logo1

logoT

 

Принцип работы кривошипно шатунного механизма


Устройство кривошипно-шатунного механизма

Основной задачей двигателей внутреннего сгорания, использующиеся на всевозможной технике, является преобразование энергии, которая выделяется при сжигании определенных веществ, в случае с ДВС – это топливо на основе нефтепродуктов или спиртов и воздуха, необходимого для горения.

Преобразование энергии производится в механическое действие – вращение вала. Далее уже это вращение передается дальше, для выполнения полезного действия.

Однако реализация всего этого процесса не такая уж и простая. Нужно организовать правильно преобразование выделяемой энергии, обеспечить подачу топлива в камеры, где производиться сжигание топливной смеси для выделения энергии, отвод продуктов горения. И это не считая того, что тепло, выделяемое при сгорании нужно куда-то отводить, нужно убрать трение между подвижными элементами. В общем, процесс преобразования энергии сложен.

Поэтому ДВС – устройство довольно сложное, состоящее из значительного количества механизмов, выполняющих определенные функции. Что же касается преобразования энергии, то выполняет его механизм, называющийся кривошипно-шатунным. В целом, все остальные составные части силовой установки лишь обеспечивают условия для преобразования и обеспечивают максимально возможный выход КПД.

Принцип действия кривошипно-шатунного механизма

Основная же задача лежит на этом механизме, ведь он преобразовывает возвратно-поступательное перемещение поршня во вращение коленчатого вала, того вала, от движения которого и производится полезное действие.

Устройство КШМ

Чтобы было более понятно, в двигателе есть цилиндро-поршневая группа, состоящая из гильз и поршней. Сверху гильза закрыта головкой, а внутри ее помещен поршень. Закрытая полость гильзы и является пространством, где производится сгорание топливной смеси.

При сгорании объем горючей смеси значительно возрастает, а поскольку стенки гильзы и головка являются неподвижными, то увеличение объема воздействует на единственный подвижный элемент этой схемы – поршень. То есть поршень воспринимает на себя давление газов, выделенных при сгорании, и от этого смещается вниз. Это и является первой ступенью преобразования – сгорание привело к движению поршня, то есть химический процесс перешел в механический.

И вот далее уже в действие вступает кривошипно-шатунный механизм. Поршень связан с кривошипом вала посредством шатуна. Данное соединение является жестким, но подвижным. Сам поршень закреплен на шатуне посредством пальца, что позволяет легко шатуну менять положение относительно поршня.

Шатун же своей нижней частью охватывает шейку кривошипа, которая имеет цилиндрическую форму. Это позволяет менять угол между поршнем и шатуном, а также шатуном и кривошипом вала, но при этом смещаться шатун вбок не может. Относительно поршня он только меняет угол, а на шейке кривошипа он вращается.

Поскольку соединение жесткое, то расстояние между шейкой кривошипа и самим поршнем не изменяется. Но кривошип имеет П-образную форму, поэтому относительно оси коленвала, на которой размещен этот кривошип, расстояние между поршнем и самим валом меняется.

За счет применения кривошипов и удалось организовать преобразование перемещения поршня во вращение вала.

Но это схема взаимодействия только цилиндро-поршневой группы с кривошипно-шатунным механизмом.

На деле же все значительно сложнее, ведь имеются взаимодействия между элементами этих составляющих, причем механические, а это значит, что в местах контакта этих элементов будет возникать трение, которое нужно по максимуму снизить. Также следует учитывать, что один кривошип неспособен взаимодействовать с большим количеством шатунов, а ведь двигатели создаются и с большим количеством цилиндров – до 16. При этом нужно же и обеспечить передачу вращательного движения дальше. Поэтому рассмотрим, из чего состоит цилиндро-поршневая группа (ЦПГ) и кривошипно-шатунный механизм (КШМ).

Начнем с ЦПГ. Основными в ней являются гильзы и поршни. Сюда же входят и кольца с пальцами.

Гильза

Съёмная гильза

Гильзы существуют двух типов – сделанные непосредственно в блоке и являющиеся их частью, и съемные. Что касается выполненных в блоке, то представляют они собой цилиндрические углубления в нем нужной высоты и диаметра.

Съемные же имеют тоже цилиндрическую форму, но с торцов они открыты. Зачастую для надежной посадки в свое посадочное место в блоке, в верхней части ее имеется небольшой отлив, обеспечивающий это. В нижней же части для плотности используются резиновые кольца, установленные в проточные канавки на гильзе.

Внутренняя поверхность гильзы называется зеркалом, потому что она имеет высокую степень обработки, чтобы обеспечить минимально возможное трение между поршнем и зеркалом.

В двухтактных двигателях в гильзе проделываются на определенном уровне несколько отверстий, которые называются окнами. В классической схеме ДВС используется три окна – для впуска, выпуска и перепуска топливной смеси и отработанных продуктов. В оппозитных же установках типа ОРОС, которые тоже являются двухтактными, надобности в перепускном окне нет.

Поршень

Поршень принимает на себя энергию, выделяемую при сгорании, и за счет своего перемещения преобразовывает ее в механическое действие. Состоит он из днища, юбки и бобышек для установки пальца.

Устройство поршня

Именно днищем поршень и воспринимает энергию. Поверхность днища в бензиновых моторах изначально была ровной, позже на ней стали делать углубления для клапанов, предотвращающих столкновение последних с поршнями.

В дизельных же моторах, где смесеобразование происходит непосредственно в цилиндре, и составляющие смеси туда подаются по отдельности, в днищах поршня выполнена камера сгорания – углубления особой формы, обеспечивающие более лучшее смешивание компонентов смеси.

Отличие дизельного двигателя от бензинового

В инжекторных бензиновых двигателях тоже стали применять камеры сгорания, поскольку в них тоже составные части смеси подаются по отдельности.

Юбка является лишь его направляющей в гильзе. При этом нижняя часть ее имеет особую форму, чтобы исключить возможность соприкосновения юбки с шатуном.

Чтобы исключить просачивание продуктов горения в подпоршневое пространство используются поршневые кольца. Они подразделяются на компрессионные и маслосъемные.

В задачу компрессионных входит исключение появления зазора между поршнем и зеркалом, тем самым сохраняется давление в надпоршневом пространстве, которое тоже участвует в процессе.

Если бы компрессионных колец не было, трение между разными металлами, из которых изготавливаются поршень и гильза было бы очень высоким, при этом износ поршня происходил бы очень быстро.

В двухтактных двигателях маслосъемные кольца не применяются, поскольку смазка зеркала производиться маслом, которое добавляется в топливо.

В четырехтактных смазка производится отдельной системой, поэтому чтобы исключить перерасход масла используются маслосъемные кольца, снимающие излишки его с зеркала, и сбрасывая в поддон. Все кольца размещаются в канавках, проделанных в поршне.

Бобышки – отверстия в поршне, куда вставляется палец. Имеют отливы с внутренней части поршня для увеличения жесткости конструкции.

Палец представляет собой трубку значительной толщины с высокоточной обработкой внешней поверхности. Часто, чтобы палец не вышел за пределы поршня во время работы и не повредил зеркало гильзы, он стопориться кольцами, размещающимися в канавках, проделанных в бобышках.

Это конструкция ЦПГ. Теперь рассмотрим устройство кривошипно-шатунного механизма.

Шатун

Итак, состоит он из шатуна, коленчатого вала, посадочных мест этого вала в блоке и крышек крепления, вкладышей, втулки, полуколец.

Шатун – это стержень с отверстием в верхней части под поршневой палец. Нижняя часть его сделана в виде полукольца, которым он садится на шейку кривошипа, вокруг шейки он фиксируется крышкой, внутренняя поверхность ее тоже выполнена в виде полукольца, вместе с шатуном они и формируют жесткое, но подвижное соединение с шейкой – шатун может вращаться вокруг ее. Соединяется шатун со своей крышкой посредством болтовых соединений.

Чтобы снизить трение между пальцем и отверстием шатуна применяется медная или латунная втулка.

По всей длине внутри шатун имеет отверстие, через которое масло подается для смазки соединения шатуна и пальца.

Коленчатый вал

Перейдем к коленчатому валу. Он имеет достаточно сложную форму. Осью его выступают коренные шейки, посредством которых он соединен с блоком цилиндров. Для обеспечения жесткого соединения, но опять же подвижного, в блоке посадочные места вала выполнены в виде полуколец, второй частью этих полуколец выступают крышки, которыми вал поджимается к блоку. Крышки к с блоком соединены болтами.

Коленвал 4-х цилиндрового двигателя

Коренные шейки вала соединены с щеками, которые являются одной из составных частей кривошипа. В верхней части этих щек располагается шатунная шейка.

Количество коренных и шатунных шеек зависит от количества цилиндров, а также их компоновки. В рядных и V-образных двигателях на вал передаются очень большие нагрузки, поэтому должно быть обеспечено крепление вала к блоку, способное правильно распределять эту нагрузку.

Для этого на один кривошип вала должно приходиться две коренные шейки. Но поскольку кривошип размещен между двух шеек, то одна из них будет играть роль опорной и для другого кривошипа. Из этого следует, что у рядного 4-цилиндрового двигателя на валу имеется 4 кривошипа и 5 коренных шеек.

У V-образных двигателей ситуация несколько иная. В них цилиндры расположены в два ряда под определенным углом. Поэтому один кривошип взаимодействует с двумя шатунами. Поэтому у 8-цилиндрового двигателя используется только 4 кривошипа, и опять же 5 коренных шеек.

Уменьшение трения между шатунами и шейками, а также блоком с коренными шейками достигается благодаря использованию вкладышей – подшипников трения, которые помещаются между шейкой и шатуном или блоком с крышкой.

Смазка шеек вала производится под давлением. Для подачи масла применяются каналы, проделанные в шатунных и коренных шейках, их крышках, а также вкладышах.

В процессе работы возникают силы, которые пытаются сместить коленчатый вал в продольном направлении. Чтобы исключить это используются опорные полукольца.

В дизельных двигателях для компенсации нагрузок используются противовесы, которые прикрепляются к щекам кривошипов.

Маховик

С одной из сторон вала сделан фланец, к которому прикрепляется маховик, выполняющий несколько функций одновременно. Именно от маховика передается вращение. Он имеет значительный вес и габариты, что облегчает вращение коленчатому валу после того, как маховик раскрутится. Чтобы запустить двигатель нужно создать значительное усилие, поэтому по окружности на маховик нанесены зубья, которые называются венцом маховика. Посредством этого венца стартер раскручивает коленчатый вал при запуске силовой установки. Именно к маховику присоединяются механизмы, которые и используют вращение вала на выполнение полезного действия. У автомобиля это трансмиссия, обеспечивающая передачу вращения на колёса.

Чтобы исключить осевые биения, коленчатый вал и маховик должны быть хорошо отбалансированы.

Другой конец коленчатого вала, противоположный фланцу маховика используется зачастую для привода остальных механизмом и систем мотора: к примеру, там может размещаться шестерня привода масляного насоса, посадочное место для приводного шкива.

Это основная схема коленчатого вала. Особо нового пока ничего не придумано. Все новые разработки направлены пока только на снижение потерь мощности в результате трения между элементами ЦПГ и КШМ.

Также стараются снизить нагрузку на коленчатый вал путем изменения углов положения кривошипов относительно друг друга, но особо значительных результатов пока нет.

Кривошипно-шатунный механизм - это... Что такое Кривошипно-шатунный механизм?

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:

  • подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик.
  • неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания) и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.

Принцип действия

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразовывается во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

  • шатунные шейки
  • коренные шейки
  • противовес

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразовывается в поступательное движение поршня.

Применение

Кривошипно-шатунный механизм используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, поршневых насосах, швейных машинах

См. также

Другие способы преобразования вращательного движения в прямолинейное

Ссылки

Работа кривошипно-шатунного механизма

Как авторитетно свидетельствуют историки техники, еще за много лет до того, как появился самый первый автомобиль, был изобретен кривошипно-шатунный механизм. Когда именно произошло это событие, пока не установлено, зато точно известно, что эти конструкции активно использовались в таких машинах, как швейные, паровозы, а также штамповочные прессы.

Еще задолго до того, как был изобретен двигатель внутреннего сгорания, задача преобразования возвратно-поступательного движения в движение вращательное была весьма актуальна. Например, без ее эффективного решения не могла функционировать паровая машина, которая послужила настоящим «локомотивом» промышленной революции. Способ преобразования движения поршней во вращение был изобретен еще в средине XVIII века, и именно он был взят за основу двигателей внутреннего сгорания.

Интересно, что с тех пор, как появились первые ДВС, прошло уже очень немало времени. Они претерпели массу изменений, однако кривошипно-шатунный механизм в них остался практически таким же, как и был изначально.

Что касается принципа его действия, то он основан на том, что некие детали (а именно – поршни), с помощью шарниров соединяются с некоторыми частями вала, представляющими собой его «ступени». Сами поршни совершают возвратно-поступательные движения, благодаря чему оказывают соответствующие механические нагрузки на «колена» вала. Последний в результате этого совершает вращательное движение.

Таким образом, та задача, которую решет кривошипно-шатунный механизм, состоит в том, чтобы возвратно-поступательное движение поршней преобразовать во вращательное движение коленчатого вала. Что касается конструкции, то все детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две категории: неподвижные подвижные.

К разряду неподвижных относятся блоки цилиндров, поддоны, прокладки и головки. Подвижными частями являются сами поршни с установленными на них кольцами, маховики, коленчатые валы, а также шатуны. И подвижные, и неподвижные составляющие кривошипно-шатунного механизма имеют в своей конструкции различные крепежные детали.

Шатун и коленчатый вал

Роль шатуна состоит в том, чтобы обеспечивать трансляцию того усилия, которое обеспечивает поршень, коленчатому валу, причем как при рабочем, так и при обратном ходе во время вспомогательных тактов. Его составными частями являются стержень двутаврового сечения, верхняя головка и разъемная нижняя головка, которая закрепляется на шатунной шейке коленчатого вала. Материалом для изготовления шатуна и крышки является углеродистая или легированная сталь. В конструкции верхней головки шатуна содержится одна или две втулки, которые в нее запрессовываются и изготавливаются из такого материала, как оловянистая бронза. В нижней головке шатуна наличествуют вкладыши, изготавливаемые из тонкого стального листа, причем они заливаются слоем антифрикционного сплава.

Между собой верхняя и нижняя головки шатуна соединяются парой болтов и гаек, причем для обеспечения надежности фиксации они или снабжаются контргайками, или же шплинтуются.

Коленвал, который воспринимает оказываемые на него усилия поршней посредством шатунов, преобразует их во вращение. На нем располагаются шатунные и коренные шейки, противовесы, фланец, маховик. На коленчатых валах некоторых двигателей внутреннего сгорания устанавливается также храповик. Кроме того, на коленвалах монтируются шкивы приводов вентилятора и водяного насоса.

Коленчатые валы двигателей современных автомобилей вращаются со скоростью от 3000 до 6000 оборотов в минуту. Поэтому коренные подшипники, в которых они закрепляются, испытывают ускоренный износ. Чтобы его уменьшить, применяются специальные противовесы.

 

 

 

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) - назначение и принцип работы, конструкция, основные детали КШМ

Назначение и характеристика

Кривошипно-шатунным называется механизм, осуществляющий рабочий процесс двигателя.

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

Кривошипно-шатунный механизм определяет тип двигателя по расположению цилиндров.

В двигателях автомобилей применяются различные кривошипно-шатунные механизмы (рисунок 1): однорядные кривошипно-шатунные механизмы с вертикальным перемещением поршней и с перемещением поршней под углом применяются в рядных двигателях; двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с перемещением поршней под углом применяются в V-образных двигателях; одно- и двухрядные кривошипно-шатунные механизмы с горизонтальным перемещением поршней находят применение в тех случаях, когда ограничены габаритные размеры двигателя по высоте.

Рисунок 1 – Типы кривошипно-шатунных механизмов, классифицированных по различным признакам.

Конструкция кривошипно-шатунного механизма.

В кривошипно-шатунный механизм входят блок цилиндров с картером и головкой цилиндров, шатунно-поршневая группа и коленчатый вал с маховиком.

Блок цилиндров 11 (рисунок 2) с картером 10 и головка 8 цилиндров являются неподвижными частями кривошипно-шатунного механизма.

К подвижным частям механизма относятся коленчатый вал 34 с маховиком 43 и детали шатунно-поршневой группы – поршни 24, поршневые кольца 18 и 19, поршневые пальцы 26 и шатуны 27.

Рисунок 2 – Кривошипно-шатунный механизм двигателей легковых автомобилей

1, 6 – крышки; 2 – опора; 3, 9 – полости; 4, 5 – прокладки; 7 – горловина; 8, 22, 28, 30 – головки; 10 – картер; 11 – блок цилиндров; 12 – 16, 20 – приливы; 17, 33 – отверстия; 18, 19 – кольца; 21 – канавки; 23 – днище; 24 – поршень; 25 – юбка; 26 – палец; 27 – шатун; 29 – стержень; 31, 42 – болты; 32, 44 – вкладыши; 34 – коленчатый вал; 35, 40 – концы коленчатого вала; 36, 38 – шейки; 37 – щека; 39 – противовес; 41 – шайба; 43 – маховик; 45 – полукольцо

Блок цилиндров вместе с картером является остовом двигателя. На нем и внутри него размещаются механизмы и устройства двигателя. В блоке 11, выполненном заодно с картером 10 из специального низколегированного чугуна, изготовлены цилиндры двигателя. Внутренние поверхности цилиндров отшлифованы и называются зеркалом цилиндров. Внутри блока между стенками цилиндров и его наружными стенками имеется специальная полость 9, называемая рубашкой охлаждения. В ней циркулирует охлаждающая жидкость системы охлаждения двигателя.

Внутри блока также имеются каналы и масляная магистраль смазочной системы, по которой подводится масло к трущимся деталям двигателя. В нижней части блока цилиндров (в картере) находятся опоры 2 для коренных подшипников коленчатого вала, которые имеют съемные крышки 1, прикрепляемые к блоку самоконтрящимися болтами. В передней части блока расположена полость 3 для цепного привода газораспределительного механизма. Эта полость закрывается крышкой, отлитой из алюминиевого сплава. В левой части блока цилиндров находятся отверстия 17 для подшипников вала привода масляного насоса, в которые запрессованы свертные сталеалюминиевые втулки. С правой стороны блока в передней его части имеются фланец для установки насоса охлаждающей жидкости и кронштейн для крепления генератора. На блоке цилиндров имеются специальные приливы для: 12 – крепления кронштейнов подвески двигателя; 13 – маслоотделителя системы вентиляции картера двигателя; 14 – топливного насоса; 15 – масляного фильтра; 16 – распределителя зажигания. Снизу блок цилиндров закрывается масляным поддоном, а к заднему его торцу прикрепляется картер сцепления. Для повышения жесткости нижняя плоскость блока цилиндров несколько опущена относительно оси коленчатого вала.

В отличие от блока, отлитого совместно с цилиндрами, на рисунке 3 представлен блок 4 цилиндров с картером 5, отлитые из алюминиевого сплава отдельно от цилиндров. Цилиндрами являются легкосъемные чугунные гильзы 2, устанавливаемые в гнезда 6 блока с уплотнительными кольцами 1 и закрытые сверху головкой блока с уплотнительной прокладкой.

Рисунок 3 – Блок двигателя со съемными гильзами цилиндров

1 – кольцо; 2 – гильза; 3 – полость; 4 – блок; 5 – картер; 6 – гнездо

Внутренняя поверхность гильз обработана шлифованием. Для уменьшения изнашивания в верхней части гильз установлены вставки из специального чугуна.

Съемные гильзы цилиндров повышают долговечность двигателя, упрощают его сборку, эксплуатацию и ремонт.

Между наружной поверхностью гильз цилиндров и внутренними стенками блока находится полость 3, которая является рубашкой охлаждения двигателя. В ней циркулирует охлаждающая жидкость, омывающая гильзы цилиндров, которые называются мокрыми из-за соприкосновения с жидкостью.

Головка блока цилиндров закрывает цилиндры сверху и служит для размещения в ней камер сгорания, клапанного механизма и каналов для подвода горючей смеси и отвода отработавших газов. Головка 8 блока цилиндров (см. рисунок 2) выполнена общей для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и имеет камеры сгорания клиновидной формы. В ней имеются рубашка охлаждения и резьбовые отверстия для свечей зажигания. В головку запрессованы седла и направляющие втулки клапанов, изготовленные из чугуна. Головка крепится к блоку цилиндров болтами. Между головкой и блоком цилиндров установлена металлоасбестовая прокладка 4, обеспечивающая герметичность их соединения. Сверху к головке блока цилиндров шпильками крепится корпус подшипников с распределительным валом, и она закрывается стальной штампованной крышкой 6 с горловиной 7 для заливки масла в двигатель. Для устранения течи масла между крышкой и головкой блока цилиндров установлена уплотняющая прокладка 5. С правой стороны к головке блока цилиндров крепятся шпильками через металлоасбестовую прокладку впускной и выпускной трубопроводы, отлитые соответственно из алюминиевого сплава и чугуна.

Поршень служит для восприятия давления газов при рабочем ходе и осуществления вспомогательных тактов (впуска, сжатия, выпуска). Поршень 24 представляет собой полый цилиндр, отлитый из алюминиевого сплава. Он имеет днище 23, головку 22 и юбку 25. Снизу днище поршня усилено ребрами. В головке поршня выполнены канавки 21 для поршневых колец.

В юбке поршня находятся приливы 20 (бобышки) с отверстиями для поршневого пальца. В бобышках поршня залиты стальные термокомпенсационные пластины, уменьшающие расширение поршня от нагрева и исключающие его заклинивание в цилиндре двигателя. Юбка сделана овальной в поперечном сечении, конусной по высоте и с вырезами в нижней части. Овальность и конусность юбки так же, как и термокомпенсационные пластины, исключают заклинивание поршня, а вырезы – касание поршня с противовесами коленчатого вала. Кроме того, вырезы в юбке уменьшают массу поршня. Для лучшей приработки к цилиндру наружная поверхность юбки поршня покрыта тонким слоем олова. Отверстие в бобышках под поршневой палец смещено относительно диаметральной плоскости поршня. Посредством этого уменьшаются перекашивание и удары при переходе его через верхнюю мертвую точку (ВМТ).

Поршни двигателей легковых автомобилей могут иметь днища различной конфигурации с целью образования вместе с внутренней поверхностью головки цилиндров камер сгорания необходимой формы. Днища поршней могут быть плоскими, выпуклыми, вогнутыми и с фигурными выемками.

Поршневые кольца уплотняют полость цилиндра, исключают прорыв газов в картер двигателя (компрессионные 19) и попадание масла в камеру сгорания (маслосъемное 18). Кроме того, они отводят теплоту от головки поршня к стенкам цилиндра. Компрессионные и маслосъемные кольца – разрезные. Они изготовлены из специального чугуна. Вследствие упругости кольца плотно прилегают к стенкам цилиндра. При этом между разрезанными концами колец (в замках) сохраняется небольшой зазор (0,2…0,35 мм).

Верхнее компрессионное кольцо, работающее в наиболее тяжелых условиях, имеет бочкообразное сечение для улучшения его приработки. Наружная поверхность его хромирована для повышения износостойкости.

Нижнее компрессионное кольцо имеет сечение скребкового типа (на его наружной поверхности выполнена проточка) и фосфатировано. Кроме основной функции, оно выполняет также дополнительную – маслосбрасывающего кольца.

Маслосъемное кольцо на наружной поверхности имеет проточку и щелевые прорези для отвода во внутреннюю полость поршня масла, снимаемого со стенок цилиндра. На внутренней поверхности оно имеет канавку, в которой устанавливается разжимная витая пружина, обеспечивающая дополнительное прижатие кольца к стенкам цилиндра двигателя.

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с верхней головкой шатуна. Палец 26 – трубчатый, стальной. Для повышения твердости и износостойкости его наружная поверхность подвергается цементации и закаливается токами высокой частоты. Палец запрессовывается в верхнюю головку шатуна с натягом, что исключает его осевое перемещение в поршне, в результате которого могут быть повреждены стенки цилиндра. Поршневой палец свободно вращается в бобышках поршня.

Шатун служит для соединения поршня с коленчатым валом и передачи усилий между ними. Шатун 27 – стальной, кованый, состоит из неразъемной верхней головки 28, стержня 29 двутаврового сечения и разъемной нижней головки 30. Нижней головкой шатун соединяется с коленчатым валом. Съемная половина нижней головки является крышкой шатуна и прикреплена к нему двумя болтами 31. В нижнюю головку шатуна вставляют тонкостенные биметаллические, сталеалюминиевые вкладыши 32 шатунного подшипника. В нижней головке шатуна имеется специальное отверстие 33 для смазывания стенок цилиндра.

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый на нем крутящий момент трансмиссии автомобиля. От него также приводятся в действие различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм, масляный насос, распределитель зажигания, насос охлаждающей жидкости и др.).

Коленчатый вал 34 – пятиопорный, отлит из специального высокопрочного чугуна. Он состоит из коренных 35 и шатунных 38 шеек, щек 37, противовесов 39, переднего 35 и заднего 40 концов. Коренными шейками коленчатый вал установлен в подшипниках (коренных опорах) картера двигателя, вкладыши 44 которых тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Шатунные подшипники смазываются по каналам, соединяющим коренные шейки с шатунными. Щеки соединяют коренные и шатунные шейки коленчатого вала, а противовесы разгружают коренные подшипники от центробежных сил неуравновешенных масс.

На переднем конце коленчатого вала крепятся: ведущая звездочка цепного привода газораспределительного механизма; шкив ременной передачи для привода вентилятора, насоса охлаждающей жидкости, генератора; храповик для поворачивания вала вручную пусковой рукояткой. В заднем конце коленчатого вала имеется специальное гнездо для установки подшипника первичного (ведущего) вала коробки передач. К торцу заднего конца вала с помощью специальной шайбы 41 болтами 42 крепится маховик 43.

От осевых перемещений коленчатый вал фиксируется двумя опорными полукольцами 45, которые установлены в блоке цилиндров двигателя по обе стороны заднего коренного подшипника. Причем с передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое кольцо, а с задней – из спеченных материалов (металлокерамическое).

Маховик обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала, накапливает энергию при рабочем ходе для вращения вала при подготовительных тактах и выводит детали кривошипно-шатунного механизма из мертвых точек. Энергия, накопленная маховиком, облегчает пуск двигателя и обеспечивает трогание автомобиля с места. Маховик 43 представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна. На обод маховика напрессован стальной зубчатый венец, предназначенный для пуска двигателя электрическим стартером. К маховику крепятся детали сцепления. Маховик, будучи деталью кривошипно-шатунного механизма, является также одной из ведущих частей сцепления.

Другие статьи по системам двигателя

Презентация по технологии "Кривошипно-шатунный механизм двигателя ЗИЛ

Кривошипно – шатунный механизм двигателя ЗИЛ - 130

Кривошипно-шатунный механизм двигателя воспринимает давление газов при их расширении и преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала двигателя.

Назначение кривошипно – шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130

Устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130

группа неподвижных деталей:

группа подвижных деталей:

блок цилиндров

поршни с кольцами и поршневыми пальцами

головка блока цилиндров

шатуны

коленчатый вал

поддон картера

маховик

1 - поршень, 2 - вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, 3 - маховик, 4- коренная шейка коленчатого вала, 5 - крышка заднего коренного подшипника, 6 - пробка, 7 - противовес, 8 - щека, 9 - крышка среднего коренного подшипника, 10 - передняя шейка коленчатого вала, 11 - крышка переднего коренного подшипника, 12 - шестерня, 13 - носок коленчатого вала, 14 - шкив, 15 - храповик, 16 - упорная шайба, 17 - биметаллические шайбы, 18-шатунные шейки коленчатого вала, 19 - вкладыши шатунного подшипника, 20 - стопорное кольцо, 21 - поршневой палец, 22 - втулка верхней головки шатуна, 23 - шатун, 24 - крышка шатуна, 25 - сальник, 26 - маслоотгонная канавка, 27 - маслосбрасывающий гребень, 28 - дренажная канавка.

Блок цилиндров и головка цилиндров двигателя ЗИЛ-130

Блок цилиндров является основной деталью двигателя, к которой крепятся все механизмы и детали

Головка и блок цилиндров V-образного восьмицилиндрового двигателя Зил-130 1 - головка правого ряда цилиндров, 2 - гильза цилиндра, 3 - прокладка гильзы, 4 - направляющий поясок для гильзы, 5 - блок цилиндров, 6 - прокладка крышки распределительных шестерен, 7 - сальник переднего конца коленчатого вала, 8 - крышка распределительных шестерен, 9 - прокладка головки цилиндров.

Детали поршневой группы

Поршень воспринимает давление газов при рабочем такте и передает его через поршневой палец и шатун на коленчатый вал.

1 - поршень, 2 - поршневой палец, 3 - стопорные кольца, 4, 5 - компрессионные кольца, 6 - маслосъемное кольцо.

Поршневые кольца: а - внешний вид, б - расположение колец на поршне (двигателя ЗИЛ-130), в - составное маслосъемное кольцо; 1 - компрессионное кольцо, 2 - маслосъемное кольцо, 3 - плоские стальные диски, 4 - осевой расширитель, 5 - радиальный расширитель.

Шатун

Шатун служит для соединения коленчатого вала с поршнем

Верхняя неразъемная головка

Бронзовая втулка

Отверстие

Бронзовая втулка

Стержен ь

Шатунный болт

Нижняя разъемная головка шатуна

Вкладыши

Фиксирующий усик вкладыша

Корончатая гайка

Крышка нижней головки шатуна

Шплинт

Коленчатый вал

Коленчатый вал воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии.

1 - противовес, 2 - заглушка, 3 - полость, 4 - отверстие для крепления маховика, 5 - сверления для подачи масла к шейке.

Техническое обслуживание кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130

Неисправности кривошипно-шатунного механизма двигателя ЗИЛ-130

появление посторонних стуков и шумов

падение мощности двигателя

механические повреждения

Причины:

нарушение технологии сборки; заводской дефект деталей; нарушение эксплуатации двигателя.

Причины: повышенный износ деталей; неудовлетворительная смазка.

Причины:

снижение компрессии из–за залегания поршневых колец; износа поршневой группы; и негерметичности соединения головки с блоком.

При ежедневном обслуживании (ЕО) кривошипно-шатунного механизма двигателя необходимо пустить двигатель и прослушать его работу на разных режимах. Очистить двигатель от пыли и грязи скребками, вымыть керосином при помощи кисти и вытереть насухо. Мыть бензином запрещается, т.к. это может привести к пожару

При первом техническом обслуживании (ТО - 1) выполнить работы ЕО, проверить крепление двигателя к раме. При проверке крепления опор двигателя необходимо расшплинтовать гайки, подтянуть их до отказа и вновь зашплинтовать.

При втором техническом обслуживании (ТО - 2) выполнить работы по ТО - 1, закрепить поддон картера двигателя, проверить компрессию в цилиндрах двигателя и прослушать работу двигателя на различных режимах при помощи стетоскопа. Проверить герметичность соединения головки с блоком цилиндров, при необходимости подтянуть болты и гайки крепления. Подтяжка крепления выполняется на прогретом двигателе ЗИЛ-130 динамометрическим ключом с моментом затяжки 7,3-7,8 кГм. Затяжка гаек крепления головки цилиндров к блоку производится равномерно, начиная от центра последовательно перемещаясь к краям. Перед затяжкой крепления головок цилиндров следует слить воду из системы охлаждения и ослабить гайки крепления впускного трубопровода и отрегулировать зазоры между клапанами и коромыслами. Произвести замер компрессии в цилиндрах двигателя.

А главное - необходимо помнить, что только добросовестное отношение автомеханика к своей работе обеспечит безаварийную работу автомобиля.

Кривошипно-шатунный механизм

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

Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на:

  • неподвижные — картер, блок цилиндров, цилиндры, головка блока цилиндров, прокладка головки блока и поддон. Обычно блок цилиндров отливают вместе с верхней половиной картера, поэтому иногда его называют блок-картером.
  • подвижные детали КШМ — поршни, поршневые кольца и пальцы, шатуны, коленчатый вал и маховик.

Кроме того, к кривошипно-шатунному механизму относятся различные крепежные детали, а также коренные и шатунные подшипники.

Блок: 1/12 | Кол-во символов: 637
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Принцип действия

Прямая схема: Поршень под действием давления газов совершает поступательное движение в сторону коленчатого вала. С помощью кинематических пар «поршень-шатун» и «шатун-вал» поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал состоит из:

  • шатунных шеек
  • коренных шеек
  • противовеса

Обратная схема: Коленчатый вал под действием приложенного внешнего крутящего момента совершает вращательное движение, которое через кинематическую цепь «вал-шатун-поршень» преобразуется в поступательное движение поршня.

Блок: 2/12 | Кол-во символов: 565
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Блок-картер

Блок-картер — основной элемент остова двигателя. Он подвергается значительным силовым и тепловым воздействиям и должен обладать высокой прочностью и жесткостью. В блок-картере устанавливают цилиндры, опоры коленчатого вала, некоторые устройства механизма газораспределения, различные узлы смазочной системы с ее сложной сетью каналов и другое вспомогательное оборудование. Блок-картер изготавливают из чугуна или алюминиевого сплава литьем.

Блок: 2/12 | Кол-во символов: 453
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Типы и виды КШМ

  • Центральный КШМ, у которого ось цилиндра пересекается с осью коленчатого вала.
  • Смещенный КШМ, у которого ось цилиндра смещена относительно оси коленчатого вала на величину а;
  • V-образный КШМ (в том числе с прицепным шатуном), у которого два шатуна, работающие на левый и правый цилиндры, размещены на одном кривошипе коленчатого вала.

По соотношению хода и диаметра поршня различают:

  • короткоходные(S/D<1) КШМ;
  • длинноходные (длинноходовые) (S/D>1) КШМ.

В автомобильных высокооборотистых ДВС преобладает короткоходная схема.

По наличию бокового усилия на гильзе КШМ бывает:

Блок: 3/12 | Кол-во символов: 594
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Îòïðàâèòü ñâîþ õîðîøóþ ðàáîòó â áàçó çíàíèé ïðîñòî. Èñïîëüçóéòå ôîðìó, ðàñïîëîæåííóþ íèæå

Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 249
Источник: https://revolution.allbest.ru/manufacture/00694833_0.html

История

В природе

Задние конечности кузнечиков представляют собой кривошипно-шатунный механизм с неполным оборотом.
Бедро и голень человека и роботов-андроидов тоже представляют собой кривошипно-шатунный механизм с неполным оборотом.

В Римской империи

Самые ранние свидетельства появления на машине рукоятки в сочетании с шатуном относятся к пилораме из Иераполиса, 3-й век нашей эры, римский период, а также византийским каменным пилорамам в Герасе, Сирии и Эфесе, Малая Азия (6-й век нашей эры). Ещё одна такая пилорама возможно существовала во 2 веке н. э. в римском городе Августа-Раурика (современная Швейцария), где был найден металлический кривошип.

Блок: 4/12 | Кол-во символов: 660
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Блок цилиндров

На тщательно обработанную верхнюю плоскость блока цилиндров устанавливают головку блока, которая закрывает цилиндры сверху. В головке над цилиндрами выполнены углубления, образующие камеры сгорания. У двигателей жидкостного охлаждения в теле головки блока предусмотрена рубашка охлаждения, сообщающаяся с рубашкой охлаждения блока цилиндров. При верхнем расположении клапанов в головке имеются гнезда для них, впускные и выпускные каналы, отверстия с резьбой для установки свечей зажигания (у бензиновых двигателей) или форсунок (у дизелей), магистрали смазочной системы, крепежные и другие вспомогательные отверстия. Материалом для головки блока обычно служит алюминиевый сплав или чугун.

Плотное соединение блока цилиндров и головки блока обеспечивается с помощью болтов или шпилек с гайками. Для герметизации стыка с целью предотвращения утечки газов из цилиндров и охлаждающей жидкости из рубашки охлаждения между блоком цилиндров и головкой блока устанавливается прокладка. Она обычно изготавливается из асбестового картона и облицовывается тонким стальным или медным листом. Иногда прокладку с обеих сторон натирают графитом для защиты от пригорания.

Нижняя часть картера, предохраняющая детали кривошипно-шатунного и других механизмов двигателя от загрязнения, обычно называется поддоном. В двигателях сравнительно малой мощности поддон служит также резервуаром для моторного масла. Поддон чаще всего выполняется литым или изготавливается из стального листа штамповкой. Для устранения подтекания масла между блок-картером и поддоном устанавливается прокладка (на двигателях небольшой мощности для уплотнения этого стыка часто используется герметик — «жидкая прокладка»).

Блок: 4/12 | Кол-во символов: 1695
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Уравнения движения поршня (для центрального КШМ)

Диаграмма показывающая геометрическое положение шатуннопоршневой оси — P, кривошипношатунной оси — N и центра кривошипа — O

Определения

l — длина шатуна (расстояние между шатуннопоршневой осью и кривошипношатунной осью)
r — радиус кривошипа (расстояние между кривошипношатунной осью и центром кривошипа, то есть половина хода поршня
A — угол поворота кривошипа (от «верхней мёртвой точки» до «нижней мёртвой точки»)
x — положение шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
v — скорость шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
a — ускорение шатуннопоршневой оси (от центра кривошипа вдоль оси цилиндра)
ω — угловая скорость кривошипа в радианах в секунду (рад/сек)

Угловая скорость

Угловая скорость кривошипа в оборотах в минуту (RPM):

Отношения в треугольнике

Как показано в диаграмме, центр кривошипа, кривошипношатунная ось и шатуннопоршневая ось образуют треугольник NOP.
Из теоремы косинусов следует, что:

Блок: 5/12 | Кол-во символов: 1012
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Остов двигателя

Соединенные друг с другом неподвижные детали кривошипно-шатунного механизма являются остовом двигателя, воспринимающим все основные силовые и тепловые нагрузки, как внутренние (связанные с работой двигателя), так и внешние (обусловленные трансмиссией и ходовой частью). Силовые нагрузки, передающиеся на остов двигателя от несущей системы ТС (рама, кузов, корпус) и обратно, существенно зависят от способа крепления двигателя. Обычно он крепится в трех или четырех точках так, чтобы не воспринимались нагрузки, вызванные перекосами несущей системы, возникающими при движении машины по неровностям. Крепление двигателя должно исключать возможность его смещения в горизонтальной плоскости под действием продольных и поперечных сил (при разгоне, торможении, повороте и т.д.). Для уменьшения вибрации, передающейся на несущую систему ТС от работающего двигателя, между двигателем и подмоторной рамой, в местах крепления, устанавливаются резиновые подушки разнообразных конструкций.

Поршневую группу кривошипно-шатунного механизма образует поршень в сборе с комплектом компрессионных и маслосъемных колец, поршневым пальцем и деталями его крепления. Ее назначение заключается в том, чтобы во время рабочего хода воспринимать давление газов и через шатун передавать усилие на коленчатый вал, осуществлять другие вспомогательные такты, а также уплотнять надпоршневую полость цилиндра для предотвращения прорыва газов в картер и проникновения в него моторного масла.

Блок: 5/12 | Кол-во символов: 1475
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Ðàññìîòðåíèå è õàðàêòåðèñòèêà îñîáåííîñòåé ðàáîòû êðèâîøèïíî-ïîëçóííîãî ìåõàíèçìà ñ ãèáêèì ñòåðæíåì. Îçíàêîìëåíèå ñ åãî ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ. Ðàçðàáîòêà ìåòîäèêè ïðî÷íîñòíîãî ðàñ÷åòà ýëåìåíòîâ, îïðåäåëÿþùåãî ðåñóðñ êðèâîøèïíî-ïîëçóííîãî ìåõàíèçìà

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 327
Источник: https://revolution.allbest.ru/manufacture/00694833_0.html

Уравнения по отношению к угловому положению кривошипа (для центрального КШМ)

Уравнения, которые описывают циклическое движение поршня по отношению к углу поворота кривошипа.
Примеры графиков этих уравнений показаны ниже.

Положение

Положение относительно угла кривошипа (преобразованием отношений в треугольнике):

Скорость

Скорость по отношению к углу поворота кривошипа (первая производная взята, используя правило дифференцирования сложной функции):

Ускорение

Ускорение относительно угла кривошипа (вторая производная взята, используя правило дифференцирования сложной функции и частное правило):

Блок: 6/12 | Кол-во символов: 609
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Поршень

Поршень представляет собой металлический стакан сложной формы, устанавливаемый в цилиндре днищем вверх. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой. Головка поршня содержит днище 4 (рис. а) и стенки 2. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла. Для увеличения прочности и жесткости головки ее стенки снабжены массивными ребрами 3, связывающими стенки и днище с бобышками, в которых устанавливается поршневой палец. Иногда оребряют также внутреннюю поверхность днища.

Юбка имеет более тонкие стенки, чем у головки. В ее средней части расположены бобышки с отверстиями.

Рис. Конструкции поршней с различной формой днища (а—з) и их элементов:
1 — бобышка; 2 — стенка поршня; 3 — ребро; 4 — днище поршня; 5 — канавки для компрессионных колец; 6 — дренажное отверстие для отвода масла

Днища поршней могут быть плоскими (см. а), выпуклыми, вогнутыми и фигурными (рис. б—з). Их форма зависит от типа двигателя и камеры сгорания, принятого способа смесеобразования и технологии изготовления поршней. Самой простой и технологичной является плоская форма. В дизелях применяются поршни с вогнутыми и фигурными днищами (см. рис. е—з).

При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней (особенно алюминиевых) больше. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание последнего. Для предотвращения заклинивания юбке придают овальную форму (большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальца), увеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку (чаще всего выполняют Т- или П-образный разрез), заливают в поршень компенсационные вставки, ограничивающие тепловое расширение юбки в плоскости качания шатуна, или принудительно охлаждают внутренние поверхности поршня струями моторного масла под давлением.

Поршень, подвергающийся воздействию значительных силовых и тепловых нагрузок, должен обладать высокой прочностью, теплопроводностью и износостойкостью. В целях уменьшения инерционных сил и моментов у него должна быть малая масса. Это учитывается при выборе конструкции и материала для поршня. Чаще всего материалом служит алюминиевый сплав или чугун. Иногда применяют сталь и магниевые сплавы. Перспективными материалами для поршней или их отдельных частей являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения.

Блок: 6/12 | Кол-во символов: 2637
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Пример графиков движения поршня

График показывает x, x’, x» по отношению к углу поворота кривошипа для различных радиусов кривошипа, где L — длина шатуна (l) и R — радиус кривошипа (r):

Единицами вертикальных осей являются: для положения, для скорости, для ускорения.
Единицами горизонтальных осей является угол поворота кривошипа в .

Анимация движения поршня с шатуном одинаковой длины и с кривошипом переменного радиуса на графике выше:

Анимация движения поршня с различными радиусами кривошипа

Блок: 7/12 | Кол-во символов: 507
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Поршневые кольца

Поршневые кольца обеспечивают плотное подвижное соединение поршня с цилиндром. Они предотвращают прорыв газов из надпоршневой полости в картер и попадание масла в камеру сгорания. Различают компрессионные и маслосъемные кольца.

Компрессионные кольца (два или три) устанавливают в верхние канавки поршня. Они имеют разрез, называемый замком, и поэтому могут пружинить. В свободном состоянии диаметр кольца должен быть несколько больше диаметра цилиндра. При введении в цилиндр такого кольца в сжатом состоянии оно создает плотное соединение. Для того чтобы обеспечить возможность расширения установленного в цилиндре кольца при нагревании, в замке должен быть зазор 0,2…0,4 мм. С целью обеспечения хорошей приработки компрессионных колец к цилиндрам часто применяют кольца с конусной наружной поверхностью, а также скручивающиеся кольца с фаской на кромке с внутренней или наружной стороны. Благодаря наличию фаски такие кольца при установке в цилиндр перекашиваются в сечении, плотно прилегая к стенкам канавок на поршне.

Маслосъемные кольца (одно или два) удаляют масло со стенок цилиндра, не позволяя ему попадать в камеру сгорания. Они располагаются на поршне под компрессионными кольцами. Обычно маслосъемные кольца имеют кольцевую канавку на наружной цилиндрической поверхности и радиальные сквозные прорези для отвода масла, которое по ним проходит к дренажным отверстиям в поршне (см. рис. а). Кроме маслосъемных колец с прорезями для отвода масла используются составные кольца с осевыми и радиальными расширителями.

Для предотвращения утечки газов из камеры сгорания в картер через замки поршневых колец необходимо следить за тем, чтобы замки соседних колец не располагались на одной прямой.

Поршневые кольца работают в сложных условиях. Они подвергаются воздействию высоких температур, а смазывание их наружных поверхностей, перемещающихся с большой скоростью по зеркалу цилиндра, недостаточно. Поэтому к материалу для поршневых колец предъявляются высокие требования. Чаще всего для их изготовления применяют высокосортный легированный чугун. Верхние компрессионные кольца, работающие в наиболее тяжелых условиях, обычно покрывают с наружной стороны пористым хромом. Составные маслосъемные кольца изготавливают из легированной стали.

Блок: 7/12 | Кол-во символов: 2261
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Применение

Кривошипно-шатунный механизм используется в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах, поршневых насосах, швейных машинах, кривошипных прессах, в приводе задвижек некоторых квартирных и сейфовых дверей. Также кривошипно-шатунный механизм применялся в брусовых косилках.

Блок: 8/12 | Кол-во символов: 298
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC

Поршневой палец

Поршневой палец служит для шарнирного соединения поршня с шатуном. Он представляет собой трубку, проходящую через верхнюю головку шатуна и установленную концами в бобышки поршня. Крепление поршневого пальца в бобышках осуществляется двумя стопорными пружинными кольцами, расположенными в специальных канавках бобышек. Такое крепление позволяет пальцу (в этом случае он называется плавающим) проворачиваться. Вся его поверхность становится рабочей, и он меньше изнашивается. Ось пальца в бобышках поршня может быть смещена относительно оси цилиндра на 1,5…2,0 мм в сторону действия большей боковой силы. Благодаря этому уменьшается стук поршня в непрогретом двигателе.

Поршневые пальцы изготавливают из высококачественной стали. Для обеспечения высокой износоустойчивости их наружную цилиндрическую поверхность подвергают закалке или цементации, а затем шлифуют и полируют.

Поршневая группа состоит из довольно большого числа деталей (поршень, кольца, палец), масса которых по технологическим причинам может колебаться; в некоторых пределах. Если различие в массе поршневых групп в разных цилиндрах будет значительным, то при работе двигателя возникнут дополнительные инерционные нагрузки. Поэтому поршневые группы для одного двигателя подбирают так, чтобы они несущественно отличались по массе (для тяжелых двигателей не более чем на 10 г).

Шатунная группа кривошипно-шатунного механизма состоит из:

  • шатуна
  • верхней и нижней головок шатуна
  • подшипников
  • шатунных болтов с гайками и элементами их фиксации

Блок: 8/12 | Кол-во символов: 1518
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Коленчатый вал

Коленчатый вал, соединенный с поршнем посредством шатуна, воспринимает действующие на поршень силы. На нем возникает вращающий момент, который затем передается на трансмиссию, а также используется для приведения в действие других механизмов и агрегатов. Под влиянием резко изменяющихся по величине и направлению сил инерции и давления газов коленчатый вал вращается неравномерно, испытывая крутильные колебания, подвергаясь скручиванию, изгибу, сжатию и растяжению, а также воспринимая тепловые нагрузки. Поэтому он должен обладать достаточной прочностью, жесткостью и износостойкостью при сравнительно небольшой массе.

Конструкции коленчатых валов отличаются сложностью. Их форма определяется числом и расположением цилиндров, порядком работы двигателя и числом коренных опор. Основными частями коленчатого вала являются коренные шейки 3, шатунные шейки 2, щеки 4, противовесы 5, передний конец (носок 1) и задний конец (хвостовик 6) с фланцем.

К шатунным шейкам коленчатого вала присоединяют нижние головки шатунов. Коренными шейками вал устанавливают в подшипниках картера двигателя. Соединяются коренные и шатунные шейки при помощи щек. Плавный переход от шеек к щекам, называемый галтелью, позволяет избежать концентрации напряжений и возможных поломок коленчатого вала. Противовесы предназначены для разгрузки коренных подшипников от центробежных сил, возникающих на кривошипах вала во время его вращения. Их, как правило, изготавливают как единое целое со щеками.

Для обеспечения нормальной работы двигателя к рабочим поверхностям коренных и шатунных шеек необходимо подавать моторное масло под давлением. Масло поступает из отверстий в картере к коренным подшипникам. Затем оно через специальные каналы в коренных шейках, щеках и шатунных шейках попадает к шатунным подшипникам. Для дополнительной центробежной очистки масла в шатунных шейках имеются грязеуловительные полости, закрытые заглушками.

Коленчатые валы изготавливают методом ковки или литья из среднеуглеродистых и легированных сталей (может применяться также чугун высококачественных марок). После механической и термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают поверхностной закалке (для повышения износостойкости), а затем шлифуют и полируют. После обработки вал балансируют, т. е. добиваются такого распределения его массы относительно оси вращения, при котором вал находится в состоянии безразличного равновесия.

В коренных подшипниках применяют тонкостенные износостойкие вкладыши, аналогичные вкладышам шатунных подшипников. Для восприятия осевых нагрузок и предотвращения осевого смещения коленчатого вала один из его коренных подшипников (обычно передний) делают упорным.

Блок: 10/12 | Кол-во символов: 2676
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Маховик

Маховик крепится к фланцу хвостовика коленчатого вала. Он представляет собой тщательно сбалансированный чугунный диск определенной массы. Кроме обеспечения равномерного вращения коленчатого вала маховик способствует преодолению сопротивления сжатия в цилиндрах при пуске двигателя и кратковременных перегрузок, например, при трогании ТС с места. На ободе маховика закреплен зубчатый венец для пуска двигателя от стартера. Поверхность маховика, которая соприкасается с ведомым диском сцепления, шлифуют и полируют.

Рис. Коленчатый вал:
1 — носок; 2 — шатунная шейка; 3 — коренная шейка; 4 — щека; 5 — противовес; 6 — хвостовик с фланцем

Блок: 11/12 | Кол-во символов: 647
Источник: https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/

Кол-во блоков: 25 | Общее кол-во символов: 20855
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:
  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%88%D0%B8%D0%BF%D0%BD%D0%BE-%D1%88%D0%B0%D1%82%D1%83%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BC%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC: использовано 7 блоков из 12, кол-во символов 4245 (20%)
  2. https://ustroistvo-avtomobilya.ru/dvigatel/krivoshipno-shatunnyj-mehanizm/krivoshipno-shhatunnyj-mehanizm/: использовано 10 блоков из 12, кол-во символов 16034 (77%)
  3. https://revolution.allbest.ru/manufacture/00694833_0.html: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 576 (3%)

Кривошипно-шатунный механизм двигателя трактора


Рис. 1. Кривошипно-шатунный механизм:
1 — коренной подшипник; 2 — шатунный подшипник; 3 — шатун; 4 — поршневой палец; 5 — поршневые кольца; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — маховик; 9 — противовес; 10 — коленчатый вал.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из следующих основных частей: цилиндра 7 (рис.1), поршня 6 с кольцами 5, шатуна 3 с подшипником 2, поршневого пальца 4, коленчатого вала 10 с противовесами 9, вращающегося в подшипниках 1, и маховика 8.

Детали кривошипно-шатунного механизма воспринимают большое давление (до 6…8 МПа) газов, возникающих при сгорании топлива в цилиндрах, а некоторые из них, кроме того, работают в условиях высоких температур (350° и выше) и при большой частоте вращения коленчатого вала (свыше 2000 мин-1). Чтобы детали могли удовлетворительно работать длительное время (не менее 8…9 тыс. часов) в таких тяжелых условиях, обеспечивая работоспособность двигателя, их изготавливают с большой точностью из высококачественных прочных металлов и их сплавов, а детали из черных металлов (сталь, чугун), кроме того, подвергают термической обработке (цементации, закалке).

Отдельные детали кривошипно-шатунного механизма имеют следующее устройство.


Рис. 2. Детали двигателя:
1, 11 — блок-картеры; 2, 4 — головки цилиндров; 3, 8 — прокладки; 5 — цилиндр; 6 — картер; 7 — гильза; 9 — поршень; 10 — поддон; 12 — вкладыши; 13 — крышка шатуна; 14 — стопорное кольцо; 15 — поршневой палец; 16 — шатун; 17 — втулка; 18 — шплинт; 19 — болт; 20 — коренной подшипник.

Цилиндр 5 (рис. 2) — основная часть двигателя, внутри которой сгорает топливо. Цилиндр изготавливают в виде отдельной отливки, укрепляемой на чугунной коробке — картере 6, или в виде сменной гильзы 7, вставляемой в блок цилиндров 1. Материалом для изготовления цилиндров и гильз служит чугун. Внутреннюю поверхность цилиндров и гильз, называемую зеркалом цилиндра, делают строго цилиндрической формы и подвергают шлифовке и полировке. Число цилиндров или гильз у одного двигателя может быть различно: один, два, три, четыре, шесть и больше. Блок цилиндров может быть изготовлен так, что цилиндры будут расположены в один или в два ряда под углом в 90°. Блок цилиндров и картер снизу закрыты поддоном 10 и уплотнены прокладками 8. Цилиндры сверху закрыты головкой 2 или 4 (в зависимости от конструкции двигателя), уплотняемой металло-асбестовой прокладкой.

Поршень 9, устанавливаемый внутри цилиндра, сжимает свежий заряд воздуха и воспринимает давление расширяющихся газов во время горения топлива и передает это давление через палец и шатун на коленчатый вал, заставляя его вращаться. Поршень отливается из алюминиевого сплава. На боковых стенках поршня делают два прилива — бобышки с отверстиями, в которые вставляется поршневой палец 15, соединяющий поршень с шатуном 16. В днище поршня сделана специальная камера, способствующая лучшему перемешиванию топлива с воздухом. Поршень во время работы сильно нагревается (до 350 °С) и при этом расширяется. Во избежание заклинивания поршня в цилиндре его делают несколько меньшего диаметра, чем цилиндр, создавая тем самым между ними зазор 0,25…0,40 мм.

Поршневые кольца. Поскольку между поршнем и цилиндром имеется зазор, то через него могут проходить из камеры сжатия в картер газы. Из картера в камеру сжатия попадает и там сгорает смазочное масло, при этом увеличивается его расход. Для устранения подобных явлений на поршень в специальные канавки надевают пружинные чугунные кольца. Диаметр колец делают немного больше диаметра цилиндра, в котором они будут работать. Чтобы такое кольцо можно было вставить в цилиндр, в нем сделан вырез (или, как его еще называют, замок), позволяющий сжать кольцо перед постановкой в цилиндр. Такое кольцо, будучи вставлено в цилиндр, стремится занять первоначальное положение и поэтому плотно прилегает к стенкам цилиндра, закрывая при этом своим телом зазор между поршнем и цилиндром.

Во время работы двигателя кольца, кроме уплотнения, обеспечивают распределение смазки по цилиндру, предотвращают попадание масла в камеру сгорания, уменьшая тем самым расход его, а также отводят теплоту от сильно нагретого поршня к стенкам цилиндра.

По назначению кольца бывают двух типов: компрессионные — уплотняющие (их обычно ставят по три-четыре) и маслосъемные (одно-два).

Компрессионные кольца воспринимают силы давления газов, причем наибольшую нагрузку до 75% давления несет первое кольцо. Чтобы предохранить поршень от повышенного износа, у некоторых двигателей в первую канавку поршня устанавливают стальную вставку, а для уменьшения износа кольца его цилиндрическую поверхность покрывают пористым хромом. Остальные кольца, воспринимающие меньшую нагрузку — 20 и 5% сил давления, хромом не покрывают.

Маслосъемные кольца чаще всего делают коробчатого сечения с прорезями. Благодаря этому усилие прижатия кольца к стенке цилиндра передается через два узких пояска, что увеличивает удельное давление кольца. Кроме того, узкие пояски кольца лучше снимают излишнее масло со стенок цилиндра или гильзы при движении поршня вниз.

На дне канавки маслосъемного кольца сделаны отверстия в поршне, через которые отводится масло, собранное со стенок цилиндра.

У некоторых двигателей, для того чтобы увеличить упругость маслосъемных колец, в зазор между кольцом и канавкой устанавливают стальной расширитель.

Шатун 16 соединяет поршень с коленчатым валом. Его штампуют из стали. Он состоит из верхней и нижней головок и стержня. Верхняя, неразъемная, головка служит для соединения с поршнем, в нее вставляется поршневой палец. Для уменьшения трения между пальцем и шатуном в верхнюю головку запрессовывают бронзовую втулку 17. Нижняя, разъемная, головка имеет крышку 13 и охватывает шейку коленчатого вала. Чтобы уменьшить трение шатуна о шейку вала, в нижнюю головку и крышку устанавливают вкладыши 12 — стальные пластины, у которых поверхность, прилегающая к шейке вала, покрыта тонким слоем свинцовистой бронзы или специальным алюминиевым сплавом.

Нижнюю головку шатуна и ее крышку соединяют шатунными болтами 19, гайки которых после затяжки шплинтуют. Поршневой палец 15, соединяющий шатун с поршнем, изготовляют из стали, а наружную поверхность подвергают термической (цементации и закалке) и механической (шлифовке) обработке.

Палец во время работы двигателя может перемещаться в верхней головке шатуна и бобышках поршня в небольших пределах, поэтому его называют плавающим.

Для того чтобы палец во время работы не вышел из поршня и не поцарапал зеркало цилиндра, ограничивают перемещение пальца в осевом направлении, устанавливая в бобышках (приливах) поршня стопорные пружинные кольца 14, которые, не препятствуя пальцу поворачиваться в бобышках и головке шатуна, не позволяют ему перемещаться за пределы поршня.

Коленчатый вал воспринимает через шатуны силы расширяющихся газов, действующих на поршни, и превращает эти силы во вращательное движение, которое затем передается трансмиссии трактора. От коленчатого вала также приводятся в движение и другие устройства и механизмы двигателя (газораспределительный, топливный и масляный насосы и др.). Коленчатый вал штампуют из стали или отливают из специального чугуна. Коленчатый вал состоит из следующих частей: коренных или опорных шеек, на которых он вращается в коренных подшипниках 20, шатунных шеек, которые охватывают нижние головки шатунов, щек, соединяющих шейки между собой, и фланца, предназначенного для крепления маховика.

Чтобы продлить срок службы коленчатого вала, поверхности шеек подвергают термической обработке — закалке.
Маховик представляет собой массивный диск, отлитый из чугуна, он укрепляется на фланце заднего конца коленчатого вала.

Маховик во время работы двигателя накапливает кинетическую энергию, уменьшает неравномерность частоты вращения коленчатого вала, выводит поршни из мертвых точек и облегчает работу двигатели при разгоне машинно-тракторного агрегата и преодолении кратковременных перегрузок.

На маховике укрепляется зубчатый венец, через который специальными устройствами вращают коленчатый вал при пуске двигателя. [Семенов В.М., Власенко В.Н. Трактор. 1989 г.]

Статьи о КШМ двигателей тракторов: Кривошипно-шатунный механизм (КШМ); Кривошипно-шатунный механизм двигателя СМД-60; Особенности эксплуатации КШМ; ТО КШМ и ГРМ двигателя трактора; Уход за кривошипно-шатунным механизмом

Вал коленчатый, или устройство и работа кривошипно-шатунной системы - часть 3

На коленчатый вал действуют силы сжатия, изгиба, сдвига, растяжения и кручения. Кроме того, он нагружен напряжениями, возникающими в результате упругих деформаций, вызванных вибрациями.

В настоящее время подавляющее большинство коленчатых валов кованые. Использование технологии литья, однако, имеет свои преимущества, самым большим из которых является простота получения желаемой формы и, таким образом, упрощение механической обработки.Литые валы также обладают достаточной твердостью, поэтому дополнительная закалка поверхностей коренных и шатунных шеек не требуется.

Поршни, или конструкция и работа кривошипно-шатунного механизма - часть 1

Поршень является одним из наиболее термонапряженных компонентов камеры сгорания. Его строение определяет ряд свойств, характеризующих…

Кованые коленчатые валы в основном изготавливаются из нелегированной стали более высокого качества, а иногда и из легированных сталей.После этого процесса они подвергаются дальнейшей термохимической обработке. Для получения соответствующей поверхностной твердости как коренных, так и кривошипных шеек используется поверхностная закалка. В случае валов из легированной стали применяется науглероживание.

В состав коленчатого вала входят: коренные шейки, определяющие ось вращения вала, кривошипные шейки, на которых установлены лапы шатуна, и рычаги, соединяющие коренные и кривошипные шейки. На форму вала влияет множество факторов, важнейшими из которых являются: конструкция двигателя , количество и расположение цилиндров, последовательность зажигания, количество шеек первичного вала и т.д.

Типовой коленчатый вал — Описание компонента

В рядном двигателе количество шатунных шейок естественно равно количеству цилиндров. Для V-образных двигателей это значение уменьшается вдвое, поскольку сплавы двух шатунов обычно устанавливаются на одну шейку коленчатого вала.

В современных двигателях коленчатые валы являются опорными (то есть опираются на коренные шейки) каждого цилиндра. В более старых конструкциях, которые не сильно напрягаются, можно иметь подшипники через каждый второй цилиндр.За счет подшипникового крепления каждого цилиндра, естественно, расстояние между точками опоры уменьшается, а , в результате получается большая жесткость всей системы.

При использовании большего количества подшипников также увеличиваются механические потери и, следовательно, снижается КПД двигателя. Однако это небольшие значения, так как большая часть потерь создается трением между поршнем и стенкой цилиндра. Следовательно, требуется большая точность изготовления и обработки для сохранения концентричности посадочных мест коренных шеек.

Шатуны - конструкция и работа системы кривошипов и шатунов - и шатунов, часть 2

Шатун соединяет поршень с коленчатым валом. Сложность выполняемого им движения приводит к тому, что на него действуют силы в нескольких направлениях.

Задняя часть коленчатого вала обычно заканчивается фланцем крепления маховика. Ему может предшествовать еще один фланец, который действует как маслоотражатель, центрифугируя масло, стекающее у задней стенки блока цилиндров.Разумеется, между этими фланцами имеется уплотнение.

Передний конец коленчатого вала обычно используется для установки привода ГРМ , шкива вспомогательного привода (например, генератора переменного тока, компрессора кондиционера, насоса гидроусилителя руля), центробежного масляного фильтра или гасителя крутильных колебаний.

Типы крепления противовесов

Удлинители коленчатого вала действуют как противовесы для балансировки системы. Противовесы могут быть отлиты вместе со всем коленчатым валом или скреплены отдельно болтами. Внутри рычагов и шеек коленчатого вала сверлятся отверстия и каналы, по которым масло под давлением поступает ко всем местам, требующим смазки, например, к подшипникам шейки.

Подшипники скольжения и шатунные шейки являются подшипниками скольжения. Характеризуются более высокой грузоподъемностью и большей устойчивостью к изменяющимся во времени нагрузкам. Смазываются, как я уже говорил, маслом под давлением.Такой подшипник скольжения обычно состоит из двух полувкладышей. Подшипник скольжения в виде одной неразъемной втулки находится на первой и последней коренной шейке. В этом случае их можно сделать в виде рукава.

.

Система шатунов - wRower.pl - Велосипеды от А до Я

Введение

Система шатунов — это первый компонент, передающий мышечную силу на колеса велосипеда. Эта форма привода была запатентована в 1869 году Иоганном Ф. Трефцем, и, хотя она развивалась с годами, принцип работы остался прежним.

Каждый шатун состоит из трех основных элементов: рычаги, шестерни и каретка (о которой мы поговорим в отдельной статье). Эти элементы тесно связаны между собой и каждый из них должен быть выполнен в одной системе.

Стандарт крепления оси

Клин

Самым старым из крепежных стандартов является так называемый клин. Кривошип надевается на ось каретки с нарезанным в поперечном сечении цилиндром и затем расклинивается металлическим штифтом. Однако этот способ соединения является архаичным, а низкое качество материалов, используемых в производстве, определяет плохое качество, поэтому клин в «западном» велосипедном производстве в 1980-е годы был заменен другим. Польские заводы использовали этот тип подключения еще в 1990-х годах.Велосипеды, в которых используется эта технология, — это, прежде всего, городские велосипеды, где этот тип соединения хорошо работает благодаря небольшим усилиям и небольшому пробегу.

Квадрат

Kwadrat — это система, которая пришла на смену клину и используется до сих пор. Рамка с идентичным отверстием входит в каретку квадратного сечения, затем все это дело стягивается специальным винтом. В результате получается жесткое и прочное соединение, практически не подверженное износу. Это решение доступно в велосипедах более низкого класса и по сей день, оно исчезло из среднего класса ок.2000 г., а из спортивных уже в середине 90-х.Этот тип соединения уже можно использовать в любом типе велосипеда.

Сплайн

Благодаря исследованиям силы, передаваемой на колеса, форма крепления была изменена. Вместо квадрата использовалась ось круглого сечения с вставками. Это должно было обеспечить лучшую эффективность передачи мощности гонщика, а увеличенный диаметр оси сделал бы систему более жесткой. Многие компании разработали здесь свои решения ( ISIS, Octalink ), а это значит, что разные модели сплайнов несовместимы друг с другом.Шлицевые шатуны до сих пор устанавливаются на велосипеды среднего класса и пережили ренессанс в первые годы 21 века. Это сочетание высочайшей прочности и в то же время очень высокой жесткости, рекомендованное для каждой из велосипедных дисциплин.

В настоящее время самым популярным стандартом сплайнов является Shimano Octalink V2 . Он несовместим с более ранней версией Octalink V1 . Американский конкурент SRAM продвигает свой стандарт — ISIS.Подробнее об этом типе соединения можно прочитать в статье об опорных осях.


Octalink V1
Окталинк V2

Системы со встроенной осью

Шатуны со встроенной осью являются результатом работы инженеров над повышением жесткости и, следовательно, эффективности водителя. В системах этого типа ось каретки объединена с рычагом каретки, а рама привинчена только к чашкам, в которых находятся подшипники.Этот тип соединения повышает жесткость и уменьшает расстояние кривошипов от оси рамы за счет максимально возможного смещения подшипников. Из-за разных параметров системы разных производителей не могут сочетаться друг с другом. Системы такого типа получили популярность относительно недавно, вытеснив из спорта классическую каретку. Их недостатком является плохая герметизация подшипников и, как следствие, относительно короткий срок службы. Пока это решение предназначено для велосипедов высшего и среднего класса и рекомендуется скорее людям, которые ищут велосипед со спортивным характером, независимо от высоких затрат на покупку и эксплуатацию.

Продолжается борьба производителей, из-за чего компании превосходят друг друга в разработке новых технологий.

Shimano - Hollowtech II

Shmano использует в своей продукции систему Hollowtech . Он основан на использовании полых кривошипов, это решение увеличивает жесткость и снижает вес. Расширением этого патента является Hollowtech II , то есть нижний кронштейн, интегрированный с правым рычагом. В более низких группах, таких как Deore, Shimano отказалась от пустых рычагов, несмотря на встроенную ось каретки, такое решение получило название 2-Piece-Crankset .

Truvativ — GXP и Гаубица
Модель

Truvativ была названа GXP по системе соединения оси и правого рычага, и по определению все идентично системе Hollowtech. Единственная разница заключается в типе сплайна, используемого на правой руке. Кроме того, он может похвастаться тем, что шатуны Truvativ имеют наилучшее соотношение прочности и веса благодаря сплаву OCT. Видя, насколько сильна группа любителей экстремального велоспорта, компания Truvativ сконструировала каретку особого типа под названием Howitzer .Здесь использовались подшипники с подвесным диаметром, это стало возможным благодаря скольжению подшипников за пределы вкладыша каретки. Таким образом, решение напоминает GXP, но стальная ось каретки здесь заканчивается шлицами с обеих сторон. Таким образом, жесткость GXP сочетается с прочностью традиционной ISIS.

Truvativ GXP Гаубица Truvativ
Campagnolo - Power-Torque и Ultra Torque

Кампаньоло понимает, что не всем велосипедистам нужно одно и то же, поэтому предлагает две системы: и Ultra Torque .Первый используется в кривошипах нижней группы и очень похож на GXP или Hollowtech. Его преимущество в том, что для его установки и работы не требуется никакого специального ключа. Второй, однако, является 100% проприетарным решением. Половинки каретки интегрированы в оба плеча и соединяются посередине, сцепляясь друг с другом, и, наконец, скручиваются специальным винтом. Ultra-Torgue предназначен для повышения жесткости при одновременном снижении веса по сравнению с Power-Torque.

Силовой крутящий момент Ультрамоментный
Race Face — X-Type

Race Face имеет решение под названием X Type . Решение похоже на Hollowtech II от Shimano, за исключением того, что ось Cro-Mo интегрирована с левым кривошипом. Правый крепится шпонкой с 10 насечками.

ФСА - Мегаэкзо

FSA продвигает свой стандарт как Mega Exo.Как и в случае с X-Type, решение основано на Hollowtech II. Ось интегрирована с левым кривошипом.

Сравните типы шатунов с нижним кронштейном

.

Тип Преимущества Недостатки
Клин
  • Дешевый и простой в конструкции
  • 90 166
  • Низкое качество продукта
  • 90 166
Квадрат
  • Дешевая и простая конструкция
  • Универсальность упаковок
  • 90 166

Низкая жесткость.

  • Низкая эффективность передачи мощности
  • 90 166
Сплайн
  • Долгий срок службы направляющих
  • Высокая жесткость

  • Нет возможности комбинирования систем
  • 90 166
Встроенная ось
  • Очень высокая жесткость и эффективность передачи мощности
  • 90 166
  • Короткий срок службы упаковок
  • Высокая цена
  • 90 166

Длина шатуна

При выборе кривошипа можно встретить несколько простых маркировок, основная из них - длина.Стандарт 170 мм или 175 мм. Однако этот параметр не является важным элементом. Катаясь в парке, лесу или даже ежедневно, мы не почувствуем увеличения мощности благодаря замене кривошипа на более длинный. Можно применить принцип подбора длины по росту, но это очень упрощенная модель и ее не следует так сильно учитывать.

Высота 90 153 90 152 Длина шатуна 90 153
до 155 см до 170 мм
от 160 см до 180 см 170 мм
более 170 см от 175 мм


Исключением из всех правил является городской велосипед или фиксированное колесо.Там рекомендуются более короткие руки, чтобы не тереться о землю и другие препятствия при вращении педалей.

Зубчатая рейка

Шнурки или шестерни, используемые в кривошипно-шатунном механизме, представляют собой совершенно другую проблему. Их размер и способ крепления зависят от рук и стиля езды.

Для велосипедных шатунов предусмотрено 4 основных интервала.

Стандарт 90 153 Количество болтов 90 153 90 152 Расстояние 90 153
Крестовина для 5 рычагов 5 110/74 мм
Микро 5 94/58 мм
Стандартный горный велосипед 4 104/64 мм
Стандартная дорога 5 130

Кроме того, существует очень большая группа кривошипов с необычными соединениями или расстояниями.Shimano в шатунах XTR FC-M952 использовала большую переднюю звезду в качестве крестовины и среднего крепления, а в серии M960 все шестерни являются отдельными, что делает большую переднюю звезду еще длиннее, труднодоступной и очень дорогой. Можно привести много других примеров, поэтому перед покупкой коронки следует измерить расстояние между винтами.

Размер звездочки

Выбор размера звездочки (с правильным количеством зубьев) является очень важной частью велосипеда. Слишком большие шнурки потребуют много сил, а слишком маленькие заставят нас затаить дыхание через несколько минут.Самая большая коронка, от 44 до 48, используется для туристических поездок, а вершины с зубьями от 50 до 53 преобладают в поездках на шоссейных велосипедах. В пелотоне горных соревнований в последнее время доминируют топы с весом 42T. Для повседневной езды рекомендуемые передаточные числа для шоссейных велосипедов 50/39/29, а в случае других велосипедов 48-42/32-34/22, при условии, что чем по более сложной местности вы используете велосипед, тем меньше кружева вы выбираете.

Мачек Волак 90 330

.

Типы велосипедных шатунов - руководство по выбору

Кривошипный механизм, известный сегодня, является результатом эволюции. На ранних этапах развития велосипеды приводились в движение за счет вращения оси переднего колеса. Благодаря использованию цепной передачи в конце 19 века удалось перенести ключевую часть привода на центр двухколесного транспортного средства. Благодаря этому удалось добиться одинакового диаметра обоих колес, и машина стала гораздо более управляемой. В настоящее время на рынке доступны различные типы велосипедных шатунов, поэтому стоит знать их характеристики, чтобы правильно выбрать модель.

Принцип работы кривошипа остался прежним. Однако современные модели, безусловно, являются более сложными изделиями. С годами принцип работы механизма почти не изменился. Возникали различные варианты одного и того же решения. Более интересны приводы с ременной передачей или с карданным валом. Нынешняя специализация в велосипедной индустрии также находит отражение в предложении рукояток. Другие модели, вероятно, выберут шоссейные велосипедисты, а другой ассортимент соблазнит любителей горных велосипедов или городских велосипедов.

Информации о типе велосипеда, для которого мы ищем рукоятку, в большинстве случаев недостаточно. Для того чтобы сделать правильный выбор, необходимо указать еще несколько параметров, о которых пойдет речь в данной публикации.

Велосипедная рукоятка - типы

Велосипедисты обычно ищут новый шатун в двух случаях:

  • Повреждение существующей рукоятки,
  • Желание изменить привод.

Первый вариант настолько проще, что обычно неисправный элемент заменяется индивидуально и не обязательно иметь обширные знания в этой области.Люди, которые хотят улучшить свое оборудование, обычно перед покупкой проводят тщательный анализ. Они должны учитывать последствия такого изменения по отношению к другим компонентам привода.

Кривошипно-шатунные механизмы можно классифицировать по двум основным признакам - по их конструкции и по применению.

Системы шатунов на кроссовых велосипедах и более дешевых горных велосипедах обычно имеют три звездочки. При выборе кривошипного механизма у нас есть выбор из множества вариантов, адаптированных, в том числе, к используемому каретке.Есть три основных типа, которые бывают разных сортов в зависимости от производителей.

1. Цельная рукоятка обычно используется на велосипедах BMX. Такой механизм может быть и не самым сложным, но благодаря этому отличается высокой прочностью и надежностью.

2. Механизм, состоящий из двух частей:

  • Shimano Hollowtech I и II;
  • ФСА МегаЭкзо;
  • SRAM/Truvativ GXP и Howitzer;
  • Race Face X-Type.

Это новейшее решение, доступное в моделях более высокого ценового диапазона. Они состоят из зубчатых колес, интегрированных с правым рычагом (с 1 по 3) и полой оси, а также скрепленных болтами с осью левого плеча. В зависимости от производителя они незначительно отличаются друг от друга.

Еще одним вариантом двухкомпонентного механизма являются изделия Campagnolo — Ultra Torque и Power Torque. Характерной их особенностью является полая ось, разделенная посередине и скрепленная винтом.

Двухсоставные кривошипы являются наиболее жесткими и имеют значительно меньший вес по сравнению с предыдущими конструкциями.

3. Рукоятка из трех частей:

  • клиновое крепление;
  • кривошип на квадрат;
  • Шлицевой ISIS, Octalink,

Общей чертой этой группы является то, что оба рычага прикреплены к другой конструкции оси. Это самый распространенный тип кривошипно-шатунного механизма до недавнего времени.

Критерии выбора шатунов

Трансмиссия 1x11, т.е. с однорядным шатуном на велосипеде MTB (Orbea Onna).

Размер и количество звездочек

Звездочки — это компонент, который больше всего зависит от типа велосипеда. Шоссейные велосипеды обычно имеют две большие деки. Это связано с наличием более широкого диапазона передаточных чисел. Используются изделия с большим количеством зубьев, например, 50-34T, что позволяет работать на более высоких скоростях.

С другой стороны, в новейших MTB преобладает один диск спереди. Это решение заменило использовавшиеся ранее три и два щита. Однорядная велосипедная рукоятка делает управление приводом намного удобнее, так как у нас есть только один рычаг для работы.Уменьшение количества движущихся частей также привело к уменьшению веса и повышению надежности привода.

Треккинговые модели являются наследниками трехрядных механизмов, которые до недавнего времени присутствовали в горцах.

Традиционная круглая форма шестерен все чаще заменяется овальной. Такое решение в некоторой степени уменьшает слепые зоны, возникающие в крайних положениях ног (вверх/вниз). Овальная форма снижает нагрузку в наименее эффективных зонах и увеличивает ее там, где мы имеем наибольшую мощность.Плавное вращение особенно полезно на сложных подъемах по бездорожью, когда ведущее колесо теряет сцепление с дорогой. Самая большая проблема — это взаимодействие передней звезды с передним переключателем. Это не относится к решениям с одной стойкой.

Важно : Для шатунов с более чем одной звездочкой проверяйте диаметр окружности болта (BCD) при замене отдельных деталей.

Современные шоссейные велосипеды обычно оснащены шатуном с двумя звездочками.

Шатуны

Казалось бы, в случае с кривошипами все ясно и несложно. Однако это один из факторов, существенно влияющих на эффективность педалирования. Их длина должна соответствовать росту велосипедиста. Чем длиннее ноги человека, тем длиннее должна быть рукоятка.

Кривошип 170 или 175? А может 172,5?

Наиболее распространены кривошипы 170 мм, 172,5 мм и 175 мм. Полный диапазон размеров составляет от 165 мм до 180 мм с шагом 2,5 мм.Этот параметр и есть размер кривошипа. Это так же важно, как размер рамы или длина моста. Поэтому мы часто модифицируем этот элемент привода, проходя процесс примерки велосипеда.

В этом элементе также можно заметить разделение на длины дорог и предназначенные для любителей МТБ. В случае с экземплярами, предназначенными для преодоления километров по асфальтовым трассам, стандарт составляет 172,5 мм. С другой стороны, производители внедорожных велосипедов делят их по размеру рамы и используют шатуны 170 мм для меньших размеров и 175 мм для больших соответственно.

Дополнительным параметром, важным при выборе механизма, является также материал, из которого изготовлены рычаги. Они доступны в стальном, алюминиевом и карбоновом вариантах. Из-за веса металлические варианты дешевле, но поэтому более распространены. Углеродные изделия — самое дорогое решение, однако они сверхлегкие. Их часто выбирают любители велоспорта, для которых на счету каждая проигранная игра.

Тип каретки

Как и весь шатун, конструкция каретки не претерпела изменений.Первые изделия, крепившиеся на угольник или клин, были тяжелыми и не очень жесткими. Они до сих пор используются в городских велосипедах и более дешевых горных велосипедах. В более дорогом сегменте рынка преобладают решения с интегрированной осью и кривошипами со шлицем.

Типы велосипедных шатунов - какой выбрать?

Один из самых важных вопросов при выборе шатунов – это вид деятельности, которой вы собираетесь заниматься. Туристу выходного дня, посещающему холмистую местность, понадобится разное снаряжение, а специалисту по кросс-кантри — другие требования.Аналогично, в случае оборудования, предназначенного для дорог. Любитель дальних поездок будет руководствоваться чем-то иным, чем энтузиастом велотренировок.

Второй критерий — частота использования. Туристы выходного дня часто не захотят тратить больше денег на более легкие и прочные товары.

Заменить шатун можно самостоятельно, но иногда стоит обратиться в мастерскую по ремонту велосипедов.

Обычно решение купить новый кривошип связано с заменой или апгрейдом привода.В этом случае мы должны учитывать тип двухколесного транспортного средства, которое у нас есть. Самое главное — это используемая нижняя скоба.

Последним, но зачастую ключевым критерием является предполагаемый бюджет. Имея больший ресурс, велосипедист может выбирать между алюминиевыми компонентами и более дорогими компонентами из углеродного волокна.

Также стоит упомянуть решение, предназначенное специально для велосипедистов, которые хотят постоянно улучшать свои результаты. Разумеется, речь идет о кривошипах с измерением мощности.Благодаря им можно в первую очередь определить уровень эффективности. Датчики, расположенные в одном из шатунов, предоставляют приложению данные, необходимые для правильного планирования тренировок. Также доступны варианты, позволяющие отдельно измерять левую и правую ногу. К ведущим производителям данного вида оборудования относятся следующие компании: FSA, Ronde и Quarq.

Какая рукоятка велосипеда – краткое описание

Помните, что рукоятка является неотъемлемой частью всего привода. Поэтому при принятии решения о его замене необходимо сохранить совместимость с кареткой, цепью или возможным передним переключателем.Если вышел из строя только сам механизм, следует также оценить состояние других компонентов. Как правило, использование ранее использовавшейся цепи может свести на нет преимущества использования нового кривошипа.

Используемые материалы также имеют большое значение. Более дешевые стальные решения будут определенно тяжелее, но они также могут быть более ударопрочными. Использование алюминия или карбона значительно уменьшит вес. Однако нужно быть готовым к большим расходам.

.

Что такое

Коленчатый вал

Коленчатый вал является центральной частью системы поршня и кривошипа и, следовательно, одним из наиболее важных компонентов двигателя внутреннего сгорания. Это вал с характерными кривошипами, который преобразует скользящее движение поршней во вращательное движение приводного вала . Что касается функции, то это компонент двигателя, который изменяет вращение поршня на вращение колеса (через другие части трансмиссии).

Коленчатый вал должен быть долговечным компонентом.На него действует множество различных сил (сжимающих, изгибающих, сдвигающих, растягивающих и скручивающих). Кроме того, на него воздействуют различные вибрации. Поэтому в современных автомобилях коленчатые валы чаще всего отливают из чугуна с шаровидным графитом. Качество вала определяет не только удобство вождения, но и в значительной степени механическую прочность всей системы привода.

Коленчатый вал — конструкция

На форму и длину вала влияют многие факторы, обусловленные конструкцией двигателя, в первую очередь количество и расположение цилиндров, а также последовательность зажигания.С поршнями коленчатый вал соединен шатунами. Каждый из шатунов установлен в отдельной шатунной шейке. У V-образных двигателей сплавы двух шатунов обычно монтируются на одной шейке.

Шатунные шейки с обеих сторон закрыты кривошипами, т.е. плечами вала соответствующей формы (образуют противовесы на противоположной от шейки стороне). Главный вал вала определяется коренными шейками. В настоящее время вал имеет подшипник (опирающийся на коренную шейку) в качестве каждой шатунной шейки.В более старых агрегатах с более низкой производительностью можно было обнаружить более крупные поломки подшипников.

Задняя часть вала обычно заканчивается фланцем крепления маховика. В передней части вала можно найти соединение с приводом ГРМ, вспомогательными устройствами (генератор, кондиционер, насос гидроусилителя руля) или центробежным масляным фильтром.

.

Система кривошипа двигателя - Infor.pl

В кривошипно-шатунном механизме двигателя внутреннего сгорания происходит преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Кривошипная система двигателя внутреннего сгорания предназначена для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

В результате давления выхлопных газов на верхнюю часть поршня он перемещается из своего верхнего положения в нижнее.В то же время сила выхлопных газов передается через поршневой палец на шатун. Шатун является соединительным элементом между поршнем и коленчатым валом, и его задача заключается в передаче усилия выхлопных газов на коленчатый вал. Его действие двустороннее: как только поршень находится в нижнем положении, шатун передает на него усилие от коленчатого вала, что заставляет поршень двигаться вверх в такте сжатия или выпуска.

Шатун соединяется с поршнем с помощью пальца.В головке шатуна имеется специальная втулка, которая является подшипником поршневого пальца и позволяет шатуну совершать колебания.

Посетите наш сервис Использование автомобиля

Нижняя часть шатуна, соединяющая его с коленчатым валом, представляет собой так называемую головка шатуна. Для четырехтактных двигателей внутреннего сгорания применяют только разъемные головки шатунов. Эти элементы состоят из лапы, которая составляет одно целое с шатунным валом, и привинченной к ней крышки.Внутри головки шатуна находятся две полувкладыши, обеспечивающие опору шатуна на коленчатый вал двигателя. Из-за огромной нагрузки на шатунные подшипники четырехтактных двигателей в них не используются шариковые или игольчатые роликоподшипники, как это имеет место в небольших двухтактных двигателях. Подшипник скольжения также позволяет использовать преимущества смазки под давлением, что невозможно для подшипников качения.

См. также: Степень сжатия двигателя внутреннего сгорания

Если вы хотите узнать больше, загляните »

Код водителя.Изменения в 2022 году. Мандаты. Штрафные очки. Дорожные знаки

.90 000 Типы автомобильных сцеплений и принципы их работы - 90 001

Роль автомобильного сцепления заключается в обеспечении передачи крутящего момента, создаваемого двигателем, на коробку передач. В частности, он служит для расцепления и сцепления коленчатого вала двигателя с компонентами трансмиссии автомобиля. Поэтому выбор правильной модели чрезвычайно важен. Проверьте, как они работают, какие бывают типы, преимущества и недостатки автомобильных сцеплений.

Задачи главного фрикциона

Основные задачи сцепления включают в себя:

  • для передачи крутящего момента от двигателя к коробке передач и, следовательно, для быстрого и бесперебойного переключения передач;
  • обеспечивает плавный пуск без рывков;
  • защита приводной системы от перегрузок;
  • устранение вибраций в системе привода;
  • , обеспечивающий плавную остановку автомобиля — отключение сцепления позволяет двигателю нормально работать, несмотря на очень низкие обороты.

Основные типы автомобильных сцеплений

Из-за различных типов коробок передач существуют модели сцеплений, адаптированные к их конструкции и специфике работы. Механические коробки передач, безусловно, самые популярные и самые дешевые в эксплуатации. Другими, менее популярными механизмами являются автоматические, полуавтоматические и бесступенчатые коробки передач, а какие типы автомобильных сцеплений наиболее распространены?

europeanmotorcars.net

В рамках базовой классификации автомобильные сцепления делятся на три основные группы, различая их по принципу действия:

  • фрикционы,
  • электромагнитные муфты
  • ,
  • гидромуфты
  • .

Другие типы автомобильных сцеплений

Каждая из вышеперечисленных муфт представляет собой так называемую главный фрикцион, который присутствует практически на всех автомобилях. Однако стоит знать, что на самом деле существует много других типов клатчей. Они расположены в различных механизмах автомобиля и могут выполнять различные функции. Вискомуфты, муфты Haldex, однонаправленные, кулачковые, эластичные, зубчатые муфты - это лишь некоторые из распространенных решений.Задачи у них действительно самые разные, они могут, например, управлять дополнительными устройствами, защищать систему от перегрузок, запускать привод 4×4 и т. д.

Далее в статье, однако, мы остановимся на главных фрикционах: фрикционной, электромагнитной и гидрокинетической.

Фрикционная муфта

Внутри самих фрикционов имеется несколько типов конструкции. По форме трущихся элементов различают фрикционы: дисковые и — гораздо реже — конические и барабанные.Дисковые муфты чаще всего бывают одинарными, двойными или многодисковыми. Одинарные и двойные диски обычно работают всухую, а многодисковые - влажные (в масле).

Их также можно классифицировать по способу оказания давления. В данной модели классификации различают фрикционы: механические, центробежные и полуцентробежные, электрические, гидравлические и пневматические. Однако стоит отметить, что как центробежные механические муфты, так и их полуцентробежный вариант можно отнести к разряду «исторических».Последнее использовалось в 1950-х годах (например, в Nysa 57 или Star 20), тогда как центробежные сцепления используются сегодня (но все еще в модифицированном барабанном варианте) только в мопедах и легких скутерах.

Дисковые фрикционы

являются наиболее распространенным типом, применяемым в транспортных средствах – как легковых, так и грузовых. Водители управляют им педалью сцепления.

Как работает фрикционная муфта?

В случае фрикционной муфты мощность передается силами трения, противодействующими проскальзыванию ведомых и ведущих элементов муфты.Другими словами, нажатие на педаль сцепления приводит к тому, что скользящий нажимной диск отодвигается от ведомого диска сцепления. Это, в свою очередь, приводит к потере силы трения. В результате как сам диск сцепления, так и остальная часть трансмиссии могут работать независимо от коленчатого вала двигателя, что позволяет, например, переключать передачи.

При отпускании педали сцепления нажимной диск возвращается в исходное положение: входит в зацепление и начинает вращаться вместе с диском сцепления - со скоростью вращения коленчатого вала двигателя.

Конструкция фрикционной муфты

Основными конструктивными элементами дисковых фрикционов являются диск сцепления, нажимной диск, пружины сжатия, картер сцепления, рычаги выключения и выжимной подшипник. Составной частью системы сцепления считается также маховик – чрезвычайно важный элемент, устанавливаемый на коленчатый вал двигателя со стороны коробки передач.

Роль маховика (он может быть одномассовым или двухмассовым) заключается в кратковременном накоплении кинетической энергии коленчатого вала в периоды между рабочими ходами отдельных поршней.Благодаря этому механизму коленчатый вал может продолжать вращаться, когда ни один из поршней не находится в рабочем такте (который является единственным источником энергии). Маховик также играет важную роль в запуске двигателя: стартер соединяется с зубчатым венцом на нем, что позволяет запустить выключенный приводной агрегат.

Вторым, не менее важным элементом системы сцепления является нажимной узел, часто называемый просто нажимным диском сцепления.В него входят: кожух сцепления, крепящийся к маховику; подвижная прижимная пластина, соединенная с крышкой; и тарельчатая пружина, соединяющая эти части.

Ключевым элементом рассматриваемой системы является диск сцепления, работающий с нажимным диском. Ключевой, потому что именно он передает привод от коленчатого вала двигателя на вал сцепления коробки передач. Диск сцепления состоит из ступицы, насаженной на шлицы вала сцепления, и опорного диска с прикрепленными к нему фрикционными накладками.Обычно он дополнительно оснащается гасителем крутильных колебаний, роль которого заключается в защите системы привода от резонансных колебаний и в гашении колебаний, вызванных динамическими изменениями крутящего момента.

Последним блоком, обеспечивающим работу автомобильной системы сцепления, является тот, который на практике запускается первым сразу после нажатия на педаль сцепления. Речь здесь идет о спусковом механизме, который состоит из направляющей втулки, вилки выключения и выжимного подшипника.Последний позволяет передать усилие от педали и исполнительного механизма (гидравлического или механического) на диафрагменную пружину, иными словами — просто выключает сцепление.

Преимущества и недостатки фрикционной муфты

Существует более десятка различных типов фрикционов, каждый из которых характеризуется четко определенным, характерным набором преимуществ и недостатков. Поэтому, поскольку мы имеем здесь дело с очень обширным вопросом, мы вернемся к нему в другой, посвященной исключительно ему, статье.

Здесь прежде всего отметим, что производимые в настоящее время фрикционы отличаются высокой износостойкостью и хорошей стойкостью к истиранию. Сегодня органические полимеры, такие как реактопласты или эластомеры, используются для производства фрикционных (сухих) сцеплений, которые выдерживают температуры до 350-400 С. Это действительно хороший результат, учитывая тот факт, что средняя температура, при которой рабочее трение накладок около 100 C.

Электромагнитная муфта: устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

В случае электромагнитных муфт мощность передается за счет действия магнитного поля на электромагниты.Как и фрикционы, они управляются водителем с помощью педали сцепления. Важно отметить, что на практике различают две электромагнитные муфты, различающиеся по принципу работы: муфты с зажимным диском и порошковые муфты.

Зажим электромагнитной муфты

На приведенном выше рисунке схематично показана конструкция и принцип действия муфты с зажимным диском. В этом типе автомобильного сцепления обмотка магнита размещена в маховике.Из-за тока, протекающего к электромагнитам, можно создать сильное магнитное поле, которое заставляет нажимной диск приближаться к диску сцепления. Когда педаль сцепления нажата, питание отключается, что приводит к исчезновению магнитного поля и, следовательно, отодвиганию нажимного диска.

Однако на практике как муфты с зажимным диском, так и порошковые муфты в основном используются для привода вспомогательных агрегатов, таких как вентилятор радиатора или компрессор кондиционера.

Пороховая электромагнитная муфта

Электромагнитные порошковые муфты доступны как дискового, так и барабанного типа. И хотя в этом типе автомобильных сцеплений используются разные конструктивные решения, принцип их работы относительно схож.

Характерной чертой обоих типов муфт является наличие полужидкой пасты или ферритного порошка, которая помещается между ведомым и ведущим элементами.Концентрация этих веществ, происходящая под действием магнитного поля, обеспечивает соединение вышеупомянутых элементов автомобильной системы сцепления. Сила магнитного поля определяет степень затвердевания пасты или порошка.

Основным недостатком порошковых муфт является относительно быстрый износ контактных колец и щеток, происходящий из-за вращения электромагнитов. Это порождает потребность в их обслуживании, что относительно дорого. С другой стороны, в случае этого типа сцепления нет износа сопряженных элементов, поэтому сумма считается очень прочной.Порошковые муфты также малы по сравнению с их возможными размерами, что считается одним из их самых больших преимуществ.

Гидротрансформатор

Турбомуфты приводятся в действие жидкостью (маслом, водой или эмульсией), циркулирующей по замкнутому контуру. Последний, вынужденный циркулировать за счет движения вращающихся роторов, оказывает давление на сцепление, тем самым позволяя ему работать.

Конструкция гидротрансформатора

Как показано на рисунке выше, конструкция этого типа автомобильного сцепления несложная - всего несколько компонентов.На коленчатом валу двигателя имеется крыльчатка (называемая насосом) для перемещения жидкости, к которой прикреплены прямые радиально вытянутые лопасти. Очень похожий ротор (называемый турбиной) размещен на входном валу коробки передач. Его лопатки, как нетрудно догадаться, предназначены для приема передаваемой энергии. Важно отметить, что эти роторы расположены прямо друг напротив друга, а площадь между их лопастями на 70-80% заполнена жидкостью.

Как работает гидротрансформатор?

В случае гидротрансформатора кинетическая энергия, необходимая для передачи крутящего момента, создается за счет завихрения жидкости, которое становится возможным благодаря вращению коленчатого вала и работающему насосу.Когда привод включен, центробежная сила действует на частицы жидкости между лопастями насоса, позволяя им двигаться (центробежно) по траектории, заданной внутренней формой рабочего колеса. Выйдя из межлопастного пространства насоса, частицы жидкости достигают лопаток турбины, на которые оказывают давление, приводящее в действие турбину. В результате этого механизма кинетическая энергия снова преобразуется в механическую работу.Тот факт, что все новые и новые порции жидкости поступают к турбине, заставляет жидкость в ней двигаться в центростремительном движении и, пройдя путь вдоль лопаток турбины, снова достигает насоса.

Схема циркуляции жидкости в гидротрансформаторе представлена ​​на рисунке ниже.

Как доказывает представленная схема работы гидротрансформатора, специфика его работы совершенно иная, чем у других типов автомобильных сцеплений.Это, в свою очередь, приводит к тому, что у него совершенно другой набор достоинств и недостатков.

Плюсы и минусы гидротрансформатора

Поскольку гидротрансформатор работает с постоянным проскальзыванием, его КПД обязательно ниже, чем, например, у фрикциона. Это также означает, что автомобиль, оснащенный этим типом автомобильного сцепления, потребляет немного больше топлива, чем автомобиль, оснащенный фрикционной муфтой. Кроме того, гидротрансформатор имеет достаточно большие габариты, и при этом требует относительно длительного времени включения/выключения.Некоторым недостатком здесь также является необходимость использования дополнительного охлаждения, которое необходимо за счет перехода механической энергии в тепловую.

Однако преобразователь крутящего момента также имеет много преимуществ. К ним в основном относятся:

  • плавная передача крутящего момента, создаваемого приводом;
  • долгий срок службы, благодаря отсутствию элементов, подверженных износу из-за трения;
  • хорошее демпфирование ударов, ударов и крутильных колебаний в трансмиссии;
  • возможность управлять автомобилем на любой малой скорости, не опасаясь, что двигатель заглохнет;
  • плавный пуск;
  • тихая работа.

На практике обсуждаемый тип автомобильного сцепления хорошо работает с автоматическими коробками передач, что возможно в основном благодаря свойствам жидкости, которую оно использует в своей работе. Сцепления этого типа также часто используются в большегрузных автомобилях (в их случае применение фрикционов из-за быстрого износа фрикционных накладок малоэффективно), а также в автомобилях повышенной проходимости. В последнем, главным образом, потому, что система привода хорошо защищена от резких перегрузок и передачи вибраций — что легко обнаружить при движении по более сложной местности.

Каждый тип автомобильного сцепления имеет свои специфические свойства, режим работы и уникальный набор преимуществ и недостатков. Какой из них лучше всего подходит для данного транспортного средства, зависит от многих различных факторов, но наиболее важными факторами в этом контексте являются предполагаемое использование транспортного средства и тип используемой в нем коробки передач.

Источник чертежей и информации: Orzełkowski S. Конструкция автомобильных шасси и кузовов, изд. WSiP.


.Система шатунов

A-Z — все, что вам нужно знать

Трудно представить велосипед без кривошипно-шатунного механизма, он гарантирует передачу силы наших мышц в движение двухколесного транспортного средства. В теории все звучит очень просто, но на практике все не так просто. Интересно, что этому механизму уже двести лет, ведь он был создан в начале 19 века. С тех пор велосипедные шатуны сильно изменились, хотя принцип работы остался прежним.Поэтому стоит присмотреться к кривошипно-шатунному механизму. Познакомьтесь с ним от А до Я.

Система шатунов — основная информация

Езда на велосипеде, несомненно, доставляет огромное удовольствие. Однако мы часто не осознаем, что даже у велосипеда относительно сложный механизм, а использование кривошипа значительно облегчает нам езду, а ведь благодаря ему это и возможно. Интересно, что когда были изобретены велосипедные шатуны, наверное, никто не ожидал, что они произведут революцию на рынке таким образом, ведь эти элементы сделали велосипед очень хорошим средством передвижения, а при значительном падении цен на двухколесные транспортные средства, так все больше и больше людей могли себе их позволить.Прошли годы, а принцип работы механизма остался прежним, но технологии двинулись вперед, поэтому немалую революцию претерпели кривошипы для велосипеда.

Строительные вопросы

Все шатуны имеют одинаковую конструкцию, но могут отличаться отдельными компонентами, что существенно влияет на качество, долговечность и надежность. Тем не менее, техническое обслуживание также имеет большое значение. Но остановимся на самой конструкции. Здесь мы можем выделить три элемента. Одним из наиболее важных является велосипедная рукоятка, полностью состоящая из звездочек.Это то, за чем крутится цепь, что делает езду такой плавной. Еще одним важным элементом является процессия, которая переводит возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Конечно же, стоит познакомиться и с самими шатунными частями, которыми являются лапа, вал и головка. В этом случае ползунок обычно представляет собой плунжер.

Крепление кривошипа к каретке важно

Как и все компоненты велосипеда, шатуны подвержены износу. К счастью, это не означает, что вам придется покупать новый двухколесный транспорт, а нужно лишь заменить эти элементы.Если вы мастер на все руки, то справитесь сами. Если у вас есть «две левые руки» для ремонта, доверьте замену профессионалу. Впрочем, просто покупка шатунов тоже может вызвать много проблем, ведь выбирать надо до конца каретки и тут может быть совсем проблема, ведь выбор огромен. Поэтому обязательно нужно уделить внимание самой стыковке. Можно выделить клиновидную, которая зачастую самая ненадежная, но и самая дешевая. Однако квадрат, безусловно, лучший выбор, тем более, что его цена также ненамного выше, и при этом простота монтажа и долговечность идут рука об руку.Также различаем сплайн, который отличается от квадратного тем, что наконечник имеет специфическую форму, отсюда и название. Вы также должны различать модели со встроенной осью, где шатун постоянно соединен с осью стандартного диаметра 24 мм.

Типы шатунов

для каретки

Шатуны могут быть разных размеров. Здесь следует следовать принципу соответствия росту данного велосипедиста. Принято считать, что чем длиннее ноги человека, тем длиннее должны быть шатуны.Почему это так важно? Ну а ответ очень простой, благодаря чему повышается эффективность педалирования. Также стоит знать, что клиновые шатуны редко используются, но все же их можно найти в относительно дешевых городских велосипедах. В свою очередь, квадратные также используются в горных и туристических велосипедах, но с более низкой полки. Велосипедные шатуны Shimano кажутся самыми популярными. Но всегда можно выбрать шатуны того производителя, который будет производить каретку.Тогда вам не придется переживать, что мы ошибемся при их покупке.

Абсолютно невозможно экономить на кривошипах, но и на других деталях тоже. Выбирая самые лучшие, мы уверены, что они прослужат нам долго. При этом очень важен весь кривошипно-шатунный механизм, ведь от него зависит не только удобство вождения, но и экономичность.

.

Смотрите также

     ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf