Кривошипно-шатунный механизм

Нами был произведен, ориентировочный расчет размеров маховика М-412 и ВАЗ, необходимых: для равномерной работы двигателя при наименьших устойчивых оборотах (холостой ход), для обеспечения нормального пуска двигателя и трогания автомобиля с места при наименьших оборотах и мгновенном включении сцепления.

Размеры расчетного маховика оказались меньше, причем настолько, что на такой маховик невозможно было бы поставить сцепление. Значит, маховик можно было значительно  облегчить, оставив его прежние  размеры. Наш новый маховик весил всего 4 кг, вместо 8кг, сохранив свою прочность (рис. 31, 32).

Предлагаемый вариант  облегченного маховика испытан в  большом числе различных соревнований и на разных двигателях, так что  можно рекомендовать его широкое  применение. Единственным и безусловным условием является динамическая балансировка облегченного маховика, произведенная отдельно от коленчатого вала.

Не следует забывать, что в двигателе М-412 маховик  крепится на фланец коленчатого вала в любом положении, а в двигателе  ВАЗ при установке маховика на коленчатый вал необходимо, чтобы метка (конусообразная лунка) около зубчатого обода маховика и ось шатунной шейки первого цилиндра находились в одной плоскости и по одну сторону от оси коленчатого вала.

 

  Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма

 

1. Проверка технического состояния кривошипно-шатунного механизма.

- Суммарный зазор в  верхней головке шатуна и шатунном  подшипнике 
- Количество газов, прорывающихся в картер 
- Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры

 
2. Проверка технического состояния механизма газораспределения. 
- Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры 
- Изменение разрежения во впускном трубопроводе 
- Упругость клапанных пружин

 
 Работы, выполняемые при ТО  кривошипно-шатунного механизма  и механизма газораспределения

 

Проверка технического состояния кривошипно-шатунного механизма. 
Техническое состояние кривошипно-шатунного механизма оценивают по характеристикам виброударных импульсов в характерных точках двигателя 
(виброакустический метод), суммарному размеру зазоров в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике, количеству газов, прорывающихся в картер, давлению в цилиндрах в конце такта сжатия (компрессии), расходу или падению давления сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры. 
Виброакустический метод дает наиболее достоверные и исчерпывающие результаты диагностирования при использовании комплекта виброакустической аппаратуры. Однако из-за большой стоимости и сложности, требующей высокой квалификации операторов-диагностов, его применение ограничено. 
Наиболее простым и доступным устройством для виб-роакустического контроля является стетоскоп. В корпусе стетоскопа размещены источник питания н усилитель, с одной стороны корпуса выведен наконечник-щуп, с другой — головной телефон с соединительным кабелем. 
Перед диагностированием двигатель прогревают до температуры охлаждающей жидкости 85...95°С и прослушивают, прикасаясь остриём щупа к проверяемым участкам.

Работу сопряжения поршень  — цилиндр прослушивают по всей высоте цилиндра при малой частоте  вращения коленчатого вала с переходом на среднюю. 
Сильный, глухого тона стук, иногда напоминающий дрожащий звук колокола и усиливающийся с увеличением нагрузки, возможен при увеличенном зазоре между поршнем и цилиндром, изгибе шатуна, перекосе оси шатунной шейки или поршневого пальца. Скрипы и шорохи указывают на начинающееся заедание, вызванное малым зазором или недостаточным количеством смазки. 
Состояние сопряжения поршневое кольцо—канавка поршня проверяют на уровне 
НМТ хода поршня у всех цилиндров при средней частоте вращения коленчатого вала. Слабый, щелкающий стук высокого тона, похожий на звук от ударов колец одно о другое, свидетельствует об увеличенном зазоре между кольцами и поршневой канавкой либо об изломе кольца. 
Сопряжение поршневой палец—втулка верхней головки шатуна проверяют на уровне ВМТ при малой частоте вращения коленчатого вала с резким переходом на среднюю. Сильный звук высокого тона, похожий на частые удары молотком по наковальне, указывает на ослабление сопряжения недостаточность. Смазки или чрезмерно большое опережение начала подачи топлива. 
Работу сопряжения коленчатый вал — шатунный подшипник прослушивают в зоне от ВМТ до НМТ сначала при малой, а затем при средней частоте вращения коленчатого вала. Глухой звук среднего тона свидетельствует об износе или проворачивании вкладыша, звонкий, сильный металлический звук —об износе или подплавлении шатунного подшипника. 
Суммарный зазор в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике определяют при неработающем двигателе с помощью устройства КИ-11140. С проверяемого цилиндра двигателя снимают свечу зажигания (у дизельных двигателей — форсунку) и на ее место устанавливают наконечник 2 устройства, 
К основанию 4 через штуцер присоединяют компрессорно-вакуумную установку. 
Установив поршень за 0,5…1 от ВМТ на такте сжатия, стопорят коленчатый вал от проворачивания и попеременно создают в цилиндре давление 200 кПа, и разрежение 60 кПа, вследствие чего поршень поднимается и опускается, выбирая зазоры. Суммарный размер зазоров фиксируется индикатором 3.

У двигателей КамАЗ-740 возможен изгиб шатунного вкладыша, что может привести к его проворачиванию. Для измерения изгиба вкладыша в цилиндре создают давление 0, 6 МПа и через 30 с (дав вкладышу прогнуться) устанавливают стрелку индикатора 3 на нулевую отметку. Сняв давление, по показаниям индикатора определяют изгиб шатунного вкладыша, предельное значение которого — 48 мкм.

Количество газов, прорывающихся  в картер, позволяет установить состояние  сопряжения поршень—поршневые кольца — цилиндр двигателя. Проверку осуществляют на прогретом двигателе с помощью прибора (расходомера) КИ-4887-1. Прибор снабжен трубой с вмонтированными в нее входным 5 и выходным 6 дроссельными кранами. Входной патрубок 4 присоединяют к маслозаливной горловине двигателя, эжектор 7 для отсоса газов устанавливают внутри выхлопной трубы или присоединяют к вакуумной установке. Картерные газы отсасывают через расходомер за счет разрежения в эжекторе. Количество отсасываемых газов регулируют дроссельными кранами 5 и 6 так, чтобы давление в полости картера было равно атмосферному, жидкость в столбиках 2 и 3 манометра должна находиться на одном уровне. Дроссельным краном 5 устанавливают перепад давления Аh, одинаковый для всех измерений, по шкале прибора определяют количество прорывающихся газов и сравнивают его с нормативным. 
Если при контроле поочередно отключать цилиндры (например, вывертывая свечи зажигания), то по снижению количества прорывающихся газов можно оценить герметичность отдельных цилиндров.

Перед измерением компрессии промывают воздушный фильтр, контролируют фазы газораспределения и регулируют тепловые зазоры клапанов. Компрессию в цилиндрах определяют компрессометром, представляющим собой корпус с вмонтированным в него манометром. Манометр соединен с одним концом трубки, на другом конце которой имеется золотник с резиновым наконечником, плотно вставляемым в отверстие для свечи зажигания. Проворачивая коленчатый вал двигателя стартером или пусковой рукояткой, измеряют максимальное давление в цилиндре и сравнивают его с нормативным.

Для карбюраторных двигателей номинальные значения компрессии составляют 0,75...0,8 МПа, а предельные — 0,65 МПа. Предельные значения компрессий двигателей ЯМЗ и КамАЗ составляют соответственно 2,7 и 
1,8......2 МПа.

Падение компрессии ниже предельной возможно при эакоксовывании поршневых колец, их залегании в связи с потерей упругости или поломке.

Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, измеряют прибором К-69М. Сжатый воздух подается в цилиндр от компрессорной установки  через штуцер, ввернутый в отверстие  свечи зажигания или форсунки, при неработающем двигателе. Рукояткой редуктора давления 11 прибор настраивают так, чтобы при полностью закрытом клапане 4 штуцера 6 стрелка манометра 7 находилась против нулевого деления, а при полностью открытом клапане и утечке воздуха в атмосферу — против деления 100 %.

Проворачивая пусковой рукояткой коленчатый вал, устанавливают  поршень в положение конца  такта сжатия (в этот момент свисток-сигнализатор, надетый на штуцер, перестает свистеть). Сняв свисток, надевают на штуцер быстросъемную муфту соединительного шланга прибора. Как только стрелка прибора остановится, определяют расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндр, и сравнивают его с предельным значением Если расод превышает, предельное значение, возможны следующие неисправности: зависание, обогревание клапанов (слышен сильный шум через отверстие для свечей); поломка или пригорание колец (слышен сильный шум через маслозаливную горловину); прогорание прокладки головки цилиндров (наблюдается обильное появление пузырей воздуха между головкой и блоком при смачивание места их стыка мыльной эмульсией или в заливкой горловине радиатора); прогорание перемычек прокладки между цилиндрами (слышен сильный шум воздуха, перетекающего в смежный цилиндр).

Проверка технического состояния механизма газораспределения. 
Техническое состояние механизма газораспределения оценивают по расходу сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, характеристике изменения во времени разрежения во впускном трубопроводе, упругости клапанных пружин. 
Расход сжатого воздуха, подаваемого в цилиндры, характеризует техническое состояние, как цилиндропоршневой группы, так и механизма газораспределения. 
Для выявления конкретной неисправности после измерения этого диагностического параметра рассмотренным выше способом в цилиндры заливают моторное масло и повторяют измерение. Разность результатов измерений в первом и втором случаях покажет расход сжатого воздуха через клапаны и прокладку головки цилиндров. 
Изменение разрежения во впускном трубопроводе фиксируют с помощью помещенные в трубопровод датчиков. При работе двигателя в установившемся режиме измеряют амплитуды и продолжительность импульсов впуска и выпуска газов и фазовый сдвиг импульса относительно ВМТ поршня. Амплитуда пульсаций газов определяет герметичность клапанов, продолжительность импульса — зазоры в клапанах, а фазовый сдвиг — состояние механизма газораспределения.

Упругость клапанных  пружин проверяют как без снятия их с двигателя, так и после  разборки клапанного механизма. Для  контроля пружин непосредственно на двигателе снимают крышки клапанного механизма и устанавливают поршень в 
ВМТ при такте сжатия. Прибор КИ-723 ставят ножками 3 на тарелку клапанной пружины, перемещают подвижное кольцо 5 в крайнее верхнее положение и нажимают на рукоятку 1 до тех пор, пока клапанная пружина не осядет на 
0,5...1 мм. Затем прибор снимают с клапана, фиксируют его показания и повторяют измерение. Если усилие сжатия пружины окажется меньше предельного, пружину необходимо заменить или подложить под нее прокладку.

Работы, выполняемые при ТО кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения. При ЕО двигатель очищают от грязи, проверяют его состояние визуально и прослушивают работу в разных режимах.

При Т 0-1 проверяют крепление  опор двигателя к раме автомобиля, в случае необходимости расшплинтовывают гайки, подтягивают их до отказа и вновь зашплинтовывают. Если имеются отслоения и разрушения резиновых элементов, последние заменяют. У автомобилей КамАЗ по мере усадки резиновых амортизаторов задних опор двигателя положение поддерживающей опоры силового агрегата регулируют с помощью регулировочных накладок, устанавливаемых между поперечиной и кронштейнами на лонжеронах рамы. Проверяют герметичность соединения головки цилиндров (отсутствие потеков на стенках блока цилиндров), поддона картера и сальника коленчатого вала (отсутствие потеков масла). Прослушивают работу клапанного механизма и при необходимости регулируют зазоры между клапанами и коромыслами. Ослабив и удерживая ключом контргайку 2 регулировочного винта 3, поворачивают винт отверткой до получения необходимого зазора между коромыслами 4 и стержнями клапанов 5. Размер зазора контролируют щупом, затягивают контргайку и снова проверяют зазор.

При Т 0-2 дополнительно  к работам, выполняемым при ТО-1, проверяют и при необходимости подтягивают крепление крышки распределительных шестеренок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

 

1. Богданов С.Н., Буренков М.М. Автомобильные двигатели: Учебник.- М.: Машиностроение, 1987
2. Полосков В.П., Лещев П.М. Устройство и эксплуатация автомобилей: Учебное пособие.- М.: ДОСААФ, 1987
3. Раннев А.В. Двигатели внутреннего сгорания.- М.: Высшая школа, 1981
4. Роговцев В.П., Пузанков А.Г. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств.- М.: Транспорт, 1989
5. Толмачев Н.П. Устройство и эксплуатация автомобилей.- М.: ДОСААФ, 1984
6. Тур Е.Я, Серебряков К.Б. Устройство автомобиля.- М: Машиностроение, 1990