Презентация на урок Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ ДВИГАТЕЛЯ (КШМ)
Кривошипно-шатунным называется такой механизм,который осуществляет рабочий процесс силовогоагрегата. Главное предназначение кривошипношатунного механизма – преобразование возвратнопоступательного перемещения всех поршней вовращательное движение коленвала
Составляющие кривошипно-шатунного механизма подразделяются на:Подвижные - поршни, - пальцы- поршневые кольца- маховик- коленчатый вал- шатуны
Неподвижные - цилиндры- головка блока цилиндров (ГБЦ)- блок цилиндров- картер- прокладка ГБЦ- поддонКроме этого к кривошипно-шатунному механизмуотносятся разнообразные крепежные элементы, атакже шатунные и крепежные подшипники.
УСТРОЙСТВО КШМПри рассмотрении устройства КШМ необходимо выделить основные элементыего конструкции: коленвал, коренная шейка, шатунная шейка, шатуны,вкладыши, поршневые кольца, пальцы и поршни
Сложная конструкция валаобеспечивает получение ипередачу энергии отпоршня с шатуном напоследующие узлы иагрегаты. Сам вал собран изэлементов, называемыхколенами. Коленасоединены цилиндрами,расположенными сосмещением относительноосновной центральной осив определенном порядкеНа техническом языке название этихцилиндров — шейки. Те шейки, чтосмещены, крепятся к шатунам,соответственно и название — шатунные.Шейки, расположенные вдоль основнойоси — коренные. За счет расположенияшатунных шеек со смещениемотносительно центральной оси образуетсярычаг. Поршень, опускаясь вниз, через шатунзаставляет проворачиватьсяколенчатый вал.
После краткого рассмотрения устройства КШМ необходимо также уделить внимание коленчатому валу. Говоря о нагрузке на коленчатый вал, стоит остановиться на подшипниках шеек коленвала. Рассмотрим соединение шатуна с коленчатым валом двигателя.
Те перегрузки, что испытывает вал, не под силу шариковымподшипникам. Здесь и огромное давление, высокая температура,труднодоступность смазки трущихся элементов и высокая скоростьвращения. Поэтому именно для шеек применяются подшипникискольжения, которые обеспечивают работу всего двигателя.Вращение коленчатого вала происходит на вкладышах. Вкладышиделятся на коренные и шатунные. Из коренных вкладышейобразуется кольцо вокруг коренных шеек вала. Из шатунныхвкладышей по аналогии - вокруг шатунных шеек. Для уменьшениятрения скользящие поверхности подшипников и шеек смазываютсямаслом, подаваемым через отверстия в коленвале под высокимдавлением.
КОНСТРУКЦИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯСам поршень представляет собой перевернутую вверх дном банку. Это самое дноимеет плавно вогнутую форму, что улучшает равномерность нагрузки на поршеньпри совершении рабочего хода и образование рабочей смеси. Поршень крепитсяк шатуну через палец с подшипником, обеспечивающим колебательныедвижения шатуна
Стенки поршня носят название «юбка». Она имеет, на первый взгляд, округлую форму, но есть едва заметные отличия:Первое — это утолщение стенок юбки в направлениях движения шатуна. Поршень с шатуном через палец крепления давят поочередно друг на друга в одной плоскости. В той, которой собственно и двигается шатун относительно поршня. Следовательно, стенки поршня испытывают там большую нагрузку и давление, поэтому и сделаны толще.Второе — это сужение диаметра юбки к низу. Сделано это для недопущения заклинивания поршня в цилиндре при нагреве и обеспечения смазки трущихся поверхностей юбки поршня и стенки цилиндра. Сами стенки цилиндра настолько гладко и ювелирно выполнены, что сравнимы с поверхностью зеркала. Но тогда остается зазор, который существенно влияет на герметичность цилиндра при такте сжатия и рабочего хода.
Для решения этих противоположных по смыслу проблем, на юбке поршня предусмотрены кольца. Именно через них сам поршень соприкасается со стенками цилиндра. На каждом поршне имеется два типа колец — компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца обеспечивают герметичность за счет давления сгораемых газов.Маслосъемные кольца говорят сами за себя. Остатков масла, поступающего для смягчения трения в связке поршень-цилиндр, не должно оставаться при процессе горения топливно-воздушной смеси. Иначе возможна детонация, засорение свечей или форсунок остатками тяжелых фракций нефтяных продуктов, присутствующих в масле. А все это нарушает весь рабочий цикл. Поэтому масло, впрыскиваемое на стенки цилиндра при «холостых» тактах, снимается маслосъемными кольцами при рабочем ходе поршня.
РАБОТА КШМРассмотрим работу КШМ
Поршень располагается на максимально удаленномрасстоянии от коленчатого вала. Шатун и кривошипвыстроены в одной линии. В тот момент, когда в цилиндрпроникает горючее, происходит процесс возгорания.Продукты горения, в частности, расширяющие газы,способствуют перемещению поршня к коленчатому валу.Одновременно с этим перемещается также и шатун,нижняя головка которого проворачивает коленчатый вална 180°. Затем шатун и его нижняя головка перемещаютсяи проворачиваются обратно, занимая исходную позицию.Поршень тоже возвращается в свое первоначальноеположение. Такой процесс происходит в круговойпоследовательности.
По описанию работы КШМ видно, что кривошипношатунный механизм является главным механизмоммотора, от работы которого полностью зависитисправность транспортного средства. Таким образом,этот узел необходимо постоянно контролировать, и прилюбом подозрении на неисправность, следуетвмешиваться и устранять ее незамедлительно, так какрезультатом различных поломок кривошипно-шатунногомеханизма может оказаться полная поломка силовогоагрегата, ремонт которого очень дорогостоящий.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!