Порядок выполнения работы

1. Получить задание от преподавателя

2. Выписать основные параметры, характеризующие кривошип­но-шатунный механизм двигателя, установленного на заданной моде­ли автомобиля :

Диаметр цилиндра

Ход поршня

Рабочий объем одного цилиндра

Объем камеры сгорания

Степень сжатия

Количество компрессионных колец

Количество шатунных шеек

Количество коренных шеек

Угол между шатунными шейками коленчатого вала

Способ осевой фиксации коленчатого вала

Форма камеры сгорания

3. Составить схемы компоновок кривошипно-шатунных меха­низмов.

4. Начертить схемы камер сгорания карбюраторного и дизельного двигателей.

5. Начертить поперечные сечения компрессионных колец.

Содержание отчета

1. Наименование работы.

2. Основные параметры двигателя.

3. Схема компоновки КШМ.

4. Схема камер сгорания.

5. Чертеж поперечного сечения компрессионных колец.

6. Вывод.

Контрольные вопросы

1. Назначение кривошипно-шатунного механизма;

2. Цилиндро-поршневая группа КШМ.

3. Поршневые кольца.

4. Коленчатый вал двигателя. Двухмассовый маховик двигателя.

5. "Мокрая" и "сухая" гильза. Способы уплотнения гильз цилиндров.

6. Порядок затяжки гаек головки блока.

7. "Плавающий" и "неплавающий" способы фиксации поршневого пальца.

8. Уплотнение крайних коренных шеек коленчатого вала.

9. Осевая фиксация коленчатого вала.

10. Назначение клейма на крышках шатунных и коренных под­шипников. Преимущества контролируемого раскалывания нижней головки шатуна.

11. Способы фиксации гаек шатунных болтов.

12. Антифрикционные покрытия вкладышей.

13. Уплотнение головки блока, крышки головки, поддона.

Лаболаторная работа № 2 газораспределительный механизм

Цель работы:

1. Изучить назначение, компоновки и кинематику газораспреде­ лительного механизма

2. изучить устройство и взаимодействие деталей газораспределительного механизма автомобилей, после­довательность их разборки и сборки;

3. научиться собирать клапан­ный механизм, устанавливать распределительные зубчатые колеса по меткам, регулировать привод механизма.

Оборудование:

двигатели автомобилей ГАЗ 3307, ГАЗ 31029, ЗиЛ 4501, ; головки бло­ков цилиндров в сборе; детали газораспределительного механиз­ма; съемники и приспособления для выполнения разборочно-сборочных и регулировочных работ; пресс; динамометрический ключ; наборы рожковых, торцевых и накидных ключей, плакаты, учебная литература.

Содержание работы: с помощью учебных пособий, плакатов изучить общее уст­ройство газораспределительных механизмов двигателей различ­ных автомобилей.

Теоретическая часть

Механизм газораспределения предназначен для своевременного пуска в цилиндры воздуха (дизели) или горючей смеси ( бензиновые и газовые двигатели) и выпуска из них отработанных газов. Эти процессы должны происходить в соответствии с принятым для данного двигателя порядком работы цилиндров и фазами газорас­пределения. В четырехтактных двигателях внутреннего сгорания применяются клапанные механизмы газораспределения. Для работы четырехтактного ДВС требуется как минимум по два клапана на цилиндр- впускной и выпускной. Для улучшения наполнения цилиндра горючей смесью диаметр тарелки впускного клапана делают больше, чем у выпускного. Большинство современных двигателей легковых автомобилей имеют по два впускных и по два выпускных клапана на цилиндр, хотя встречаются трехклапанные ( два впускных и один выпускной) системы и пятиклапанные ( три впускных и два выпускных).

ГРМ могут быть нижнеклапанными и верхнеклапанными, но в современных двигателях используются только верхнеклапанные ГРМ, когда клапаны располагаются в головке цилиндров. Клапан удерживается в закрытом состоянии с помощью пружины, а открывается при нажатии на стержень клапана. Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются в нужные моменты за счет кулачков, расположенных на распределительном вале или на двух валах: для впускных клапанов и для выпускных. Форма и расположение кулачков обеспечи­вают открытие и закрытие клапанов в соответствии с порядком рабо­ты цилиндров и фазами газораспределения.

Распределительный вал приводится в действие от коленчатого вала. Поскольку в четырехтактном двигателе каждый клапан открывается только один раз каждые два оборота двигателя, распределительный вал должен вращаться в два раза медленнее коленчатого вала. Кулачки могут воздействовать непосредственно на толкатели клапанов или через коромысла или рычаги Направляющие втулки клапанов изготавлива­ются из чугуна, латуни, бронзы или спеченной порошковой композиции и запрессовываются в головку блока цилиндров. Толкатели имеют цилиндрическую форму и выполнены из стали.

При изменении температуры двигателя соответственно изменяются размеры всех его деталей. Для компенсации влияния меняющегося температурного режима двигателя в приводе клапанов всегда предусматривается температурный зазор. Для регулировки зазоров в ГРМ устанавливают регулировочные винты в коромыслах или рычагах. Если клапаны управляются непосредственно от распределительного вала, установленного в головке зазор обычно регулируют с помощью установки специальных прокладок определенной толщины под цилиндрический толкатель. Сегодня большинство двигателей оборудовано автоматическими гидравлическими компенсаторами, в которые под давлением подается моторное масло так, чтобы гарантировать нулевой зазор, - таким образом обеспечивается полное закрытие клапанов и снижается шум при работе двигателя. Польза от гидрокомпенсаторов особенно заметна в двигателях с четырьмя клапанами на цилиндр, потому что регулировка привода 16-и клапанов в четырехцилиндровом двигателе, не говоря уже о 32-х в двигателях V8, становится серьезной работой. Гидравлические толкатели весят существенно больше механических, стоят намного дороже, а также требовательны к качеству и полноте очистки масла.

.

9

10

14

15

JT'' 16 |

Г

^а)

6

7

14

18

9

1

13

16

17

12

^г)

^в)

1

2

19

4

5

6

Рис. 1. Привод газораспределительного механизма двигателя (а) ВАЗ -2101, 2102, 2103; б) ВАЗ 2108, 2109; в) УЗАМ; г) ВАЗ 2105):

1 - звездочка распределительного вала; 2 - натяжитель цепи; 3 - башмак натяжителя цепи; 4 - цепь; 5 - звездочка коленчатого вала; 6 - успокои­тель цепи; 7 - звездочка водяного насоса; 8 - эксцентрик; 9 - зубчатый шкив коленчатого вала; 10 - шкив привода генератора; 11 - болт крепле­ния натяжного ролика; 12 - зубчатый шкив привода водяного насоса;

13 - зубчатый шкив распределительного вала; 14 - натяжной ролик;

15 - болт крепления шкива привода генератора; 16 - пружина;

18 - болты крепления натяжителя ремня; 19 - звездочка натяжителя це­пи.

Для обеспечения лучшего наполнения цилиндра горючей смесью клапаны не должны открываться и закрываться в моменты нахождения поршней в соответствующих мертвых точках. Моменты открытия и закрытия клапанов, выраженные в градусах поворота коленчатого вала называют фазами газораспределения, а их графическое изображение носит название диаграммы фаз газораспределения (рис № 2).

Выбор фаз газораспределения _- один из инженерных компромиссов. Для того чтобы получить максимальную мощность при высокой частоте вращения коленчатого вала, необходимо обеспечить существенное перекрытие клапанов в районе ВМТ, потому что мощность в наибольшей степени зависит от максимально возможного количества горючей смеси, попадающий в цилиндр за короткое время, но чем выше частота вращения коленчатого вала тем меньше отводится на это время. С другой стороны, при малых оборотах, когда не требуется максимальная мощность, лучше, когда угол перекрытия близок к нулю. Небольшое или нулевое перекрытие клапанов заставляет двигатель более чутко реагировать на изменения положения педали "газа", что очень важно при движении автомобиля в транспортном потоке.

В начале 1990г. появились двигатели с автоматическими устройствами для изменения фаз газораспределения VIVT (Variable Inlet Valve Timing). Принцип действия привода поворота распределительного вала для изменения фаз газораспределения может быть механический, гидравлический, электрический и пневматический.

Перспективными конструкциями ГРМ являются механизмы без распределительного вала, в которых клапаны управляются индивидуальными устройствами с помощью электромагнитов. Использование такой конструкции дает возможность индивидуального контроля за работой каждого клапана. Созданные эксперементальные системы показывают высокую эффективность действия ( уменьшено потребление топлива до 20 процентов) и кроме того упрощена конструкция двигателя.

I

Рис. 2. Диаграмма фаз газораспределения ВАЗ 2109

Рис. 3. Детали механизма привода клапанов:

1 - клапан; 2 - направляющая втулка; 3 - стопорное кольцо; 4 - маслоот­ражательный колпачок; 5 - опорная шайба пружин; 6 - внутренняя пружина; 7 - наружная пружина; 8 - тарелка пружин; 9 - сухари;

10 - регулировочная шайба; 11 - толкатель