Ремонт кривошитно - шатунного механизма

 

 

7.Подготовка мастера  к занятиям

 

7.1 Подготовка мастера  к занятиям включает:

- перспективную подготовку: к учебному году, к изучении  темы программы

- текущую подготовку –  подготовка к уроку

Каждая из этих подготовок включает 3 направления:

- личная подготовка

- подготовка учебно-материального  оснащения

- планирование учебного  процесса

Для успешной подготовки мастера  к занятиям, он должен в совершенстве владеть:

- методами, методическими  приёмами и средствами обучения.

Готовясь к занятию, мастер планирует свою деятельность и учащихся. Планирование учебного процесса требует  глубоких знаний теоретического обучения и воспитания, большого личного опыта  практической работы, а также творческого  подхода.

Подготовка к уроку  – это наиболее ответственный  этап подготовки мастера к занятиям. Содержание и порядок подготовки к уроку во многом зависит от периода  обучения, учебно-материального оснащения, содержания учебного материала урока, опыта мастера.

Структура урока включает: организационную часть, вводный  инструктаж, текущее инструктирование и выполнение учащимися упражнений и заключительный инструктаж. При  распределении времени урока  по этапам, необходимо учитывать реальные условия изучения учебного материала. При необходимости мастер может  запланировать проведение дополнительных упражнений с отдельными учащимися, плохо усваивающимися материал. В  зависимости от содержания, цели, места  урока в учебном процессе на вводный  инструктаж отводится обычно от 15 до 40 минут, на заключительный инструктаж 10-15 минут, остальное время на упражнения учащихся и текущий инструктаж.

 

 

7.2 Урок спецтехнологий

Группа: 21

Дата: 21 - 09 - 2013г.

Тема раздела:

Тема урока: Устройство кривошипно-шатунного механизма.

Продолжительность урока: 1,5 часа

Цель урока:

Обучающая: ознакомить с устройством кривошипно-шатунного механизма

Развивающая: продолжить развитие интереса к свое специальности

Воспитательная: продолжить формирование технологической культуры.

Тип урока: комбинированный.

Материально-техническое  обеспечение урока: мультимедийное оборудование, презентация.

Межпредметные и внутрипредметные связи: Устройство автомобиля, Производственное обучение и теория выполнения работ.

Ход урока

1.Организационный момент

-приветствие

-проверка явки учащихся

-проверка готовности  к уроку

 

2. изучение нового материала

 

План изложения:

1.Определение кривошипно-шатунного  механизма

2.Устройство кривошипно-шатунного  механизма

2.1Блок цилиндров

2.2Поршень

2.3Поршневые кольца

2.4Поршневой палец

2.5Шатун

2.6Маховик

2.7Поддон

3.Неисправности кривошипно-шатунного  механизма

 

 

 

 

 

 

 

1.Определение  кривошипно-шатунного механизма

 

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) воспринимает давление газов при  рабочем ходе и преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленвала. КШМ состоит из блока цилиндров с головкой, поршней с кольцами, поршневых пальцев, шатунов, коленчатого вала, маховика и поддона картера.

 

2.Устройство кривошипно-шатунного  механизма

 

2.1Блок цилиндров  (рис. 1) является основной деталью двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали. Блоки цилиндров отливают из чугуна или алюминиевого сплава. В той же отливке выполнены картер и стенки рубашки охлаждения, окружающие цилиндры двигателя. В блок цилиндров устанавливают вставные гильзы. Гильзы бывают «мокрые» (охлаждаемые жидкостью) и «сухие». На многих современных двигателях применяются безгильзовые блоки. Внутренняя поверхность гильзы (цилиндра) служит направляющей для поршней.

рис. 1 Блок цилиндра в разрезе

 

Блок цилиндров сверху закрывается одной или двумя (в V-образных двигателях) головками цилиндров  из алюминиевого сплава. В головке  блока цилиндров (ГБЦ) размещены  камеры сгорания, в которых имеются  резьбовые отверстия для свечей зажигания (в дизелях – для  свечей накала). В головках ДВС с  непосредственным впрыском также имеется  отверстие для форсунок. Для охлаждения камер сгорания вокруг них выполнена  специальная рубашка. На головке  цилиндров закреплены детали газораспределительного механизма. В ГБЦ выполнены впускные и выпускные каналы и установлены  вставные седла и направляющие втулки клапанов. Для создания герметичности  между блоком и ГБЦ устанавливается  прокладка, а крепление головки  к блоку цилиндров осуществлено шпильками с гайками. Головка  цилиндров сверху закрывается крышкой. Между ними устанавливается маслоустойчивая прокладка.

2.2Поршень (рис. 2) 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 вставляются 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 стенкой цилиндра не будет  необходимого зазора, заклинится в  цилиндре. Если же зазор будет слишком  большим, то часть отработанных газов  будет прорываться в картер. Это  приведет к падению давления в  цилиндре и уменьшению мощности двигателя. Поэтому головку поршня выполняют  меньшего диаметра, чем юбку, а саму юбку в поперечном сечении изготавливают  не цилиндрической формы, а в виде эллипса с большей осью в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу. На юбке поршня имеется разрез. Из-за овальной формы и разреза юбки предотвращается заклинивание поршня при работе прогретого двигателя. Общее  устройство поршней принципиально  одинаково, но их конструкции могут  отличаться в зависимости от особенностей конкретного двигателя.

рис. 2 Поршень в сборе

 

2.3Поршневые кольца (рис. 2) подразделяются на компрессионные и маслосъемные. Компрессионные кольца уплотняют поршень в цилиндре и служат для уменьшения прорыва газов из цилиндров в картер, а маслосъемные снимают излишки масла со стенок цилиндров и предотвращают проникновение масла в камеру сгорания. Кольца, изготовленные из чугуна или стали, имеют разрез (замок). Количество колец в разных двигателях может быть разным.

2.4Поршневой палец  (рис. 2) шарнирно соединяет поршень с верхней головкой шатуна. Палец изготовлен в виде пустотелого цилиндрического стержня, наружная поверхность которого закалена токами высокой частоты. Осевое перемещение пальца в бобышках поршня ограничивается разрезными стальными кольцами.

2.5Шатун (рис. 2) служит для соединения коленчатого вала с поршнем. Шатун состоит из стального стержня двутаврового сечения, верхней неразъемной и нижней разъемной головок. В верхней головке установлен поршневой палец, а нижняя головка крепится на шатунной шейке коленчатого вала. Для уменьшения трения в верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка, а в нижнюю, состоящую из двух частей, устанавливаются тонкостенные вкладыши. Обе части нижней головки скрепляются двумя болтами с гайками. К головкам шатуна при работе двигателя подводится масло. В V-образных двигателях на одной шатунной шейке коленвала крепится два шатуна.

Коленчатый вал изготавливается  из стали или из высокопрочного чугуна. Он состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек, щек и противовесов. Задняя часть вала выполнена в  виде фланца, к которому болтами  крепится маховик. На переднем конце  коленчатого вала закрепляется ременной шкив и звездочка привода распредвала. В шкив может быть интегрирован гаситель крутильных колебаний. Наиболее распространенная конструкция представляет собой два металлических кольца, соединенных через упругую среду (резина-эластомер, вязкое масло).

Количество и расположение шатунных шеек зависят от числа цилиндров  и их расположения. Шатунные шейки  коленвала многоцилиндрового двигателя выполнены в разных плоскостях, что необходимо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах. Коренные и шатунные шейки соединяются между собой щеками. Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противовесы, а шатунные шейки сделаны полыми. Поверхность коренных и шатунных шеек закаливают токами высокой частоты. В шейках и щеках имеются каналы, предназначенные для подвода масла. В каждой шатунной шейке имеется полость, которая выполняет функцию грязеуловителя. В грязеуловители масло поступает от коренных шеек и при вращении вала частицы грязи, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отделяются от масла и оседают на стенках. Очистка грязеуловителей осуществляется через завернутые в их торцы резьбовые пробки только при разборке двигателя. Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными шайбами. В местах выхода коленчатого вала из картера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла.

В работающем двигателе нагрузки на шатунные и коренные шейки коленчатого  вала очень велики. Для уменьшения трения шейки вала расположены в  подшипниках скольжения, которые  выполнены в виде металлических  вкладышей, покрытых антифрикционным  слоем. Вкладыши состоят из двух половинок. Шатунные подшипники устанавливаются  в нижней разъемной головке шатуна, а коренные – в блоке и крышке подшипника. Крышки коренных подшипников  прикручиваются болтами к блоку  цилиндров и стопорятся во избежание  самоотвертывания. Чтобы вкладыши не провертывались, в них делают выступы, а в крышках, седлах и головках шатунов – соответствующие им уступы.

2.6Маховик (рис. 3) уменьшает неравномерность работы двигателя, облегчает его пуск и способствует плавномутроганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного чугунного диска и прикреплен к фланцу коленвала болтами с гайками. При изготовлении маховик балансируется вместе с коленчатым валом. Для того чтобы при разборке двигателя балансировка не нарушилась, маховик устанавливается на несимметрично расположенные штифты или болты. Таким образом исключается его неправильная установка. В некоторых двигателях для снижения крутильных колебаний, передаваемых на КПП, применяются двухмассовые маховики, представляющие собой два диска, упруго соединенные между собой. Диски могут смещаться относительно друг друга в радиальном направлении. На ободе маховика наносятся метки, по которым устанавливают поршень первого цилиндра в в.м.т. при установке зажигания или момента начала подачи топлива (для дизелей). Также на обод крепится зубчатый венец, предназначенный для зацепления с бендиксом стартера.

рис. 3 Маховик

 

Для уменьшения вибрации в  рядных двигателях применяются балансирные  валы, расположенные под коленчатым валом в масляном поддоне.

Картер двигателя отливается заодно с блоком цилиндров. К нему крепятся детали кривошипно-шатунного  и газораспределительного механизмов. Для повышения жесткости внутри картера выполнены ребра, в которых  расточены гнезда коренных подшипников  коленчатого вала. Снизу картер закрывается  поддоном, выштампованным из тонкого стального листа. 2.7Поддон (рис. 4) используется как резервуар для масла и защищает детали двигателя от загрязнения. В нижней части поддона имеется пробка для слива моторного масла. Поддон крепится к картеру болтами. Для предотвращения утечки масла между ними устанавливается прокладка.

рис. 4 Поддон

 

3.Неисправности  кривошипно-шатунного механизма

К признакам неисправности  КШМ относятся: появление посторонних  стуков и шумов, падение мощности двигателя, повышенный расход масла, перерасход топлива, появление дыма в отработанных газах.

Стуки и шумы в двигателе  возникают в результате износа его  основных деталей и появления  между сопряженными деталями увеличенных  зазоров. При износе поршня и цилиндра, а также при увеличении зазора между ними возникает звонкий  металлический стук, хорошо прослушиваемый при работе холодного двигателя. Резкий металлический стук на всех режимах работы двигателя свидетельствует  об увеличении зазора между поршневым  пальцем и втулкой верхней  головки шатуна. Усиление стука при  резком увеличении числа оборотов коленчатого  вала свидетельствует об износе вкладышей  коренных или шатунных подшипников, причем стук более глухого тона указывает  на износ вкладышей коренных подшипников. При большом износе вкладышей  возможно резкое падение давление масла. В этом случае эксплуатировать двигатель  нельзя.

Падение мощности двигателя  возникает при износе или залегании  в канавках поршневых колец, износе поршней и цилиндров, а также  плохой затяжке головки цилиндров. Эти неисправности вызывают падение  компрессии в цилиндре. Компрессию проверяют при помощи компрессометра на теплом двигателе. Для этого выкручивают все свечи, и на место одной из них устанавливают наконечник компрессометра. При полностью открытом дросселе прокручивают двигатель стартером в течение 2-3 секунд. Таким образом последовательно проверяют все цилиндры. Величина компрессии должна быть в пределах, указанных в технических данных двигателя. Разница в компрессии между отдельными цилиндрами не должна превышать 1 кГ/см2.