Устройство и ремонт кривошипно-шатунного механизма

Краткая характеристика кривошипно-шатунного механизма. Подвижные детали: поршни, шатун, коленчатый вал, маховик. Устройство и принцип работы блока цилиндров и головки цилиндров. Технология ремонта: мойка и очистка, разборка, дефектация, испытания.

1. Краткая характеристика механизма

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.

В состав кривошипно-шатунного механизма двигателя входят две группы деталей: неподвижные и подвижные.

К неподвижным относятся блок цилиндров, служащий остовом двигателя, цилиндры, головка блока или головка цилиндров и поддон картера. Подвижными деталями являются поршни с кольцами и поршневыми пальцами, шатун, коленчатый вал, маховик.

Блок цилиндров. У V-образных двигателей блок цилиндров представляет собой массивный литой корпус, снаружи и внутри которого монтируются все механизмы и системы.

Нижняя часть блока является картером, в литых поперечинах которого расположены опорные гнезда для подшипников коленчатого вала. Такую отливку часто называют блок-картером.

В средней части блока цилиндров имеются отверстия для установки подшипников скольжения под опорные шейки распределительного вала. Плоскость разъема блока может проходить по си коленчатого вала или быть смещенной относительно ее вниз. К нижней части блок-картера крепится штампованный поддон, служащий резервуаром для масла. По каналам в блоке масло из поддона подается к трущимся деталям двигателя.

Головка цилиндров. В головке цилиндров размещены камеры сгорания, в которых установлены впускные и выпускные клапаны, свечи сжигания или форсунки. На головке цилиндров крепятся детали и узлы привода клапанного механизма.

На одной боковой поверхности сделаны каналы для подвода горючей смеси и каналы для циркуляции охлаждающей жидкости, а на другой — каналы для отвода отработавших газов. В каждой камере сгорания имеются отверстия для запрессовки направляющих втулок клапанов. Плоскость разъема между головками и блоком цилиндров уплотняют сталеасбестовыми прокладками.

Головка цилиндров крепится к блоку при помощи шпилек с гайками или болтами. Гайки или болты головки цилиндров затягивают равномерно в определенной последовательности с установленным для каждого двигателя моментом затяжки.

2. Технология ремонта

2.1 Мойка и очистка

Со склада ремонтного фонда, двигателя поступают на пост наружной мойки.

Посты наружной мойки оборудованы моечной установкой ОМ-7459, проходного типа с конвейером для перемещения агрегата. Установка имеет две камеры — моечную и сушильную. В качестве моющего средства при наружной мойке агрегатов применяют Лабомид 101 и Лабомид 102. Массовая концентрация моющих средств 10 кг/м3. Температура раствора 60…70 ?C. При наружной мойке сливают смазочный материал из картеров агрегатов и их выпаривают водяным паром. Для наружной мойки агрегатов применяют моечные установки проходного или тупикового типа. Они отличаются от установки для наружной мойки автомобилей меньшими габаритами. Наружную мойку таких агрегатов, как двигателей ЗИЛ-431410, ЯМЗ-238, рекомендуется проводить на установке проходного типа ОМ-4267 с подвесным транспортером или тупикового типа ОМ-837Г. Тщательная наружная мойка агрегатов является одним из важнейших условий, обеспечивающих высокую производительность труда и сохранность деталей при разборке автомобилей.

После наружной мойки детали кривошипно-шатунного механизма направляются в цех для выполнения очистных работ.

Очистка головок и блоков цилиндров от нагара, накипи и продуктов коррозии осуществляется химико-термическим способом. Сущность его заключается в обработке поверхностей деталей в соляном расплаве (60…70% NaOH, 25…35% NaNO3, 5% NaCl) при 400…450 ?C. Весь процесс включает четыре операции: обработка в расплаве; промывка в проточной воде; травление в кислотном растворе; промывка в горячей воде. После погружения детали в расплав через 5…12 мин происходит полное удаление нагара, большей части накипи и других загрязнений. Во время промывки (5…6 мин.) разрушаются разрыхленные в расплаве слои ржавчины и окалины, а также смываются оставшиеся на поверхности частицы накипи. При травлении в кислотном растворе нейтрализуется щелочь, полностью удаляются окислы, и осветляется поверхность деталей.

Снятие подвижных деталей кривошипно-шатунного механизма начинается с общей разборки двигателя. Вымытый и очищенный двигатель устанавливается на разборочном стенде в кронштейнах поворотного стола. Перед проведением работ положение двигателя фиксируют стопорным устройством. Отсоединяют поддон картера, откручивают приемник масляного насоса, отсоединяют крышки коренных подшипников, при этом маркируют крышки в соответствии с порядком их установки на постелях. Отсоединяют крышки шатунных подшипников, которые тоже маркируют. После чего вынимают из постелей коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением. Затем отсоединяют головки блока цилиндров и выпрессовывают при помощи выколодки, выполненной из мягкого металла или дерева поршней с шатунами.

В кривошипно-шатунном механизме восстановлению подлежат: коленчатый вал, шатуны и маховик. Основными дефектами коленчатого вала являются: обломы и трещины, изгиб, износ шатунных и коренных шеек, износ отверстий соответственно под болты крепления моховика и под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач, фланца на торцовой поверхности и по диаметру, шпоночных и маслосгонных канавок, шеек под шестерню и ступицу шкива, повреждение резьбы по храповик, увеличение длин упорной коренной и шатунных шеек.

Основными дефектами шатунов являются: изгиб и скручивание, износ отверстий в нижней головке, в верхней головке по втулку и во втулке верхней головки, уменьшение расстояния между осями верхней и нижней головок.

Восстановление коленчатых валов проводят, если размеры дефектов достигают предельных значений. Основными дефектами коленчатого вала являются обломы и трещины, изгиб, износ шатунных и коренных шеек, отверстий и соответственно под болты крепления моховика и под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач, фланца на торцовой поверхности и по диаметру, шпоночных и маслосгонных канавок, шеек под шестерню и ступицу шкива, повреждение резьбы под храповик, увеличение длин упорной коренной и шатунных шеек.

При наличии обломов и трещин, а также при предельном увеличении длины коренной или шатунной шейки вал бракуют. Допустимое увеличение длины упорной коренной шейки компенсируют постановкой упорных шайб ремонтного размера.

Изгиб коленчатого вала устраняют правкой на прессе в холодном состоянии или наклепом щек.

Шатунные и коренные шейки, изношенные в пределах ремонтного размера, шлифуют под ближайший ремонтный размер. В начала проточкой фасок устраняют повреждения центровых отверстий, затем шлифуют коренные шейки. При шлифовании коренных шеек вал устанавливают в центрах круглошлифовального станка по центровым фаскам, а при шлифовании шатунных шеек — в центросмесители, совмещая ось вращения шатунной шейки с осью станка. Обработку коленчатого вала начинают со шлифования первой шатунной шейки. При шлифовании последующих шатунных шеек коленчатых валов V-образных двигателей вал поворачивают вокруг оси на необходимый угол, определяемый углом между кривошипами. Все коренные и шатунные шейки шлифуют под один ремонтный размер. Острые комки фасок масляных каналов притупляют конусным абразивным инструментом, а затем шейки подвергают суперфинишированию.

Если диаметры шатунных или коренных шеек меньше последнего ремонтного размера, то шейки восстанавливают наплавкой под слоем флюса или железнением.

Изношенные отверстия под болты развертывают в сборе с маховиком под ремонтный размер, одинаковый для всех отверстий. Изношенное отверстие под подшипник направляющего конца ведущего вала коробки передач восстанавливают постановкой дополнительной ремонтной детали до размера по рабочему чертежу.

Изношенный по торцовой поверхности фланец протачивают до удаления следов износа, уменьшая его биение до допустимых значений и не допуская до предельной толщины фланца по диаметру устраняют накаткой, гальваническим наращиванием или наплавкой с последующей механической обработкой до размера рабочего чертежа.

Изношенные шпоночные и маслосгонные канавки восстанавливают наплавкой с последующей обработкой до размера чертежа.

При повреждении резьбы под храповик менее двух ниток ее прогоняют под размер рабочего чертежа ,при срыве двух и более ниток нарезают резьбу ремонтного размера.

После восстановления коленчатого вала проверяют биение средней коренной шейки, посадочного места распределительной шестерни, шейки под сальник наружного диаметра фланца и отверстия под подшипник, а также радиус кривошипа. Длину первой коренной шейки измеряют специальным приспособлением, базируя его по месту установки шкива коленчатого вала. Размеры коренных и шатунных шеек проверяют предельными скобами.

кривошипный шатунный механизм ремонт

Сборку коленчатого вала с маховиком и сцеплением начинают с установки маховика на фланец коленчатого вала и совмещают отверстия в маховике с отверстиями на фланце. Гайки болтов крепления маховика затягивают равномерно крест-накрест, прикладывая заданный момент. Затем индикаторным приспособлением проверяют биение торцовой поверхности маховика относительно оси коленчатого вала. Если биение превышает заданную величину, то узел разукомплектовывают и устанавливают другой маховик. Гайки крепления маховика шплинтуют в обязательном порядке.

В отверстие фланца коленчатого вала запрессовывают подшипник, который должен плотно сидеть в отверстии, а его внутренняя обойма должна легко, без заедания, вращаться от руки. Затем на маховик ставят ведомый и нажимной диски в сборе с кожухом сцепления ,центрируют их с оправкой по оси коленчатого вала ,совмещают отверстия крепления кожуха с отверстиями маховика и завертывают болты с шайбами. Болты крепления кожуха сцепления к маховику затягивают динамометрическим ключом, момент затяжки задан. Затем регулируют высоту рычагов выключения сцепления. Рычаги должны находиться в одной плоскости на необходимом расстоянии от торца маховика. Болты крепления опорных пластин шплинтуют в обязательном порядке.

Собранный с маховиком и сцеплением коленчатый вал балансируют на станке. Для балансировки коленчатый вал в сборе устанавливают на роликовые опоры крайними коренными шейками. Затем надевают технологические балансировочные кольца, масса которых зависит от ремонтного размера шатунных шеек коленчатого вала. Закрепив правый конец и освободив левый конец виброрамы, включают станок. Вращают лимб коллектора до максимального отклонения стрелки измерительного прибора. Определяют по нему угол расположения балансировочных отверстий для левого конца вала, который устанавливают по лимбу против риски на кронштейне коллектора. Вращая рукой шпиндель станка, совмещают указатель градуированного диска на величину угла, найденного по риске лимба, и устанавливают место сверления балансировочного отверстия.

При балансировке валов отверстия сверлят на расстоянии не менее 20 мм. При необходимости балансируют правый конец вала, предварительно заперев левый конец рамы балансировочного стенда. Балансировать коленчатый вал в сборе с маховиком и сцеплением можно только при определенном значении дисбаланса.

При большем значении дисбаланса узел разбирают.

После сверления отверстий у коленчатого вала в сборе с маховиком и сцеплением повторно проверяют его на неуравновешенность.

Собранный и отбалансированный коленчатый вал продувают сжатым воздухом для удаления стружки, оставшейся на поверхности деталей после сверления отверстий в маховике, и снимают технологические балансировочные кольца с шатунных шеек. После устранения неуравновешенности взаимное положение маховика и кожуха сцепления отмечают краской.

3. Техника безопасности

При установке автомобиля на пост обслуживания или ремонта необходимо надежно затормозить его ручным тормозом или подложить. упоры под колеса. Обслуживать и ремонтировать автомобиль с работающим двигателем не разрешается. Весьма опасна работа под автомобилем при вывешанных колесах. Поэтому поднятую часть или сторону автомобиля необходимо установить на специальные металлические подставки — козелки, не допуская подкладывания случайных предметов — кирпичей, досок, чурбаков, деталей автомобиля.

Нельзя производить работы под автомобилем, если он поднят только домкратом. В случае необходимости, работая под автомобилем лежа, следует пользоваться подкатными тележками с подголовником.

Транспортировка снятых с автомобиля агрегатов должна осуществляться на специальных тележках.

При работе под автомобилем в осмотровой канаве, не имеющей освещения, можно пользоваться переносной лампой, подключаемой к сети с напряжением не более 12 В.

Монтажно-демонтажные работы следует выполнять только исправным инструментом определенного назначения.

Гаечные ключи должны точно соответствовать размерам гаек и болтов и не иметь выработки зева и трещин. Во избежание несчастных случаев сдваивание гаечных ключей или применение рычага для удлинения плеча недопустимо.

Тяжелые работы по снятию и установке агрегатов следует выполнять с применением специальных подъемных приспособлений, захватов и съемников; обвязывание при этом агрегатов веревкой не допускается.

Для выполнения слесарных работ следует применять только исправные инструменты. Бойки молотков, кувалд и затылки зубил или крейцмейселей не должны иметь заусенцев и быть сборными. Длина зубила и крейцмейселя должна быть не менее 125 мм.

Во избежание соскакивания ножовки при распиливании металла вначале следует делать неглубокую канавку с помощью трехгранного напильника, а затем выполнять распиливание.

При работе зубилом необходимо применять защитные очки и располагаться так, чтобы отлетающие куски металла не могли поранить окружающих. При работе на верстаках, установленных один против другого, между работающими должна быть поставлена металлическая сетка.

Нельзя работать напильниками, не имеющими деревянных ручек.

При заточке инструментов на точильных станках необходимо надевать предохранительные очки. Точильный круг обязательно должен быть закрыт защитным кожухом.

1. Кленников В.М, Учебник шофера первого класса, М, «Транспорт», 1980.

2. Роговцев В.Л., Устройство и эксплуатация автотранспортных средств, М. Транспорт, 1989.

3. Румянцев С.И, Техническое обслуживание и ремонт автомобилей, М. Машиностроение, 1989.

1. Авдеев В.Г. Каталог «Автомобили жигули» М. Транспорт, 1989.

2. Очкасов К.А. «Справочник начинающего слесаря», М. Агропромиздат 1987.

Подобные документы

Понятие и описание особенностей таких деталей как: блок и головка цилиндров, шатун и коленчатый вал, маховик и картер, крепление двигателя. Все эти элементы являются составляющими кривошипно-шатунного механизма. Характеристика и описание этого механизма.

лабораторная работа [15,8 K], добавлен 10.02.2009

Основные элементы кривошипно-шатунного механизма двигателя: цилиндры (гильзы), поршни (с поршневыми кольцами и пальцами), шатуны с подшипниками, коленчатый вал и маховик. Признаки работоспособного состояния механизма. Расчет давления в системе смазки.

презентация [4,7 M], добавлен 11.11.2013

Основные части кривошипно-шатунного механизма автомобильного двигателя и их назначение. Характеристика неподвижных и подвижных деталей. Устройство блока цилиндров, шатунно-поршневой группы, шатуна, группы коленчатого вала, их роль в движении автомобиля.

презентация [1,2 M], добавлен 28.12.2015

Понятие автомобиля, его сущность и особенности внутреннего устройства. Классификация автомобильных двигателей, их виды и характеристика. Назначение, состав, устройство и условия работы кривошипно-шатунного механизма. Основные дефекты и их устранение.

курсовая работа [410,2 K], добавлен 02.04.2009

Структурный анализ кривошипно-шатунного механизма. Силовой анализ и расчет ведущего звена механизма. Построение рычага Жуковского Н.Е. Определение передаточного отношения привода рычажного механизма. Синтез планетарного редуктора с одинарным сателлитом.

курсовая работа [388,0 K], добавлен 25.04.2015

Расчёт динамики кривошипно-шатунного механизма для дизеля 12Д49. Расчет сил и крутящих моментов в отсеке V-образного двигателя, передаваемых коренными шейками, нагрузок на шатунные шейки и подшипники. Анализ уравновешенности V-образного двигателя.

курсовая работа [318,4 K], добавлен 13.03.2012

Конструктивно-технологическая характеристика детали и ее дефектов. Выбор способов ее восстановления. Планировка поста слесаря. Обоснование размера производственной партии детали. Разработка операций по восстановлению головки блока цилиндров автомобиля.

курсовая работа [44,4 K], добавлен 26.04.2010

Преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания. Назначение, характеристика и элементы кривошипно-шатунного механизма; принцип осуществления рабочего процесса двигателя.

презентация [308,4 K], добавлен 07.12.2012

Определение передаточных функций всех звеньев механизма строгального станка. Расчет масштабного коэффициента скорости для построение плана скоростей. Ускорения кривошипно-шатунного механизма. Определение размера маховика, среднего диаметра его обода.

курсовая работа [143,4 K], добавлен 28.03.2014

Классификация машин. Описание узлов кривошипно-шатунного механизма, кулачкового, кривошипно-ползунного механизмов. Конструктивные решения цилиндрических зубчатых колёс. Основные требования к машинам. Назначение муфты. Понятие узла и сборочной единицы.

презентация [806,0 K], добавлен 22.05.2017