавках, прорезей в малосъемных кольцах, отверстий в канавке под малосъемные кольца.

Признаки: стук коленчатого вала.

Причины: вызывается либо недостаточными давлением и подачей масла, либо недопустимо увеличившимися зазорами между шейками коленчатого вала и вкладышами коренных и шатунных подшипников из-за изнашивания этих деталей.

Признаки: стуки поршней и поршневых пальцев.

Причины: свидетельствует об изнашивании деталей шатунно-поршневой группы.

2.2 Способы устранения неисправности, диагностические, регулировочные и очистительные работы

При значительных изнашиваниях и поломках детали КШМ восстанавливают или заменяют. Эти работы, как правило, выполняют, отправляя в централизованный ремонт.

Закоксование поршневых колец в канавках можно устранить без разборки двигателя. Для этого в конце рабочего дня, пока двигатель не остыл, в каждый цилиндр через отверстие для свечей зажигания заливают по 20 г смеси равных частей денатурированного спирта и керосина. Утром двигатель пускают и после его работы 10-15 мин на холодном ходу останавливают и заменяют масло.

Диагностирование кривошипно-шатунного механизма производится на посту Д-2. При выявлении пониженных тяговых качествах, замеренных во всех цилиндрах автомобиля на стенде тягово-экономических качеств.

Компрессию двигателя определяют при вывернутых свечах у прогретого двигателя при t = 70-80С и полностью открытых воздушных и дроссельных заслонках. Установив резиновый наконечник компрессометра в отверстие свечи проверяемого цилиндра, проворачиваем коленчатый вал стартером на 10-15 оборотов и записываемпоказания монометра. Компрессия должна быть для исправного автомобиля 0,75 - 0,80 мПа. Разница в показателях между цилиндрами не должна быть более 0,07 - 0,1 мПа.

2.3 Регламентные работы

Предусматриваются следующие четыре вида технического обслуживания подвижного состава автомобильного транспорта:

1. ЕО - ежедневное техническое обслуживание.
2. ТО-1 - первое техническое обслуживание.
3. ТО-2 - второе техническое обслуживание.
4. СО - сезонное техническое обслуживание.

Ежедневное обслуживание предназначено для:

1. осуществления контроля, направленного на обеспечение безопасности движения.
2. для поддержания внешнего вида, заправки автомобиля топлива, маслом, охлаждающей жидкостью.
3. для подвижного состава, занятого перевозкой пищевых продуктов, ядохимикатов, химических удобрений, радиоактивных веществ.

В ЕО входит специальная обработка кузова. Мойку подвижного состава производят по потребности с учетом санитарных и эстетических требований.

ТО-1 и ТО-2 предназначены для снижения интенсивности изменения параметров технического состояния подвижного состава, выявления и предупреждения отказов и неисправностей, экономии топливно-энергетических ресурсов.

В перечень ТО-1 входят:

1. общий осмотр для проверки состояния кабины, платформы, стекол, зеркал, сиденья, номерных знаков, исправности механизмов дверей, запоров бортов платформы.
2. проверка приборов контрольно-измерительных, обогрева и обдува ветрового стекла.

При ТО-1 выполняют контрольно-диагностические, крепежные и регулировочные работы по двигателю, включая системы охлаждения и смазки по сцеплению, коробке передач, карданной передаче, заднему мосту, рулевому управлению и передней оси, тормозной системе, ходовой части, кабине, платформе, сиденью. Выявляют и устраняют негерметичность, подтекания, нарушения крепения и регулировки. Проводят обслуживания систем питания и электрооборудования, проверка осмотром состояния приборов, системы питания, герметичности соединений. Выполняют смазочные и очистительные работы в соответствии с химотологическими картами: смазка через пресмасленку, проверка масла в картере, агрегатов, при необходимости - добавить, проверка уровня в тормозной системе, при необходимости - долить, промывка фильров, слив отстоя из топливного бака и корпусов фильтров тонкой и грубой очистки топлива автомобилей.

В перечень ТО-2 входят:

1. углубленная проверка состояния всех агрегатов механизмов, узлов и приборов автомобилей и устранение выявленных неисправностей.
2. в перечень ТО-2 полностью входит перечень работ ТО-1.

Для более тщательной проверки аккумуляторные батареи, приборы систем питания и электрооборудования, колеса снимают с автомобиля, контролируют и регулируют в производственных отделениях предприятия на стендах и установках. Перед То-2 автомобили проходят диагностирование и выявление неисправностей, устраняют их текущим ремонтом, выполняемые в зависимости от его объема и характера или до ТО или совместно с ТО.

ТО-2 проводят чаще в сменное время, для чего предусматривается время простоя автомобиля.

СО – предназначено для подготовки подвижного состава к эксплуатации соответственно в холодное или теплое время года. Выполняют его два раза в год и, как правило, совмещают с выполнением очередного ТО-2, путем соответствующего увеличения перечня работ и трудоемкости последнего. Однако, в условиях холодного и жаркого климата. СО выполняется как самостоятельный, отдельно планируемый вид обслуживания.

2.4 Основные дефекты приборов КШМ

Блок цилиндров.

Блок цилиндров относится к классу «корпусных деталей с толстыми стенками».

1. их изготовляют у двигателей ЗИЛ-130 из серого чугуна № 3;
2. НВ 170…229, ЗМЗ-53 из алюминиевого сплава АЛ 4 (крышки коренных подшипников - из ковкого чугуна КЧ 35-10);
3. ЯМЗ - из легированного чугуна;
4. НВ 170… 241 и КамАЗ - из серого чугуна СЧ 21-44;
5. НВ 187…241, а крышки коренных подшипников - КЧ 35-10, НВ 121…163.

Крышки коренных подшипников в процессе ремонта с блоками цилиндров не разукомплектовываются, как и картеры сцеления.

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковычными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещины - заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.

Основные дефекты в блоке цилиндров.

1. Пробоины на стенках рубашки охлаждения или картера.
2. Износ торцов первого коренного подшипника.
3. Трещины и отколы.
4. Износ нижнего посадочного отверстия под гильзу.
5. Износ верхнего посадочного отверстия под гильзу.
6. Износ отверстий под толкатели.
7. Износ отверстий во втулках под опорные шейки распределительного вала.
8. Износ гнезд вкладышей коренных подшипников и их несоосность.
9. Износ отверстий под втулки распределительного вала.

Основные дефекты гильзы цилиндра.

1. Износ или задиры отверстия под поршень.
2. Износ нижнего посадочного пояска.
3. Износ верхнего посадочного пояска.

Основные дефекты коленчатого вала.

1. Изгиб вала.
2. Износ наружной поверхности фланца.
3. Биение торцевой поверхности фланца.
4. Износ маслосгонных канавок.
5. Износ отверстия под подшипник.
6. Износ отверстий под болты крепления маховика.
7. Износ коренных или шатунных шеек.
8. Износ шейки под шестерню и ступицу шкива.
9. Износ шпоночной канавки по ширине.
10. Увеличение длины передней коренной шейки.
11. Увеличение длины шатунных шеек.

Основные дефекты шатуна.

1. Изгиб или скручивание.
2. Износ отверстия нижней головки.
3. Износ отверстия под втулку в верхней головке.
4. Износ отверсттия во втулке верхней головки.
5. Уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок.

Основные дефекты головки цилиндров.

1. Пробоины, прогар и трещины на стенках камеры сгорания, разрушение перемычек между гнездами.
2. Трещины на рубашке охлаждения.
3. Износ, риски или раковины на рабочих фасках седел клапанов.
4. Износ гнезд под седла клапанов.
5. Коробление поверхностей прилегания к блоку цилиндров.
6. Износ отверстия в направляющих втулках.
7. Износ отверстий под направляющие втулки клапана.
8. Срыв или износ резьбы под свечи.

Основные дефекты распределительного вала.

1. Погнутость вала.
2. Износ опорных шеек.
3. Износ кулачков.
4. Износ эксцентрика.
5. Износ шейки под распределительную шестерню.

2.5 Способы устранения дефектов

Блок цилиндров.

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковычными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин - заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.

На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины заваривают сверлом диаметром 5 мм и затем разделывают по всей длине при помощи шлифовального круга, установленного на пневматической или электрической шлифовальной машине, под углом 90… 120 на 4/5 толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры 600…650С ацителено-кислородным пламенем горелкой с мендштуком № 3, используя чугунные прутки диаметром 5 мм и флюс-буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; руковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают.

Сварку можно вести и без предварительного подогрева. В этом случае применяют электродуговую сварку с постоянным током обратной полярности в среде аргона на полуавтомате А-547Р (электродная проволока МНЖКТ диаметром 1,2 мм. Давление аргона у сварочной дуги 30…50 кПа, сила тока 125…150 А, напряжение 27…39 В). При применении электородов ПАНЧ-11 полуавтоматическую сварку можно производить без применения защитного газа. Трещины без предварительного нагрева блока можно заваривать электродами МНЧ-1, состоящими из проволоки монель и константана диаметром 3…4 мм, покрытой фтористо-кальциевой обмазкой (сила тока 130 А, напряжение 30…35 В, твердость направленного металла НВ 170). Сварочный шов получается плотным и хорошо обрабатываемым. Рекомендуется применение электродов ОЗЧ-1 и АНЧ-1, но обработка их шва затруднительна. Электроды ЦЧ-3 и ЦЧ-4 применяются для заварки трещин без последующей обработки.

Трещины, проходящие через перемычки между верхними посадочными поясками под гильзы цилиндров, ремонтируют пайкой-сваркой припоем ЛОМНА 49-1-10 с использованием флюса ФПСН-2. При этом применяют газовую сварку. Температура нагрева, кроме шва, не превышает 700…750С. Это снижает опасность отбела и образование трещин, повышает производительность труда по сравнению со сваркой с предварительным нагревом деталей, сохраняет геометрические размеры элементов деталей, прочность шва на разрыв не менее 300 МПа. Этот способ рекомендуется к применению при необходимости иметь прочный, герметичный и хорошо обрабатываемый шов.

Технологический процесс пайки-сварки заключается в разделке и обезжиривании трещины, нагреве разделанной трещины до температуры 300…400С, нанесении и расплавлении флюса с последующим равномерным распределением по разделке, заполнении шва раскаленным припоем, проковке шва после его затвердения медным молотком.

Заварка трещин в блоках цилиндров, отлитых из алюминиевых сплавов, имеет свои особенности: желательно, чтобы трещина находилась в горизонтальном положении, концы трещины засверливать не надо, разделку и зону шириной 15…20 мм необходимо зачистить до металлического блеска и затем место прохождения трещины простучать легкими ударами молотка.

Перед заваркой производят местный нагрев зоны трещины пламенем газовой горелки до температуры 300С. Заварку трещины осуществляют аргонно-дуговой сваркой с присадочной проволокой из алюминиевого сплава марки АК диаметром 4…6 мм. Сварка осуществляется на установках УГД-301 или УГД 501, предназначенных для проведения аргонно-дуговой сварки. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону дуги защитного газа служат горелки ГРАД-200 или ГРАД-400. После сварки блок цилиндров медленно охлаждают, прикрыв нагретое место листом асбеста. Сварочный шов защищают от наплывов металла и окислов заподлицо с плоскостью основного металла шлифовальной машинкой с кругом диаметром 50 мм марки 12АУО СМК. Затем блок испытывают на герметичность под давлением 0,5 МПа.

Трещины можно заделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущие нагрузки, по следующей технологии.

Поверхность вокруг трещины обрабатывают косточковой крышкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом 60…90 на глубину 3/4 толщины стенки.

Концы трещины на блоках, отлитых из чугуна, засверливают сверлом диаметром 3…4 мм и в полученные отверстия забивают заглушки из медной или алюминиевой проволоки.

В зоне вокруг трещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой или насечкой и обезжиривают ее ацетоном.

На сухую поверхность наносят первый слой пасты до 1 мм, резко перемещая шпатель на поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2мм, плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всей поверхности 3…4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100С его выдерживают около 1 часа, обеспечивая при этом отвердение эпоксидной пасты. После отвердения потеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальным кругом.

Пробоины ремонтируют наложением заплат. На зачищенные и обезжиренные края пробоины наносят пасту, на которую накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Заплата должна перекрывать пробоину со всех сторон на 15…20 мм. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второй слой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10…15 мм со всех сторон. В таком порядке накладывают до 8 слоев стеклоткани. Каждый слой прикатывают роликом. Последний слой покрывают полностью пастой.

Пробоины в блоках можно устранять также приваркой металлических заплат.

Изношенные торцы крышки первого коренного подшипника.

При толщине ее менее 26,90 мм восстанавливают постановкой полуколец или наплавкой сплавом ЛОМНА с последующей обработкой под размер рабочего чертежа. Задиры или деформации на торцевых поверхностях задней опоры под полукольца упорного подшипника при толщине менее 27,98 мм устраняют гальваническим натиранием с последующей обработкой торцов под размер рабочего чертежа.

Износ верхнего и нижнего посадочных отверстий под гильзу более диаметра 125,11 и диаметра 122,09 мм и более диаметра 137,56 и диаметра 134, 06 мм устраняют гальваническим натиранием или нанесением синтетических материалов.

Изношенные отверстия под толкатели до диаметра более 25,04 мм (22,03 мм) восстанавливают развертыванием под один из ремонтных размеров 0,2…0,4 (0,2 мм) на радиально-сверлильном станке. Блок цилиндров устанавливают под углом 45 на приспособление, используя в качестве базы привалочную плоскость и технологические отверстия. Затем с той же установки снимают фаски 1,5 45.

При износе отверстий под толкатели до диаметра более 25,8 (22,2 мм) их восстанавливают постановкой ДРД; отверстия развертывают до диаметра 30,00,045 (27,0 0,045 ) мм, снимают фаски 0,5 45, запрессовывают втулки, совместив маслянные отверстия во втулки и блоки, и развертывают втулки под размер рабочего чертежа.

Шероховатость этих поверхностей должна соответствовать Ra = 0,63 мкм.

Изношенные отверстия под втулки распределительного вала восстанавливают расточкой на станке под оидин из двух ремонтных размеров с интервалом 0,25 мм. Шероховатость поверхности после расточки должна соответствовать Ra = 1,25 мкм. В основные или ремонтные отверстия под втулки запрессовывают втулки распределительного вала и растачивают на станке после установки резцов на борштанге на размер по рабочему чертежу или один из ремонтных размеров: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (0,2; , 0,4) мм. При запрессовке втулок необходимо обеспечить совпадение маслянных отверстий в блоке и втулок.

Изношенные гнезда вкладышей коренных подшипников восстанавливают по следующей технологии:

Крышки коренных подшипников снимают и маркируют. Затем их приварочные плоскости фрезеруют или шлифуют на величину 0,7…0,8 мм, устанавливают на место, затягивают болты моментом 110…130 Нм (210..330,5 Нм) и растачивают за один проход, обеспечивая шероховатость поверхности Ra = 0,63 мкм.

Гнезда коренных подшипников имеют два ремонтных размера:

1. первый диаметр 100 мм для двух ремонтных размеров коренных шеек коленчатого вала Р1 - 94,5-,0,015 , Р2 - 94,0-0,015 мм.
2. второй диаметр 100,5 мм для трех ремонтных размеров коренных шеек Р3 - 95,0-0,015 , Р4 - 94,5-0,015 , Р5 - 94,0-0,015 мм.

Повреждение резьбы устраняют:

1. при срыве менее двух ниток – прогонкой инструментом того же размера;
2. при срыве более двух ниток – постановкой ввертыша или пружинно-резьбовой вставки, а также заваркой и последующим сверлением и нарезанием резьбы по рабочему чертежу.
3. После ремонта блоки цилиндров испытывают на герметичность.

Восстановленные блоки должны отвечать следующим техническим требованиям:

1. неперпендикулярность осей поверхностей под гильзы цилиндров относительно общей оси гнезд под вкладыши коренных подшипников не более 0,1 мм на длине 100 мм;
2. несоосность отверстий втулок распределительного вала не более 0,03 мм на всей длине;
3. непараллельность общей оси отверстий во втулках распределительного вала относительно оси гнезд под вкладыши крайних коренных подшипников не более 0,06 мм;
4. расстояние между указанными осями, замеренное по переднему торцу блока цилиндров, должно быть 130, 216 0,025 мм;
5. неперпендикулярность осей отверстий под толкатели относительно общей оси отверстий под втулки распределительного вала не более 0,08 мм на длине 100 мм.

Отверстия втулок распределительного вала, как и отверстия под толкатели, должны иметь одноименный размер (по рабочему чертежу или один из ремонтных).

Гильзы цилиндров.

Износ отверстий под поршень устраняют расточкой с последующим хонингованием под один из двух ремонтных размеров 0,5 и 1,0.

Расточка осуществляется на алмазно-расточных станках резцами, оснащенных пластинками ВК 6 с подачей 0,14 мм/об и скоростью резания около 100 м/мин.

Широкое распространение получают резцы с припаянными пластинками из гесанита-Р (сверхтвердый материал на основе нитрида бора), применение которого обеспечивает шероховатость Ra = 0,63…0,32 мкм, высокую точность обработки и повышают производительность труда в 2…5 раз, а стойкость инструмента в 5…20 раз. Режим обработки:

1. глубина резания 0,3 мм;
2. подача 0,08 мм/об;
3. скорость резания 250 м/мин.

На столе станка гильзу закрепляют специальным приспособлением.

После расточки отверстие предварительно и окончательно обрабатывают на хонинговальных станках типа 3Г 833.

Предарительное (черновое) хонингование ведут брусками БХ-6С-100СТ 1К или алмазными брусками АС 6-100-М1 при режиме:

1. окружения скорость 60…80 м/мин;
2. возвратно-поступательная скорость 15…25 м/мин;
3. давление на бруски 0,5…1,0 МПа;
4. смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ) - керосин;
5. припуск на хониногование 0,05 мм.

В последнее время получило распространение алмазное плосковершинное хонингование (АПХ), которое выполняется алмазными брусками АСК 250/200 100М1 на режимах:

1. подача 15 м/мин;
2. скорость резания 30 м/мин;
3. удельное давление брусков 0,8 МПа;
4. СОЖ - керосин.

Замена абразивного инструмента алмазным при хонинговании позволяет повысить стойкость брусков, уменьшить шероховатость поверхности, значительно уменьшить отвесртия гильз (при обработке АПХ износ уменьшается в 3 раза).

Износ верхнего (допустимый диаметр без ремонта 124,94 мм) и нижнего (допустимый диаметр без ремонта 121,73 мм) посадочных поясков гильз двигателя устраняют гальваническим натиранием до размера по рабочему чертежу.

После окончательного хонингования определяют размерную группу отверстия в гильзе и буквенное ее обозначение, выбирают на верхнем торце. Размеры отверстий гильз, устанавливаемых на один двигатель, должны быть одинаковыми.

После ремонта гильзы цилиндров должны отвечать следующим техническим требованиям:

1. нецилиндричность отверстия не более 0,02 мм;
2. радиальное биение центрирующих поясков относительно оси отверстия не более 0,15 мм;
3. непаралелльность оси поверхностей центрирующих поясков и отверстия не более 0,03 мм.

Коленчатый вал.

Изгиб коленчатого вала устраняют правкой на прессе.

Вал устанавливают на призму крайними коренными шейками и, обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают в противоположную сторону, превышающую прогиб примерно в 10 раз. Допустимая радиальное биение без ремонта 0,05 мм.

Чугунные коленчатые валы правят методом наклепа. После определения биения шеек вал устанавливают так, чтобы внутренняя поверхность шейки с задирами была обращена вверх, и затем специальной оправкой (типа тупого зубила), направленной в галтель шейки, при помощи пневматического молотка, наклепывают галтели с перекрытием образующихся лунок, периодически проверяя индикатором вал на биение, доводя его до значения 0,05…0,08 мм. Время на правку этим способом 10…15 мин.

Износ наружной поверхности фланца до диаметра менее 139,96 мм устраняют накаткой (шаг сетчатой накатки 1,2 мм) или наплавкой с последующей обработкой до размера по рабочему чертежу.

Биение торцовой поверхности фланца устраняют протачиванием ее «как чисто», выдерживая толщину фланца не менее 11 мм.

Изношенные шпоночные и маслогонные канавки восстанавливают наплавкой с последующей обработкой до размера по рабочему чертежу.

Изношенное отверстие под подшипник восстанавливают постановкой ДРД. При этом коленчатый вал устанавливают на токарно-винторезный станок, используя в качестве базовых поверхностей шейки под распределительную шестерню и пятую коренную, растачивают отверстия до диаметра 60,00,060 мм, запрессовывают ремонтную втулку до упора и растачивают ее до размера по рабочему чертежу.

Износ коренных и шатунных шеек в пределах ремонтных размеров устраняют перешлифовкой и последующей полировкой под один из них.

Уменьшение диаметра шеек коленчатого вала ЗИЛ-130 при обработке под ремонтные размеры происходит на величину 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,5.

Шлифование шеек производят на круглошлифовальных станках 3А432 шлифовальными кругами для стальных валов 15А 40 ПСТ1Х8К, для чугунных - 54С 46СМ28К, размером ПП 90030305.

Рекомедуемые режимы резания:

1. скорость вращения шлифовального круга 25…30 м/с;
2. коленчатого вала 10…12 м/мин для шатунных шеек и для коренных шеек 18…20 м/мин;
3. поперечная подача шлифовального круга 0,006 мм.

При шлифовании необходимо выдержать радиус галтелей и не увеличивать длину шатунных шеек.

Первоначально шлифуют коренные шейки после установки вала в центрах станка фланцем к задней бабке.

Забитость центровых отверстий устраняют проточкой фасок на токарно-винторезном станке с использованием в качестве базовых поверхностей шейки под шестерню и наружный диаметр фланца.

При шлифовании шатунных шеек вал устанавливают в центросмесители, обеспечивая совмещение оси данной шатунной шейки с осью станка (радиус кривошипа - 47,50 0,08 мм). Шлифование ведут, начиная с первой шейки, для шлифования следующих шеек вал поворачивают вокруг оси на соответствующий угол (вторую и третью шейки по отношению к первой на 90 10, четвертую на 180 10).

Все коренные и шатунные шейки должни иметь один размер. На переднем противовесе коленчатого вала ставят клеймо с указанием ремонтных размеров коренных (Р1к …Р3К ) и шатунных (Р1Ш …Р5Ш ) шеек. Острые кромки фасок масляных каналов коренных и шатунных шеек притупляют шлифовальным конусным абразивным инструментом, используя пневматическую сверлилку.

Для получения необходимой шероховатости поверхности шейки подвергают суперфинишированию на станке типа 2К34, время около 1 минуты.

Применяемые бруски:

1. белый электрокорунд марки ЛОЗ-3 сечением 2020. В последнее время необходимую шерохотоватость поверхности получают выглаживанием алмазным или твердосплавным инструментом. Так, после наплавки шеек коленчатого вала под флюсом АН-348А с добавкой легирующих элементов чистовое шлифование заменяют выглаживанием гладилкой из материала Т30К4, что позволяет повысить производительность труда на 30 %. Режимы обработки:
2. радиус гладилки 3,5…4,5 мм;
3. усилие прижима 400…600 Н;
4. подача 0,07…0,11 мм/об;
5. скорость выглаживания 45…70 м/мин;
6. охлаждение масло МС-20.

Шейки валов, вышедшие за пределы последнего ремонтного размера, восстанавливают наплавкой под слоем флюса АН 348А проволокой Нп - 30ХГСА с последующей нормализацией, обточек шеек, упрочнением галтелей поверхностным пластическим деформированием, закалкой их ТВЧ, шлифованием и полированием под размер рабочего чертежа.

При этом способе содержание операций по восстановлению шеек коленчатого вала может быть следующим:

1. наплавка коренных и шатунных шеек;
2. черновое шлифование коренных и шатунных шеек;
3. правка вала;
4. чистовое шлифование шеек и полирование под размер рабочеого чертежа.

Изношенные шейки под шестерню и ступицу шкива до диаметра менее 45,92 мм восстанавливают до размера рабочего чертежа хромированием или наплавкой.

Изношенные шпоночные канавки и маслосгонные канавки восстанавливают наплавкой с последующей обработкой до размеров рабочего чертежа.

Увеличение длинных шатунных шеек более допустимого размера ведет к выбраковке вала. Увеличение длины передней коренной шейки вала ЗИЛ-130 и задней шейки вала.

Восстановление шатуна начинают с устранения изгиба и скручивания (допустимые значения изгиба и скручивания для ЗИЛ-130 - 0,04 мм). При изгибе и скручивании, превышающих допустимые значения, шатун правя под прессом, применяя правку с перегибом, что снижает остаточные напряжения.

При износе отверстия в нижней головке более 69,52 мм плоскости разъема шатуна и крышки фрезеруют, а затем отверстия растачивают до размера по рабочему чертежу. Для восстановления этих отверстий можно рекомендовать также железнение. Шатуны и крышки при фрезерование плоскостей разъема закрепляют в специальном приспособлении.

Обработку производят на вертикально-фрезерном станке, используя торцевую фрезу диаметром 160 мм с вставными ножами, изготовленными из стали Р 18. Толщина снимаемого слоя до 0,25 мм. При небольших износах отверстия в нижней головке торца крышки шлифуют на глубину 0,08 мм.

Замочные пазы под вкладыши углубляют дисковой фрезой диаметром 50 мм на горизонтально-фрезерном станке, обеспечивая ширину, глубину и расстояние от боковой поверхности до паза по рабочему чертежу. Расточку отверстия в нижней головке шатуна производят на алмазно-расточном станке 2А78, оставляя припуск на последующую обработку 0,01…0,03 мм, и снимают с двух сторон фаски 0,545. До размера по рабочему чертежу диаметром 69,5+0,012 мм расточное отверстие доводят брусками из синтетических алмазов марок АСМ 28 М1 и АСМ 40 М1 на вертикально-хонинговальном станке 3А833, используя СОЖ, состоящую из 70 % керосина и 30 % веретенного масла при частоте вращения головки 35…40 мин-1 , скорости возвратно-поступательного движения 8… 12 м/мин, давлении брусков на обрабатываемую поверхность 0,3…0,6 МПа, и продолжительностью обработки 20…25 с.

Втулки верхней головки шатунов при КР заменяют новыми. Новую втулку запрессовывают под прессом так, чтобы стик ее был расположен под углом 90 к оси симметрии шатуна против часовой стрелки, затем втулку обрабатывают прошивкой до размера диаметра 27,5+0,045 мм (усилие запрессовки после обработки должно быть не менее 6 кН), сверлят отверстие для прохождения масла диаметром 5 мм, с двух сторон снимают фаски 0,7545 и растачивают втулку до размера по рабочему чертежу диаметром 28,0+0,007 -0,003 мм.

Расточку втулок производят на специальных или токарно-винторезных станках после установки шатуна в приспособление, используя как базу отверстия в нижней головки, что обеспечивает параллельность осей отверстий верхней и нижней головок шатуна.

Уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок менее 184,9 мм является выбраковочным признаком. При восстановлении отверстий в нижней головке шатуна железнением это расстояние может быть при расточке отверстия выдержано в требуемых размерах по рабочему чертежу 185 0,05 мм.

После ремонта шатуны должны отвечать следующим техническим требованиям:

1. нецилиндричность отверстия нижней головки должна быть не более 0,080 мм;
2. шероховатость должна соотвествовать Ra = 0,050 мкм;
3. нецилиндричность отверстия головки верхней головки соответственно 0,040 мм;
4. шероховатость – Ra = 1,25 мкм.

Головка цилиндров.

Пробоины, прогар и трещины на стенках камеры сгорания, разрушение перемычек между гнездами являются выбраковычными признаками.

Трещины на рубашке охлаждения и на поверхности прилегания к блоку цилиндра устраняют заваркой с использованием аргонно-дуговой сваркой. В качестве присадочного материала используют проволоку СВ-АК12 диаметром 4 мм.

Дефектные фаски в седлах клапанов шлифуют у выпускных под углом 45, а у впускных 60 к оси направляющих втулок и затем притирают к ним клапаны. В качестве притирочного материала используют электрокорунд, карбид кремния, карборунд, приготавливают на их основе притирочные пасты (1/3 вышеуказанного компонента и 2/3 дизельного масла М - 10В2 , и М - 10Г2 ).

Ширина рабочей фаски должна быть у впускных клапанов 2,0…2,5 мм, а у выпускных 1,5…2,0 мм. Оправки для шлифовальных кругов и стержни клапанов центрируют по предварительно обработанной направляющей втулке. Фаску седла клапана шлифуют и притирают «как чисто» и проверяют конусным калибром.

При снижении калибра на величину более одного мм седла заменяют. Замену седла осуществляют также при ослабленной посадке его в гнезде головки цилиндра. При этом отверстия под седло растачивают под ремонтный размер:

1. для впускного седла до диаметра 56,8+0,03 мм;
2. для выпускного - до диаметра 46,3+0,027 мм

и запрессовывают седла ремонтных размеров:

1. впускные - диаметр 57,0-0,03 мм;
2. выпускные - диаметр 46,5-0,025 мм.

Расточку отверстия ведут на глубину 9 мм, базируя резцовую головку по отверстию в направляющей втулке клапана. При запрессовке седел рекомендуется головку нагреть до температуры 180С, а седла охлаждать в среде сжиженного азота при температуре -196С.

Коробление поверхностей прилегания к блоку цилиндров устраняют обработкой ее на вертикально-фрезерном станке 615 фрезой диаметром 250 мм вставными ножами из сплава ВБ8.

Плоскость разъема фрезеруют не менее 18,3 мм.

При износе отверстий под направляющие втулки более допустимого размера их восстанавливают развертыванием под один из ремонтных размеров диаметров 19,3+0,033 или 19,6+0,033 мм с последующей запрессовкой втулок тех же ремонтных размеров диаметром 19,3+0,065 +0,047 или 19,6+0,065 +0,047 мм, которые клеймят Р1 и Р2 .

Срыв или износ резьбы под свечи М141,25 - 6 Н устраняют постановкой ввертышей ДРД. Неравномерный износ поверхностей под свечи устраняют их цекованием. Размер менее 8 мм является выбраковочным признаком для головки блока цилиндров.

Распределительные валы.

Восстановление распределительного вала начинается с исправления центровых фасок на токарно-винторезном станке, используя в качестве базовых поверхностей шейку под распределительную шестерню и последнюю опорную шейку.

Изношенные опорные шейки шлифуют до одного из пяти ремонтных размеров.

При нарушении профиля кулачков их шлифуют на копировально-шлифовальных станках шлифовальным кругом ПП 60020305 марки 15А40ПСМК 5, и затем полируют, как и шейки.

При износе более а - б = 5,8 мм допускается наплавка вершины кулачка соршайтом № 1 ацителено-кислородным пламенем с использованием флюса: бура 50 %, двууглекислой соды 47 %, кремнезем 3 %. После наплавки кулачки обрабатывают.

Изношенный эксцентрик восстанавливают шлифованием на кругло-шлифовальном станке с обеспечением смещения оси эксцентрика по отношению к оси шпинделя на величину эксцентриситета.

При диаметре эксцентрика менее 42,2 мм вал бракуют.

Изношенную шейку под распределительную шейку восстанавливают хромированием или железнением.

Перед гальваническим покрытием шейку шлифуют до диаметра 29,8 мм по всей длине, затем наращивают до диаметра 31,2 мм и вновь шлифуют до размера по рабочему чертежу диаметром 30,0+0,036 +0,015 мм.

3 Организация рабочего места автослесаря и техника безопасности при ремонте

Слесарь должен соблюдать требования инструкции по охране труда:

1. при вывешивании автомобиля и работе под ним;
2. при снятии и установке колес автомобиля;
3. при передвижении по территории и производственным помещениям автотранспортного предприятия;
4. по предупреждению пожаров и предотвращению ожогов.

Заметив нарушение требований безопасности другим работником, слесарь должен предупредить его о необходимости их соблюдения.

Слесарь должен выполнять также указания представителя совместного комитета (комиссии) по охране труда или уполномоченного (доверенного) лица по охране труда профсоюзного комитета.

Слесарь должен знать и уметь оказывать доврачебную помощь пострадавшему.

Слесарь не должен приступать к выполнению разовых работ, не связанных с прямыми обязанностями по специальности, без получения целевого инструктажа.

К самостоятельной работе по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей допускаются лица, имеющие соответствующую квалификацию, получившие вводный инструктаж и первичный инструктаж на рабочем месте по охране труда, прошедшие проверку знаний по управлению грузоподъемными механизмами.

Слесарь, не прошедший своевременно повторный инструктаж по охране труда (не реже 1 раза в 3 месяца), не должен приступать к работе.

Слесарь обязан соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, утвержденные на предприятии.

Продолжительность рабочего времени слесаря не должна превышать 40 ч в неделю.

Продолжительность ежедневной работы (смены) определяется правилами внутреннего трудового распорядка или графиками сменности, утверждаемыми работодателем по согласованию с профсоюзным комитетом.

Слесарь должен знать, что наиболее опасными и вредными производственными факторами, действующими на него при проведении технического обслуживания и ремонта транспортных средств, являются:

1. автомобиль, его узлы и детали;
2. оборудование, инструмент и приспособления;
3. электрический ток;
4. этилированный бензин;
5. освещенность рабочего места.

Автомобиль, его узлы и детали – в процессе ремонта возможно падение вывешенного автомобиля или снимаемых с него узлов и деталей, что приводит к транслированию.

Гаражно – ремонтное и технологическое оборудование, инструмент, приспособления – применение неисправного оборудования, инструмента и приспособлений приводит к травмированию.

Слесарю запрещается пользоваться инструментом, приспособлениями, оборудованием, обращению с которыми он не обучен и не проинструктирован.

Электрический ток – при несоблюдении правил и мер предосторожности может оказывать на людей опасное и вредное воздействие, проявляющееся в виде электротравм (ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи), электроударов.

Бензин, особенно этилированный – действует отравляюще на организм человека при вдыхании его паров, загрязнении им тела, одежды, попадании его в организм с пищей или питьевой водой.

Освещенность рабочего места и обслуживаемого (ремонтируемого) узла, агрегата – недостаточная (избыточная) освещенность вызывает ухудшение (перенапряжение) зрения, усталость.

Слесарь должен работать в специальной одежде и в случае необходимости использовать другие средства индивидуальной защиты.

В соответствии с типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи рабочим и служащим специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты слесарю выдаются:

При выполнении работ по разборке двигателей, транспортировке, переноске и промывке деталей двигателей, работающих на этилированном бензине:

1. костюм вискозно - лавсановый;
2. фартук резиновый;
3. сапоги резиновые;
4. перчатки резиновые.

При выполнении работ по разборке, ремонту и техническому обслуживанию автомобилей и агрегатов:

1. костюм вискозно - лавсановый;
2. рукавицы комбинированные.
3. При работе с этилированным бензином дополнительно:
4. фартук прорезиненный; перчатки резиновые.

На наружных работах зимой дополнительно:

1. куртка хлопчатобумажная на утепляющей прокладке;
2. брюки хлопчатобумажные на утепляющей прокладке.

Слесарь должен соблюдать правила пожарной безопасности, уметь пользоваться средствами пожаротушения. Курить разрешается только в специально отведенных местах.

Слесарь во время работы должен быть внимательным, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры.

О замеченных нарушениях требований безопасности на своем рабочем месте, а также о неисправностях приспособлений, инструмента и средств индивидуальной защиты слесарь должен сообщить своему непосредственному руководителю и не приступать к работе до устранения замеченных нарушений и неисправностей.

Слесарь должен соблюдать правила личной гигиены. Перед приемом пищи или курением необходимо мыть руки с мылом, а при работе с деталями автомобиля, работавшего на этилированном бензине, предварительно обмыть руки керосином.

Для питья пользоваться водой из специально предназначенных для этой цели устройств (сатураторы, питьевые баки, фонтанчики и т.п.).

Перед началом работы слесарь должен:

1. Одеть специальную одежду и застегнуть манжеты рукавов.
2. Осмотреть и подготовить свое рабочее место, убрать все лишние предметы, не загромождая при этом проходы.
3. Проверить наличие и исправность инструмента, приспособлений, при этом:
4. гаечные ключи не должны иметь трещин и забоин, губки ключей должны быть параллельны и не закатаны;
5. раздвижные ключи не должны быть ослаблены в подвижных частях;
6. слесарные молотки и кувалды должны иметь слегка выпуклую, некосую и несбитую, без трещин и наклепа поверхность бойка, должны быть надежно укреплены на рукоятках путем расклинивания заершенными клиньями;
7. рукоятки молотков и кувалд должны иметь гладкую поверхность;
8. ударные инструменты (зубила, крейцмейсели, бородки, керны и пр.) не должны иметь трещин, заусенцев и наклепа. Зубила должны иметь длину не менее 150 мм;
9. напильники, стамески и прочие инструменты не должны иметь заостренную нерабочую поверхность, быть надежно закреплены на деревянной ручке с металлическим кольцом на ней;
10. электроинструмент должен иметь исправную изоляцию токоведущих частей и надежное заземление.
11. Проверить состояние пола на рабочем месте. Пол должен быть сухим и чистым. Если пол мокрый или скользкий, потребовать, чтобы его вытерли или посыпали опилками, или сделать это самому.
12. Перед использованием переносного светильника проверить, есть ли на лампе защитная сетка, исправны ли шнур и изоляционная резиновая трубка. Переносные светильники должны включаться в электросеть с напряжением не выше 42 В.

Во время работы слесарь должен:

1. Все виды технического обслуживания и ремонта автомобилей на территории предприятия выполнять только на специально предназначенных для этой цели местах (постах).
2. Приступать к техническому обслуживанию и ремонту автомобиля только после того, как он будет очищен от грязи, снега и вымыт.
3. После постановки автомобиля на пост технического обслуживания или ремонта обязательно проверить, заторможен ли он стояночным тормозом, выключено ли зажигание (перекрыта ли подача топлива в автомобиле с дизельным двигателем), установлен ли рычаг переключения передач (контроллера) в нейтральное положение, перекрыты ли расходные и магистральный вентили на газобаллонных автомобилях, подложены ли специальные противооткатные упоры (башмаки) не менее двух под колеса. В случае невыполнения указанных мер безопасности сделать это самому.
4. На рулевое колесо повесить табличку «Двигатель не пускать – работают люди». На автомобиле, имеющем дублирующее устройство для пуска двигателя, повесить аналогичную табличку у этого устройства.
5. После подъема автомобиля подъемником на пульте управления подъемником повесить табличку «Не трогать – под автомобилем работают люди!», а при подъеме гидравлическим подъемником после его поднятия зафиксировать подъемник упором от самопроизвольного опускания.
6. Ремонт автомобиля снизу вне осмотровой канавы, эстакады или подъемника производить только на лежаке.
7. Для безопасного перехода через осмотровые канавы, а также для работы спереди и сзади автомобиля пользоваться переходными мостиками, а для спуска в осмотровую канаву – специально установленными для этой цели лестницами.
8. Снимать или ставить колесо вместе с тормозным барабаном при помощи специальной тележки. Если снятие ступиц затруднено, применять для их снятия специальные съемники.
9. Все работы по техническому обслуживанию и ремонту автомобиля производить при неработающем двигателе, за исключением работ, технология проведения которых требует пуска двигателя. Такие работы проводить на специальных постах, где предусмотрен отсос отработавших газов.
10. Для пуска двигателя и передвижения автомобиля обратиться к водителю, перегонщику, бригадиру иди слесарю, назначенным приказом по предприятию для выполнения этой работы.
11. Перед пуском двигателя убедиться, что рычаг переключения передач (контроллера) находится в нейтральном положении и что под автомобилем и вблизи вращающихся частей двигателя нет людей. Осмотр автомобиля снизу производить только при неработающем двигателе.
12. Перед проворачиванием карданного вала проверить, выключено ли зажигание, а для дизельного двигателя - отсутствие подачи топлива. Рычаг переключения передач установить в нейтральное положение, а стояночный тормоз - освободить. После выполнения необходимых работ снова затянуть стояночный тормоз. Проворачивать карданный вал только с помощью специального приспособления.
13. Снимать двигатель с автомобиля и устанавливать на него только тогда, когда автомобиль находится на колесах или на специальных подставках - козелках.
14. Перед снятием колес, подставить под вывешенную часть автомобиля, прицепа, полуприцепа козелки соответствующей грузоподъемности и опустить на них вывешенную часть, а под неподнимаемые колеса установить специальные противооткатные упоры (башмаки) в количестве не менее двух.
15. Для перегонки автомобиля на стоянку внутри предприятия и проверки тормозов на ходу вызвать дежурного или закрепленного водителя.
16. При разборочно - сборочных и других крепежных операциях, требующих больших физических усилий, применять съемники, гайковерты и т.п. Трудноотворачиваемые гайки при необходимости предварительно смачивать керосином или специальным составом ("Унисма", ВТВ и т.п.).
17. Перед началом работы с грузоподъемным механизмом убедиться в его исправности и соответствии веса поднимаемого агрегата грузоподъемности, указанной на трафарете грузоподъемного механизма, не просрочен ли срок его испытания, а на съемных грузозахватных приспособлениях - наличие бирок, с указанием допустимой массы поднимаемого груза.
18. Для снятия и установки узлов и агрегатов весом 20 кг и более (для женщин 10 кг) пользоваться подъемными механизмами, оборудованными специальными приспособлениями (захватами), другими вспомогательными средствами механизации.
19. При перемещении деталей вручную соблюдать осторожность, так как деталь (агрегат) может мешать обзору пути движения, отвлекать от наблюдения за движением и создавать неустойчивое положение тела.
20. Перед снятием узлов и агрегатов, связанных с системами питания, охлаждения и смазки, когда возможно вытекание жидкости, сначала слить из них топливо, масло или охлаждающую жидкость в специальную тару.
21. Перед снятием газовой аппаратуры, баллонов или подтягивании гаек соединений убедиться в отсутствии в них газа.
22. Перед снятием рессоры обязательно разгрузить ее от веса автомобиля путем поднятия передней или задней части автомобиля с последующей установкой рамы на козелки.
23. При работе на поворотном стенде – опрокидывателе надежно укрепить автомобиль, предварительно слив топливо и охлаждающую жидкость, закрыть плотно маслозаливную горловину и снять аккумуляторную батарею.
24. При ремонте и обслуживании автобусов и грузовых автомобилей с высокими кузовами пользоваться подмостями или лестницами - стремянками.
25. Для проведения работ под поднятым кузовом автомобиля - самосвала или самосвального прицепа и при работах по замене или ремонту подъемного механизма или его агрегатов предварительно освободить кузов от груза, обязательно установить дополнительное инвентарное приспособление (упор, фиксатор, штангу).
26. Перед ремонтом автомобили – цистерны для перевозки легковоспламеняющихся, взрывоопасных, токсичных и т.п. грузов, а также резервуаров для их хранения полностью очистить от остатков вышеуказанных продуктов.
27. Производить очистку или ремонт внутри цистерны или резервуара из-под этилированного бензина, легковоспламеняющихся и ядовитых жидкостей, в специальной одежде, со шланговым противогазом, спасательным поясом с веревкой; вне резервуара – должен находиться специально проинструктированный помощник. Шланг противогаза должен быть выведен наружу через люк (лаз) и закреплен с наветренной стороны. К поясу рабочего внутри резервуара прикрепляется прочная веревка, свободный конец которой должен быть выведен через люк (лаз) наружу и надежно закреплен. Помощник, находящийся наверху, должен наблюдать за работающим, держать за веревку, страхуя работающего в резервуаре.
28. Ремонтировать топливные баки, только после полного удаления остатков топлива и обезвреживания.
29. Работы по техническому обслуживанию и ремонту холодильных установок на автомобилях - рефрижераторах выполнять в соответствии с действующими правилами по технике безопасности при их ремонте.
30. Перед проведением работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, работающих на газовом топливе, предварительно поднять капот для проветривания подкапотного пространства.
31. Слить (выпустить) газ из баллонов автомобиля, на котором должны проводиться работы, связанные с устранением неисправностей газовой системы питания или ее снятием, на специально отведенном мосте (посту), а баллоны продуть сжатым воздухом, азотом или другим инертным газом.
32. Работы по снятию, установке и ремонту газовой аппаратуры выполнять только с помощью специальных приспособлений, инструмента и оборудования.
33. Проверить герметичность газовой системы сжатым воздухом, азотом или иными инертными газами при закрытых расходных и открытом магистральном вентилях.
34. Шланги на штуцерах крепить хомутиками.
35. Удалять разлитое масло или топливо с помощью песка или опилок, которые после использования следует ссыпать в металлические ящики с крышками, устанавливаемые вне помещения.
36. Во время работы располагать инструмент так, чтобы не возникала необходимость тянуться за ним.
37. Правильно подбирать размер гаечного ключа, преимущественно пользоваться накидными и торцевыми ключами, а в труднодоступных местах - ключами с трещотками или с шарнирной головкой.
38. Правильно накладывать ключ на гайку, не поджимать гайку рывком.
39. При работе зубилом или другим рубящим инструментом пользоваться защитными очками для предохранения глаз от поражения металлическими частицами, а также надевать на зубило защитную шайбу для защиты рук.
40. Выпрессовывать туго сидящие пальцы и втулки только с помощью специальных приспособлений.
41. Снятые с автомобиля узлы и агрегаты складывать на специальные устойчивые подставки, а длинные детали класть только горизонтально.
42. Проверять соосность отверстий конусной оправкой.
43. При работе на сверлильных станках устанавливать мелкие детали в тиски или специальные приспособления.
44. Удалять стружку из просверленных отверстий только после отвода инструмента и остановки станка.
45. При работе на заточном станке следует стоять сбоку, а не против вращающегося абразивного круга, при этом использовать защитные очки или экраны. Зазор между подручником и абразивным кругом не должен превышать 3 мм.
46. При работе электроинструментом напряжением более 42 В пользоваться защитными средствами (диэлектрическими резиновыми перчатками, калошами, ковриками), выдаваемыми совместно с электроинструментом.
47. Подключать электроинструмент к сети только при наличии исправного штепсельного разъема.
48. При прекращении подачи электроэнергии или перерыве в работе отсоединять электроинструмент от электросети.
49. Удалять пыль и стружку с верстака, оборудования или детали щеткой - сметкой или металлическим крючком.
50. Использованный обтирочный материал убирать в специально установленные для этой цели металлические ящики и закрыть крышкой.
51. Если на тело и средства индивидуальной защиты попал бензин или другая легковоспламеняющаяся жидкость, не подходить к источнику открытого огня, не курить и не зажигать спички.
52. При работе с этилированным бензином или деталями двигателя, работающего на этилированном бензине, соблюдать следующие требования:
53. обезвредить детали керосином;
54. немедленно удалять пролитый бензин, а это место обезвреживать раствором хлорной извести;
55. перелить этилированный бензин с помощью специального приспособления.
56. Перемещать вывешенные на подъемно - транспортных механизмах агрегаты с помощью крюков и расчалок.

Слесарю запрещается:

1. выполнять работы под автомобилем или агрегатом, вывешенным только на подъемном механизме (кроме стационарных электроподъемников) без подставки козелков или других страхующих устройств;
2. поднимать агрегаты при косом натяжении троса или цепи подъемного механизма, а также зачаливать агрегаты стропой, проволокой и т.п.;
3. работать под поднятым кузовом автомобиля - самосвала, самосвального прицепа без специального инвентарного фиксирующего приспособления;
4. использовать случайные подставки и подкладки вместо специального дополнительного упора;
5. работать с поврежденными или неправильно установленными упорами;
6. выполнять какие-либо работы на газовой аппаратуре или баллонах, находящихся под давлением;
7. переносить электрический инструмент, держа его за кабель, а также касаться рукой вращающихся частей до их остановки;
8. сдувать пыль и стружку сжатым воздухом, направлять струю воздуха на стоящих рядом людей или на себя;
9. хранить на рабочем месте промасленные обтирочные материалы и хранить чистые обтирочные материалы вместе с использованными;
10. применять этилированный бензин для мытья деталей, рук и т.д.; засасывать бензин ртом через шланг;
11. мыть агрегаты, узлы и детали и тому подобное легковоспламеняющимися жидкостями;
12. загромождать проходы между стеллажами и выходы из помещений материалами, оборудованием, тарой, снятыми агрегатами и т.п.;
13. хранить отработанное масло, порожнюю тару из-под топлива и смазочных материалов;
14. выносить специальную одежду, загрязненную этилированным бензином, из предприятия, а также входить в ней в столовую и служебные помещения;
15. применять приставные лестницы;
16. выпускать сжатый газ в атмосферу или сливать сжиженный газ на землю;
17. при открывании и закрывании магистрального и расходного вентилей применять дополнительные рычаги;
18. использовать для крепления шлангов проволоку или иные предметы;
19. скручивать, сплющивать и перегибать шланги и трубки, использовать замасленные шланги;
20. использовать гайки и болты со смятыми гранями;
21. держать мелкие детали руками при их сверлении;
22. устанавливать прокладки между зевом ключа и гранями гаек, болтов, а также наращивать ключи трубами или другими предметами;
23. применять сухую хлорную известь для обезвреживания листа, облитого этилированным бензином;
24. вывешенные на подъемных механизмах агрегаты толкать или тянуть руками;
25. работать при получении сигнала о перемещении конвейера.

Требования безопасности в аварийных ситуациях:

О каждом несчастном случае, очевидцем которого он был, слесарь должен немедленно сообщать работодателю, а пострадавшему оказать доврачебную помощь, вызвать врача или помочь доставить пострадавшего в здравпункт или ближайшее медицинское учреждение.

Если несчастный случай произошел с самим слесарем, он должен по возможности обратиться в здравпункт, сообщить о случившемся работодателю или попросить сделать это кого-либо из окружающих.

В случае возникновения пожара немедленно сообщить в пожарную охрану, работодателю и приступить к тушению пожара имеющимися средствами пожаротушения.

Требования безопасности по окончании работы

По окончании работы слесарь обязан:

1. Отключить от электросети электрооборудование, выключить местную вентиляцию.
2. Привести в порядок рабочее место. Убрать приспособления, инструмент в отведенное для них место.
3. Если автомобиль остается на специальных подставках (козелках), проверить надежность его установки. Запрещается оставлять автомобиль, агрегат вывешенным только подъемным механизмом.
4. Снять средства индивидуальной защиты и убрать их в предназначенное для них место. Своевременно сдавать специальную одежду и другие средства индивидуальной защиты в химчистку (стирку) и ремонт.
5. Вымыть руки с мылом, а после работы с деталями и узлами двигателя, работающего на этилированном бензине, необходимо предварительно мыть руки керосином.
6. О всех недостатках, обнаруженных во время работы известить своего непосредственного руководителя.

Представленные типовые инструкции по охране труда для основных профессий и видов работ наряду с Правилами по охране труда на автомобильном транспорте, утвержденными в декабре 1995 г., и другими нормативными и методическими документами предназначены для создания информационно - методической базы по охране труда для руководителей и специалистов автотранспортных предприятий.

На основе типовых инструкций на каждом автотранспортном предприятии с учетом специфики условий его работы разрабатываются и утверждаются инструкции для определенных профессий работающих, а также для отдельных наиболее травмоопасных видов работ. Ответственность за своевременную и качественную разработку инструкций по охране труда на каждом автотранспортном предприятии возлагается на его руководителя. Разработку инструкций обязаны осуществлять руководители цехов (участков), механики, мастера, так как они наиболее хорошо знают условия труда подчиненных им рабочих. Для оказания методической помощи в разработке инструкций и их согласовании должны привлекаться работники службы охраны труда предприятия.

4 Охрана окружающей среды от вредного воздействия автомобильного транспорта

4.1 Автотранспорт как основной источник загрязнения атмосферного воздуха.

К мобильным источникам относятся автомобили и транспортные механизмы, передвигающиеся по земле, по воде и по воздуху. В больших городах к числу основных источников загрязнения атмосферного воздуха относитсяавтотранспорт. Отходящие газы двигателей содержат сложную смесь, их более чем двухсот компонентов, среди которых немало канцерогенов.

Вредные вещества при эксплуатации подвижных транспортных средств поступают в воздух с отработавшими газами, испарениями из топливных систем и при заправке, а так же с картерными газами. На выбросы оксида углерода значительное влияние оказывает рельеф дороги и режим движения автомашины. Так, например, при ускорении и торможении в отработавших газах увеличивается содержание оксида углерода почти в 8 раз. Минимальное количество оксида углерода выделяется при равномерной скорости автомобиля 60 км/ч.

Таблица 1 Выбросы (% по объёму) веществ при работе дизельных и карбюраторных двигателей

ВЕЩЕСТВО	ДВИГАТЕЛЬ
	Карбюраторный	Дизельный
Оксид углерода
Оксид азота
Углеводороды
Бензопирен	До 20 мкг/м3	До 10 мкг/м3

Как видно из данных таблицы 1, выбросы основных загрязняющих веществ значительно ниже в дизельных двигателях. Поэтому принято считать их более экологически чистыми. Однако дизельные двигатели отличаются повышенными выбросами сажи, образующейся вследствие перегрузки топлива. Сажа насыщена канцерогенными углеводородами и микроэлементами; их выбросы в атмосферу недопустимы.

В связи с тем, что отработавшие газы автомобилей поступают в нижний слой атмосферы, а процесс их рассеяния значительно отличается от процесса рассеяния высоких стационарных источников, вредные вещества находятся практически в зоне дыхания человека. Поэтому автомобильный транспорт следует отнести к категории наиболее опасных источников загрязнения атмосферного воздуха вблизи автомагистралей.

4.2 Загрязнение придорожных земель

Загрязнение воздуха ухудшает качество среды обитания всего населения придорожных территорий и контрольные санитарные и природоохранные органы обоснованно обращают на него первоочередное внимание. Однако распространение вредных газов имеет все же кратковременный характер и с уменьшением или прекращением движения также снижается. Все виды загрязнения воздуха через сравнительно короткое время переходят в более безопасные формы.

Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, в зависимости от числа проходов транспортных средств и сохраняется очень долго даже после ликвидации дороги.

Накапливающиеся в почве химические элементы, особенно металлы, усваиваются растениями и через них по пищевой цепи переходят в организм животных и человека. Часть их растворяется и выносится стоковыми водами, попадает затем в реки, водоемы и уже через питьевую воду также может оказаться в организме человека. Действующие нормативные документы требуют пока сбора и очистки стоков только в городах и водоохранных зонах. Учет транспортного загрязнения почвы и водоемов на территории, прилегающей к дороге, необходим при проектировании дорог 1 и 2 экологического класса для оценки состава загрязнения почвы сельскохозяйственных и селитебных земель, а также для проектирования очистки дорожных стоков.

Наиболее распространенным и токсичным транспортным загрязнителем считается свинец. Он относится к распространенным элементам: его среднемировой кларк (фоновое содержание) в почве считается 10 мг/кг. Примерно такого же уровня достигает содержание свинца в растениях (на сухую массу). Общесанитарный показатель ПДК свинца в почве с учетом фона - 32 мг/кг.

По некоторым данным содержание свинца на поверхности почвы на краю полосы отвода обычно составляет до 1000 мг/кг, но в пыли городских улиц с очень большим движением может быть в 5 раз больше. Большинство растений легко переносят повышенное содержание в почве тяжелых металлов, только при содержании свинца более 3000 мг/кг возникает заметное угнетение. Для животных опасность вызывает уже 150 мг/кг свинца в пище.

Контроль за отложениями выбросов других металлов вследствие их нетоксичности (железо, медь) или малого содержания нормативными документами не установлен. Реальное распределение загрязнений в основном подтверждает возможность применения упрощенных способов расчета, основанных на статистической обработке натурных замеров. Но из-за неучета многих влияющих факторов объективная точность таких расчетов невелика и для случаев, когда назначение защитной полосы или строительство специальных защитных сооружений связано со значительными затратами; следовало бы применять более надежные методы.

По данным ряда наблюдений из общего количества выбросов твердых частиц, включая металлы, примерно 25% остается до смыва на проезжей части, 75% распределяется на поверхности прилегающей территории, включая обочины. В зависимости от конструктивного профиля и площади покрытия в сточные дождевые или смывные воды попадает от 25% до 50% твердых частиц.

4.3 Загрязнение водоемов. Очистка стоков

Загрязнение водных объектов происходит вследствие попадания транспортных выбросов на поверхность земли в бассейнах стока, в подземные воды и непосредственно в открытые водоемы. Вероятно, сбросы неочищенных стоков промышленных предприятий намного опаснее, но без учета дорожных воздействий на качество воды невозможно обеспечить должное качество среды обитания в целом.

Органы санитарного надзора обоснованно требуют от дорожных эксплуатационных организаций нормального содержания водоемов, находящихся в зоне непосредственного воздействия (защитной полосе) дороги. Из распространенных выбросов наибольшее беспокойство вызывает попадание в воду нефтепродуктов. Первые признаки в виде отдельных цветных пятен появляются уже при разливе 4 мл/м2 (толщина пленки - 0,004-0,005 мм). При наличии 10- 50 мл/м2 пятна приобретают серебристый отблеск, а более 80 мл/м2 - яркие цветные полосы. Сплошная тусклая пленка возникает при разливе более 0,2 л/м2 , а при 0,5л/м2 она приобретаеттемный цвет. По приведенным признакам можно ориентировочно подсчитать количество попавшей в водоем нефти, например, для определения ущерба от дорожной аварии.

В табл.2 приведена таблица качественных характеристик стоков, поступающих в городскую ливневую канализацию. Для сравнения в правой колонке приведены максимально-допустимые показатели, требующиеся для водоемов хозяйственно-питьевого назначения.

Таблица 2

Показатели	Средняя концентрация в стоках, мг/л
	дождевых	талых	моечных	максимально-допуст.
рН	7,75	8,15	7,75	6,0...9,0
Взвешенных веществ	1230	1645		0,75
ХПК нефильтрованного
ХПК фильтрованного
БПК5
БПК поли
Эфирорастворимые				нефть-0,3
Азот аммонийный
Азот общий
Нитраты	0,08
Нитриты	0,08	0,36
Фосфор общий	1,08
Свинец		0,03

Взвешенные вещества могут быть минерального и органического происхождения, представлены суспензированными частицами песка, глины, ила, планктона и т.п.

Азота соединения – нитраты N Оз и промежуточная форма нитриты N02 продукты распада белков и других органических веществ.

ХПК — химическая потребность в кислороде для окисления в основном органических загрязнений.

БПК – биохимическая потребность в кислороде для окисления органических примесей микроорганизмами в аэробных (открытых) условиях; БПК; - в течение 5 суток, БПКполн – на весь процесс до начала нитрификации (полного распада).

рН – показатель уровня кислотности (отрицательный логарифм концентрации водородных ионов): нормальная рН = 7, кислая - < 7, щелочная - > 7. Обычно природные водоемы имеют кислотность 6,5...8,5 рН.

Требования к качеству воды водоемов обусловлены официальным документом Санитарные нормы и правила – СанДиН, для питьевой воды ГОСТ 2874-82, длярекреационных водоемов ГОСТ 17.1.5.02-80.

Естественно, в крупных городах, на охраняемых территориях бывает сложно найти место для локальных очистных сооружений упрощенного типа. Современные сооружения для очистки сточных вод, соответствующие требованиям СНиП 2.04.03-89 и СН 496-77 «Временная инструкция по проектированию сооружений для очистки поверхностных сточных вод» весьма дороги, их работа требует постоянного расхода энергии обслуживающего персонала. В очистных сооружениях используются механические, физико-химические, электрохимические, биологические или комплексные методы. Для очистки ливневых дорожных стоков, не содержащих в значительном количестве растворов химических веществ, применяют обычно механические методы, включающие отстаивание и фильтрование. Как правило, их достаточно для первичной очистки, обеспечивающей санитарные показатели для производственных стоков, подлежащих дальнейшей более тонкой очистке или допускаемых к сбросу в многоводные водотоки.

Простейшие отстойники горизонтального типа имеют устройства для механизированного удаления осадка и бензомаслоуловитель для отделения всплывающих в процессе отстоя нефтепродуктов. Грязевые ловушки имеют вид прямоугольных или круглых колодцев, размеры которых определяют расчетом. Отстойники для первичной очистки дорожных стоков также выполняются в виде колодцев, но входные и выходные оголовки разделены перегородками разной системы, что позволяет менять режим водного потока для сбора с поверхности всплывших нефтепродуктов, а со дна - твердых осадков. Отстойники подобного типа устраивают у открытых ремонтных эстакад» на автостоянках, АЗС.

4.4 Транспортный шум и другие физические воздействия

Наряду с загрязнением воздуха шум стал не менее распространенным следствием технического прогресса и развития транспорта.

Физическая сущность звука заключается в возбужденном каким- либо источником колебании атмосферы (или иной проводящей среды). Ухо реагирует на колебательные процессы с частотой от 20 Гц до 20 кГц. За этими пределами возникает инфразвук и ультразвук, при определенной силе опасные для людей. Музыкальные тона для первой октавы имеют от 440 до 361 Гц. Сочетание чистых тонов создает музыку, а беспорядочная смесь звуков разной частоты – шум.

Сила звука – давление звуковых колебаний (сверх атмосферного), как и любого другого физического действия может измеряться мощностью. Используя терминологию физики можно сказать, что большегрузный дизельный автомобиль с полезной мощностью более 200 кВт является источником акустического излучения мощностью примерно 10 Вт. Изменение уровня звука на 5 дБ соответствует звуковому давлению на 0,01 Па. Такое изменение достаточно резко ощущается дня низких звуков, меньше – для высоких.

Уровень шума измеряют в специальных единицах – децибелах (дБ), соответствующих логарифму отношения данной величины звука к порогу слышимости. Это означает, что увеличение уровня шума на 10 дБ соответствует ощущению роста в два раза.

Существует шкала уровней шума от разных источников: 90 дБ – предел нормального физиологического восприятия человека, дальше уже начинаются болезненные явления. Ведь 120 дБ – это избыточное давление в 20 Па.

Воздействие транспортного шума на окружающую среду, в первую очередь, на среду обитания человека, стало проблемой. Около 40 млн. населения России проживает в условиях шумового дискомфорта, причем половина из них испытывает воздействие шума более 65 дБ.

Общий уровень шума на наших дорогах выше, чем в западных странах. Это объясняется большим относительным числом грузовых автомобилей в составе транспортного потока, для которых уровень шума на 8-10 дБ (т.е. примерно в 2 раза) выше,чемлегковых. Ниже у нас и нормативные требования к выпускаемым автомобилям. Но главная причина заключается в отсутствии контроля за уровнем шума на дорогах. Требование ограничения шума отсутствует даже в Правилах дорожного движения. Неудивительно, что неправильное обустройство грузовых машин, прицепов к ним, небрежная укладка и плохое крепление грузов стало массовым явлением на дорогах.

Считается, что в городских условиях 60-80%шума создаетдвижение транспортных средств. Источниками шума в движущемся автомобиле являются поверхности силового агрегата, системы впуска и выпуска, агрегаты трансмиссий, колеса в контакте с дорожным покрытием, колебания подвеска и кузова, взаимодействие кузова с потоком воздуха. В шумовых характеристиках проявляется общий технический уровень и качество автомобиля и дороги.

Основными мероприятиями по снижению транспортного шума, которые следует сравнивать по затратам, являются:

Исключение пересечений транспортных потоков, обеспечение равномерного свободного движения;

Снижение интенсивности движения, запрет грузового движения в ночное время;

Удаление транзитных магистралейи дорог с грузовым движением из жилых зон;

Устройство шумозащитных сооруженийи (или) зеленых насаждений;

Создание на придорожной территории защитных полос вдоль дорог, застройка которых допустима только для сооружений без санитарных ограничений шума.

Запрет грузового движения дает снижение уровня шума примерно на 10 дБ. Аналогичный эффект дает исключение движения мотоциклов. Ограничение скорости движения ниже50км/час, как правило, не дает снижения шума.

4.5 Защита от транспортных загрязнений

Наиболее распространенным и вполне логичным способом защиты является создание вдоль дорог полосы зеленых насаждений. Плотная зеленая стена лиственных деревьев с подростом и кустарником в нижнем ярусе изолирует транспортный коридор, дает дополнительную площадь озеленения, особенно полезную в городских и промышленных зонах.

Экологически обоснованное решение представляют земляные валы. Их можно вписать в ландшафт, придать естественный вид. Однако из-за занимаемой территории валы могут иметь большую стоимость, чем защитные экраны.

Эффективность защитного экрана зависит от возвышения верхнего его края над линией, соединяющей источник шума и защищаемую точку. Наилучший результат, естественно, получается, если эстакада имеет высоту, сравнимую с высотой жилых домов.

При размещении экранов с двух сторон происходит отражение звуковых лучей. Они должны поглощаться или отражаться в таком направлении, чтобы не попадали в защищаемые места. Поглощение достигается применением определенных материалов или структурированием поверхности. Регулирование направления отражения производится путем наклона ограждающих панелей в наружную сторону.

В отечественной практике еще не накоплен опыт применения шумозащитных ограждений различных видов. Известны примеры использования типовых сборных конструкций из железобетона, однако это наименее эффективный вариант.

В настоящее время Правительством РФ, Минтрансом РФ, Госкомприродой России, Российскими транспортными инспекциями, Правительством г. Москвы и др. организациями уделяется внимание и контроль за соблюдением экологических требований при эксплуатации транспортных средств и экологической обстановкой регионов.

Утверждены Законы РФ «Об охране окружающей природной среды» и «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

На основании этих Законов утверждаются «Временные экологические требования при эксплуатации автотранспортных средств», утверждается задание по оснащению автотранспорта и спецтехники на автомобильном шасси каталитическими нейтрализаторами и иными техническими устройствами снижения токсичности отработанных газов.

Правительством г. Москвы издан Закон «Об ответственности за реализацию моторного топлива, не соответствующего экологическим требованиям». В соответствии с этим Законом за несоблюдение экологических требований к реализации моторного топлива на нарушителей возлагается штраф, приостанавливается и аннулируется лицензия.

Несмотря на проведение различных мероприятий, автомобильный транспорт и дорожно-строительная техника продолжают оставаться наиболее крупным источником негативного воздействия на окружающую среду. Для ликвидации экологического беспорядка необходимо активизировать деятельность городских и районных комитетов по охране окружающей природной среды и служб охраны природы.

Список использованной литературы

1. Амбарцумян В.В., Носов В.Б. Экологическая безопасность автомобильного транспорта. «Научтехлитиздат», Москва, 1999
2. Беляев С. В. Моторные масла и смазка двигателей: Учебное пособие. - Петрозаводский гос. ун-т. Петрозаводск, 1993
3. Грамолин А. В., Кузнецов А. С. Топливо, масла, смазки, жидкости и материалы для эксплуатации и ремонта автомобилей. - М.: Машиностроение, 1995
4. Евгеньев И.Е., Каримов Б.Р. Автомобильные дороги и окружающая среда. Учеб. Москва, 1997
5. Карагодин В. И., Шестопалов С. К. Слесарь по ремонту автомобилей: Практическое пособие. 2-е изд., перер. и доп. - М.: Высшая школа, 1990
6. Круглов С.М. Справочник автослесаря по техническому обслуживанию и ремонту легковых автомобилей. - М.: Высшая школа, 1995
7. Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природопользование в России. Москва, «Финансы и статистика», 1995
8. Руководство по эксплуатации автомобилей ВАЗ-2108, -21081, -21083, -21083-20, -2109, -21091, -21093, -21093-20, -21099. - М.: Легион, 1996
9. Спинов А. В. Системы впрыска бензиновых двигателей. - М.: Машиностроение, 1995
10. Техническая эксплуатация автомобилей / Под ред. Е. С. Кузнецова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1991
11. Фучаджи К. С., Стрюк Н.Н. Автомобиль ЗАЗ-1102 «Таврия»: устройство, эксплуатация, ремонт. - М.: Транспорт, 1991
12. Шестопалов С. К., Шестопалов К. С. Легковые автомобили. - М.: Транспорт, 1995
13. Шестопалов К.С. Устройство, техническое обслуживание легкового автомобиля. Учебное пособие. Москва. Издательство ДОСААФ. 1990
14. Экологическая безопасность транспортных потоков. Под редакцией Дьякова А.Б. Москва, «Транспорт», 1990
15. Экологические проблемы развития автомобильного транспорта. Москва, 1997
16. Экологический вестник России. Информационно-справочный бюллетень. Москва, 1998 - №7

Кривошипно-шатунный механизм дизельных двигателей

Кривошипно-шатунный механизм служит для преобразования возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала.

Все детали кривошипно-шатунного механизма размещаются в блок-картере. Кинематика механизма определяется его основными размерами: радиусом кривошипа (70 мм) и длиной шатуна (250 мм).

Основные детали кривошипно-шатунного механизма – поршни с поршневыми кольцами и пальцами, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Камера сгорания тороидальной формы, открытого типа. В поршнях имеются канавки под установку компрессионных и маслосъемных колец; три – для компрессионных, одна – для маслосъемного кольца. Схема установки колец на поршень приведена на рисунке. Канавка под верхнее компрессионное кольцо упрочнена плазменным переплавом с легированием, что позволяет повысить износостойкость сопряжения кольцо – канавка. Для слива масла, снимаемого маслосъемным кольцом со стенки цилиндра, в канавке под маслосъемным кольцом выполнены отверстия. В двух бобышках поршня расточено отверстие под поршневой палец. Для подвода масла к пальцу в бобышках поршня предусмотрены отверстия.

Рис. 7. Кривошкпно-шатунный механизм дизеля СМД-31: 1 – коленчатый вал; 2 – маслоотражатель; 3 – зубчатое колесо привода масляного насоса; 4, 14,21 и 26- упорные полукольца; 5, 15 и 16- верхние вкладыши коренных подшипников; 6 – вкладыш шатунного подшипника (верхний); 7 – шатун; 8 – втулка верхней головки шатуна; 9 и 12 – стопорные кольца; 10 – поршневой палец; 11 -поршень; 13 – шатунный болт; 17 – маховик; 18 – шлицевая втулка; 19, 20 и 22 -нижние вкладыши коренных подшипников; 23 – гайка шатунного болта; 24 – нижняя крышка головки шатуна; 25 – вкладыш шатунного подшипника (нижний); 27 – зубчатое колесо коленчатого вала; 28 – гайка

Рис. 8. Кривошипно-шатунный механизм дизелей СМД-23/24: 1 – венец маховика; 2 – ведущие пальцы; 3 – маховик; 4 – поршень; 5 – поршневой палец; 6 – стопорное кольцо; 7 – шатун; 8 – вкладыш шатунного подшипника (верхний); 9 – коленчатый вал; 10 – шестерня привода масляного насоса; 11 – шестерня коленчатого вала распределения; 12 – нижняя крышка головки шатуна; 13 – вкладыш шатунного подшипника (нижний)

Рис. 9. Схема установки колес на поршне: 1 – верхнее компрессионное кольцо; 2 -второе компрессионное кольцо; 3 -нижнее (минутное) компрессионное кольцо; 4 – маслосъемное кольцо; 5 -поршень

Рис. 10. Расположение меток на деталях кривошипно-шатунного механизма: 1 – место клеймения комплектности шатуна с крышкой; 2 – шатун; 3 – место нанесения номера детали; 4 – место клеймения знака ОТК; 5 – место клеймения размерной группы поршня; 6 -место клеймения массы поршня; 7 -поршень; 8 – место клеймения группы шатуна по массе; 9 – место клеймения размерной группы гильзы цилиндра; 10 -место маркировки коленчатого вала

На юбках поршней имеются прорези для прохождения маслоподводя-щей трубки.

Поршни сортируют по массе и наружному диаметру юбки. При установке на дизель их подбирают по массе и размерной группе. Поршни и гильзы устанавливают одинаковой размерной группы. Техническая характеристика поршней приведена в таблице, а расположение меток маркировки – на рисунке 10.

Поршневые кольца. Компрессионные кольца выполнены из чугуна. Первое и второе кольца по наружному диаметру хромированы. Замки всех колец прямые. Для предотвращения прорыва газов замки устанавливают на равных расстояниях один от другого по окружности и не располагают против отверстий под поршневой палец.

Маслосъемное кольцо состоит из двух хромированных по наружному диаметру стальных колец-сегментов и тангенциального расширителя. Последний устанавливают так, чтобы усики замка расположились внутри верхней и нижней полочек расширителя, а сам замок стыковался с вертикальными перегородками. Нахлест волн расширителя не допускается. Между верхней и нижней стенками канавки и расширителем устанавливаются два кольца-сегмента. Замки колец-сегментов не должны совпадать.

Комплект колец на дизель СМД-31 – 23-0306-1, а на СМД-23/24-23-0306.

Чертежный номер первого кольца А23.03.02.118, второго -А27.03.02.101, третьего – А27.03.02.101, четвертого – А27.13.57.000.

Рис. 11. Тангенциальный расширитель маслосъемного поршневого кольца вана. Диаметр поршневого пальца 45 мм. Пальцы выпускают одной размерной группы.

Шатуны двутаврового сечения, изготовлены из хромоникелевой стали (чертежный номер 23-03с2). В верхнюю головку шатуна запрессована втулка. Для подвода масла к поршневому пальцу в верхней головке шатуна просверлены отверстия.

Шатуны сортируют на восемь групп по массе. На дизель устанавливают шатуны только одной группы.

Шатунные подшипники, биметаллические (сталь-бронза). Диаметр вкладышей шатунных подшипников выполнен в соответствии с производственными (номинальными) размерами шатунных шеек коленчатого вала. Обозначение комплекта шатунных вкладышей на один дизель СМД-31 – А23.01-84-31 сбЛ, а на дизели СМД-23/24 – А23.01-84-19/22сбЛ. Для обозначения номинала к обозначению комплекта добавляются обозначения Н1, Н2, Р1 и т.д. до Р4. Например, А23.01-84-19/22сбЛН1. Обозначение одного шатунного вкладыша А23.01-8403.

Коленчатые валы. На коленчатом валу дизеля СМД-31 выполнено семь коренных и шесть шатунных шеек, расположенных под углом 120°. Щеки вала составляют одно целое с противовесами. На коленчатом валу дизелей СМД-23/24 пять коренных и четыре шатунные шейки, расположенные в одной плоскости.

Коренные и шатунные шейки коленчатых валов шести- и четырехцилиндровых дизелей имеют одинаковые размеры.

Валы изготавливают двух производственных размеров (номиналов). При ремонте коренные и шатунные шейки шлифуют до ремонтных размеров.

Маховики и устанавливают на задний фланец коленчатого вала для обеспечения равномерного вращения коленчатого вала, вывода поршней из мертвых точек и облегчения пуска дизеля.

В связи с применением на комбайнах безмуфтовой передачи крутящего момента на рабочие органы на дизели СМД-31 и СМД-23/24 устанавливают маховики 31-04сБ-1-01 и 23-04сб-1-01, от которых крутящий момент передается через шлицевые втулку и вал.

При установке муфт сцепления на дизелях устанавливают соответственно маховики 31-04сб-1 и 24-04сб-1, отличающиеся от предыдущих только комплектацией и отдельными крепежными деталями.

Шкив отбора мощности с переднего носка коленчатого вала. На дизелях СМД-31 и СМД-23/24 применена конструкция шкива, устраняющая влияние изгибающего момента (от усилия натяжения ремней ходовой части) на передний носок коленчатого вала. На конусную часть переднего носка коленчатого вала установлено водило, закрепленное шпилькой. С водила через упругие элементы, выполняющие также роль демпфера крутильных колебаний, крутящий момент передается шкиву отбора мощности на привод ходовой системы комбайна, привод вентилятора и шестеренного насоса гидросистемы. Шкив вращается на подшипниках, установленных на опоре, которая прикреплена к крышке картера зубчатых колес.

Рис. 12. Шкив отбора мощности с переднего носка коленчатого вала дизелей СМД-31 и СМД-23/24: 1 – масленка; 2 – водило; 3, 8, 11 и 12 -шайбы; 4, 5 и 9 – гайки; 6 – шпилька крепления водила; 7 – палец; 10 – упругие втулки; 13 – болт; 14 – шариковые подшипники; 15 – шкив; 16 – передняя опора; 17 – коленчатый вал; 18 – крышка картера распределительных зубчатых колес

Рис. 13. Шкив отбора мощности с переднего носка коленчатого вала дизеля СМД-31.01: 1 – шпилька; 2 и 9 – гайки; 3,6,8, 11 и 12- шайбы; 4 – крышка демпфера; 5 – маховик демпфера; 7 – палец; 10 – упругие втулки; 13 – болт; 14 – штифт; 16 – шкив; 16 -храповик; 17 – коленчатый вал

На дизель СМД-31.01 устанавливают шкив отбора мощности только на привод водяного насоса и гидронасоса НШ32А-3 с демпфером крутильных колебаний.

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма. При

нормальных условиях работы и правильном обслуживании дизеля и его агрегатов износ деталей кривошипно-шатунного механизма незначителен и надежная его работа обеспечивается в течение всего ресурса дизеля.

Для предупреждения преждевременных износов деталей дизель подвергают приработке (обкатке) с постоянно увеличивающейся нагрузкой. При этом трущиеся поверхности деталей постепенно приближаются к расчетным геометрическим параметрам. Загружать на полную мощность новый или отремонтированный дизель можно после его обкатки на комбайне с постепенно увеличивающейся нагрузкой в течение 30 ч.

Непрогретый дизель не может развивать полной мощности из-за нарушения процесса смесеобразования и сгорания топлива, а также из-за резкого ухудшения условий смазывания. При работе под нагрузкой непрогретого дизеля увеличивается изнашивание его деталей, в первую очередь гильз, поршней и поршневых колец, а также происходит осмоление этих деталей.

Для длительной и бесперебойной работы кривошипно-шатунного механизма необходимо выполнять следующие правила:

перед работой под нагрузкой прогреть дизель на холостом ходу.

И только при достижении температуры охлаждающей жидкости в системе 50 °С можно увеличивать нагрузку (например, начинать движение комбайна на низших передачах);
– в холодное время года для ускорения прогрева дизеля подогреть охлаждающую жидкость;
– не допускать длительной работы дизеля на минимальной частоте вращения холостого хода;
не допускать длительной работы дизеля с перегрузом, а также с неисправностями, вызывающими перегрев охлаждающей жидкости; – не допускать работы дизеля со стуками, дымным выпуском, а также с низким давлением масла в главной масломагистрали, так как это может привести к выходу из строя деталей цилиндропоршневой группы;
применять для смазывания деталей только рекомендованные сорта моторных масел.

Обязательная операция технического обслуживания кривошипно-шатунного механизма – своевременная доливка и замена масла в нижней крышке блок-картера.

Техническое обслуживание шкива отбора мощности заключается в смазывании подшипников чёрез масленку и замене упругих демпферных втулок.

Смазывание подшипников проводят через 60 моточасов. При этом необходимо торцовым ключом отвернуть контрольную пробку и рычаж-но-плунжерным шприцем подать смазку “Литол-24” до появления ее из контрольного отверстия. После чего прекратить нагнетание и закрыть контрольное отверстие.

Демпферные втулки меняют через 480 моточасов. При этом следует отвернуть гайки 4 и 5, снять водило с пальцами и упругими втулками, отвернуть гайки крепления пальцев, снять пальцы, отвернуть болты крепления прижимных шайб, снять втулки, установить новые втулки. Сборку производят в обратной последовательности.

Гайки крепления водила следует затягивать моментом 400… 430 Н м.

К атегория: - Техническое обслуживание дизелей