Кривошипно-шатунный механизм

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

В группу деталей, объединенных общим названием «кривошипно-шатунный механизм», входят следующие основные детали: цилиндры 3 (фиг. 15, 15а), поршня 18, поршневые кольца 19 и 20, поршневые пальцы 21, шатуны 23, коленчатый вал 28, маховик 30 и картер 47. Картер с крышками, корпусами подшипников и деталями крепления показан на фиг. 16. Он изготовляется из алюминиевого сплава "и является опорой деталей кривошипного механизма, защищает их от попадания грязи и служит резервуаром для масла, обеспечивающего смазку и охлаждение двигателя.

Цилиндры с головками и прокладками показаны на фиг. 17. Оси обоих цилиндров расположены горизонтально. Левый (по ходу машины) цилиндр вынесен вперед по отношению к правому. Цилиндры отливаются из легированного или модифицированного чугуна. Для улучшения охлаждения цилиндров их наружная поверхность выполняется ребристой. Внутренняя точно обработанная н отполированная поверхность, так называемое зеркало цилиндров, является направляющей для поршней и рабочим пространством для газов. В верхней части цилиндров имеются каналы с двумя клапанами — всасывающим и выпускным. Оба канала при поднятых клапанах сообщаются с камерами сгорания (пространство, заключенное   между  днищем   поршня,   находящегося в в. м. т.,

Фиг. 15. Двигатель К-750 (поперечный разрез): 1 — головка цилиндра; 2 — запальная свеча; 3 — цилиндр; 4 — винт крышки; 5 — крышка клапанной коробки с прокладкой; 6 — хомут   генератора;   7 — толкатель; 8 — направляющая   толкателя; 9 — болт регулировки толкателя с контргайкой; 10 — нижняя тарелка клапана;  11 — сухарь   клапанной пружины;    12 — клапан;
18 — пружина клапана; 14 — тарелка клапанної! пружины верхняя; 15 — прокладка клапанной пружины уплотнительная; 16 — болт крепления головки цилиндра; 17 — прокладка головки цилиндра;  18 — поршень; 19 - компрессионное кольцо поршня; 20— маслосъемкое кольцо поршня; 21 — палец поршня; 22 — втулка малой головка шатуна; 23 — шатун; 24 — прокладка цилиндра; 25 — трубка   масляной   магистрали;  26 — подшипник нижней головки шатуна; 27 — вентиляционная трубка сапуна.

Фиг. 15а, Двигатель К-750 (продольный разрез и разрез по приводу к маслоиасосу); 28 — коленчатый вал; 29 — болт крепления маховика и замочная шайба; 30 — маховик; 31 — упор генератора; 32 — маслоуловитель; 33 — распределительный пал;34 — подшипник распределительного вала; 35 — крышка распределительной коробки; 36 — генератор; 37— шестерня генератора; 38— прокладка уплотнительная генератора; 39—шестерня распределительного вала; 40 — сапун; 41— крышка картера передняя; 42 — сальник распределительного вала; 43 — шестерня коленчатого вала; 44 — крышка корпуса подшипника; 45 — корпус подшипника коленчатого вала; 46 — уплотнительная прокладка; 47 — картер; 48 — уплотнительная прокладка поддона; 49 — корпус заднего подшипника коленчатого вала; 50 — уплотнительная прокладка; 51 — сальник; 52 — пробка сливного отверстия с уплотнительной шайбой; 53 — крышка корпуса масляного насоса; 55 — поддон; 56 — фильтр масляного насоса; 57 — корпус масляного насоса; 58—прокладка корпуса масляного насоса; 59 — соединительная муфта; 60 — пробка заливного отверстия со щупом н уплотнительной прокладкой; 61 — соединительная  штанга; 62—втулка  шестерни привода масляного   насоса;     63 — шестерня привода масляного насоса; 64 — пробка шестерни.

Фиг. 16. Картер двигателя с крышками и деталями крепления (обозначения те же, что и на фиг. 15)

Фиг. 17. Цилиндры с головками и прокладками (обозначения те же, что и на фиг. 15).

и внутренней поверхностью головок цилиндров). Штоки клапанов проходят в специальных приливах, отделенных от клапанных коробок кольцевыми зазорами, уплотненными пробковыми шайбами. При таком устройстве термические деформации клапанных приливов осуществляются беспрепятственно, и не нарушается герметичность соединений. Всасывающие каналы цилиндров соединяются с карбюраторами, а выпускные — с выпускными трубами и глушителями. Клапанные коробки отлиты заодно с нижними опорными фланцами цилиндров. Во фланце левого цилиндра имеется кольцевая выточка с тремя отверстиями для подачи смазки в цилиндр. Цилиндры вставляются в направляющие отверстия картера и крепятся к нему при помощи шести шпилек. Между сопряженными фланцами картера и цилиндров устанавливаются уплотнительные прокладки из специальной бумаги.

Съемные головки цилиндров отливаются из алюминиевого сплава и имеют с внутренней стороны камеры сгорания отверстия для запальных свечей. В камерах сгорания происходит сжатие, воспламенение и сгорание рабочей смеси (догорание смеси происходит и в цилиндрах). Для лучшего охлаждения головки имеют двойное ребристое днище. Крепление головок к цилиндрам осуществляется при помощи восьми болтов, проходящих через отверстия в приливах. Между головками и цилиндрами устанавливается асбометал-лическая или алюминиевая прокладка.

Степень сжатия и форма камеры сгорания в значительной степени влияют на рабочие процессы двигателей.

Степень сжатия представляет собой отношение суммы объемов: рабочего объема цилиндра (объем, описываемый поршнем) и объема камеры .сгорания (объем над поршнем) к объему камеры сгорания, т. е.

где е — степень сжатия;
v^l — рабочий объем цилиндра; ис — объем камеры сгорания *.

С повышением степени сжатия улучшаются основные параметры двигателя: повышается мощность и топливная экономичность, но приближается предел детонационного (взрывного) сгорания, характеризующегося резкими перегрузками, перегревами и падением мощности. Для каждого значения степени сжатия и конструктивных особенностей двигателя существует наиболее подходящее топливо по его октановому числу **.

* В объем камеры сгорания входит часть объема цилиндра, ограниченная днищем поршня, находящегося в в. м. т.

** Горючее сравнивается со смесями изооктана, октановое число которого принято за 100, и нормального гептана с октановым числом, равным 0. Испытание производится на стандартном двигателе (по ГОСТ 511-52 или по ГОСТ 8226-56).

Поршни 18 (фиг. 15) отливаются из специального алюминиевого сплава, имеющего высокую прочность, малый вес и обеспечивающего их хорошее охлаждение. Они имеют по четыре канавки •для поршневых колец: две верхние предназначены для компрессионных поршневых колец 19; две нижние —для маслосъемных колец 20.

Установка второго маслосъемного кольца на юбке поршня в отличие от двигателя М-72 значительно снизила расход масла и уменьшила нагарообразование на поршнях и головках цилиндров.

В канавках, предназначенных для маслосъемных колец, имеются сквозные вырезы для стока масла, снимаемого кольцами со стенок цилиндра. В верхней канавке сквозные вырезы с двух-сторон доходят до бобышек поршневого пальца и уменьшают теплопередачу юбке поршня. В верхней части головки поршня под поршневыми кольцами имеется кольцевая канавка, отклоняющая тепловой поток от верхнего поршневого кольца.

Боковая поверхность поршня представляет собой ряд цилиндрических поясов, диаметр которых последовательно увеличивается от головки к юбке. Юбка поршня коническая. Профиль юбки имеет овальную форму. Большая ось овала располагается перпендикулярно к оси поршневого пальца. Внутри юбки в месте расположения нижнего маслосъемного кольца выполнено ребро жесткости. На боковых поверхностях поршней против бобышек поршневого пальца имеются так называемые холодильники, предназначенные длч уменьшения нагрева трущихся поверхностей поршня. Указанные конструктивные особенности обеспечивают нормальную работу, смазку и износ поршней. Зазор между юбкой поршня и зеркалом цилиндра при холодном двигателе устанавливается 0,08—0,1 мм.

Поршневые кольца 19 и 20 изготовляются из специального чугуна; два верхних — компрессионных предназначены для создания герметичности (компрессии) в цилиндрах;" нижние—маслосъем-ные служат для снятия избытка масла со стенок цилиндра. Все кольца имеют прямые замки. Зазор в замках в свободном состоянии 6—7 мм; в рабочем положении (при установке поршня с кольцами в цилиндр) зазор уменьшается до 0,25—0,45 мм. Упругость колец обеспечивает хорошее прилегание их к зеркалу цилиндра в рабочем состоянии.
Шатуны 23 двухтаврового сечения изготовляются из малоуглеродистой легированной стали. Большие головки шатунов, подвергающиеся термической обработке, имеют высокую твердость; они являются наружными обоймами однорядных роликовых подшипников 26 с сепараторами из магниевого сплава. В малые головки шатунов запрессованы втулки, изготовленные из бронзы Бр. ОФ 10-1. Они соединяются с поршнями при помощи поршневых пальцев 21 плавающего типа. Пальцы удерживаются от осевых перемещений стальными упругими стопорными кольцами, вставленными в кольцевые канавки, выполненные в отверстиях поршневых бобышек. Пальцы изготовляются из малоуглеродистой легированной стали, поверхность их имеет высокую твердость.

Коленчатый вал имеет два колена с радиусами кривошипов 39 мм, колена лежат в одной плоскости под углом 180° одно по отношению к другому. Две крайних щеки 4 и // (фиг. 18), выполненные заодно с коренными шейками и противовесами, соединяются друг с другом при помощи промежуточной щеки 3 и двух кривошипных пальцев 10, являющихся шатунными шейками вала. Соединение кривошипных пальцев с крайними щеками производится

Фиг. 18. Кривошипно-шатунный механизм в сборе:
./ — поршни; 2 — поршневые пальцы; 3 — щека кривошипных пальцев; 4 — щека коленчатого вала задняя; 5 — маслоуловит ^ль 6 — маховик; 7 — шатуны; 8 — компрессионные поршневые кольца; 9 — маслосъемные поршневые кольца; 10 — кривошипные пальцы; П — щека коленчатого вала передняя; 12 — шестерня распределения ведущая.

путем запрессовки пальцев в конические отверстия с конусностью 1 : 140. Перед сборкой коленчатого вала на кривошипные пальцы надевают роликоподшипники с шатунами, после чего крайние теки кривошипными пальцами запрессовываются в цилиндрические отверстия средней щеки с натягом около 0,1 мм. Указанные прессовые посадки гарантируют необходимую прочность и надежность коленчатого вала. Коленчатый вал с шатунами и подшипниками представляет неразъемный узел, так как его разборка и сборка невозможны без специальных приспособлений.

Долговечность работы шатунных подшипников при нормальной эксплуатации мотоцикла гарантируется на протяжении пробега не менее 15000 км, что соответствует 500 ч работы двигателя. Собранный коленчатый вал устанавливается на двух шарикоподшипниках в неразъемном картере. Передний подшипник запрессовывается в корпус 45 (фиг. 15, а), имеющий крышку 44, и устанавливается в отверстии передней стенки картера на четырех болтах. Таким образом, коленчатый вал фиксируется относительно картера. Задний подшипник относительно коленчатого вала или коленчатый вал вместе с подшипником относительно корпуса могут перемещаться в пределах тепловых расширений без появления напряжений и деформации.

Коленчатый вал устанавливается в картер через отверстие, закрываемое корпусом заднего подшипника. Силы инерции, развиваемые кривошипно-шатунным механизмом двигателя, вполне уравновешиваются, так как при данной схеме поршни расположены противоположно и движутся одновременно навстречу друг другу или в противоположных направлениях. Однако вследствие смещения цилиндров в горизонтальной плоскости (левый смещен вперед по ходу мотоцикла) возникает момент сил, действующий по часовой стрелке (при виде на двигатель сверху).

Для уравновешивания этого момента на цапфах коленчатого вала имеются противовесы, которые развивают момент, приблизительно  уравновешивающий  момент  сил, вызванный смещением I цилиндров.

Неразъемный картер двигателя К-750 имеет преимущество перед разъемными картерами мотоциклетных двигателей, заключающееся в том, что он может быть обработан и собран с большей точностью и сохранением взаимозаменяемости.

В нижней части картера (фиг. 15, а) имеются специальные приливы а, предназначенные для крепления двигателя на раме мотоцикла при помощи сквозных шпилек. Передний прилив, расположенный в полости масляного резервуара, должен быть непроницаемым для масла. Вытекание масла через отверстие в приливе при наличии пористости или раковин в литье исключается с помощью. уплотнения состоящего из алюминиевой трубки, которая вставляется в отверстие и развальцовывается с торцов, при этом сжимаются специальные резиновые кольца, вставленные в выточки на торцах отверстия.

При установке двигателя на раму необходимо соблюдать осторожность, так как неосторожное продевание через мягкую алюминиевую трубку болта может нарушить уплотнение и вызвать течь масла.

Share
  • Facebook
  • Google Bookmarks
  • Twitter
Комментарии
 

Новое на сайте