Технічне обслуговування та ремонт кривошипно-шатунного механізму (стр. 2 из 5)

Головки циліндрів відлито з чавуну. Вона закриває циліндри зверху. У нижній частині головки є виточка, куди входить бурт циліндра. Торцева поверхня виточки ущільнює (без прокладки) стик між циліндром і головкою. У головці циліндрів розміщується камера згоряння. Всередині головки розташований впускний і випускний канали з виходом на один бік головки. На виходах каналів встановлено фланці з різьбовими отворами для шпильок, до яких кріпиться впускний і випускний трубопроводи. Поперечний переріз впускного каналу більший, ніж випускний.

На нижній торцевій поверхні головок розміщені гнізда впускного і випускного клапанів та отвір для розпилювача форсунки. На верхній площині головок є гнізда для пружин клапанів, а також різьбові отвори для закріплення стояків валика клапанних коромисел.

Головка циліндрів закривається кришкою клапанів. Кришка клапанів спеціальними гайками кріпиться до стояків валика коромисел. Між кришкою і головкою встановлюється прокладка.

Блок-циліндрів двигуна має вставлені змінні гільзи. При пошкодженні певної гільзизамінюють лише її, а не весь блок циліндрів. Крім того, змінні гільзи виготовляють звисокоякісного хромонікелевого чавуну, а весь блок економічно відливати з сірогочавуну. Для зменшення спрацювання дзеркала гільзи її внутрішню поверхню післярозточки шліфують, полірують і загартовують з нагріванням струмом високої частотина глибину 1,5…3,0 мм.

Гільзи поділяють на мокрі і сухі (рис. 1.3.). Зовнішній бік мокрої гільзи охолоджується рідиною, а суху гільзу встановлюють у розточений циліндр блок-картера і охолоджувальна рідина омиває зовнішній бік циліндра. Для центрування гільзи відносно блока на зовнішній її поверхні є два посадочні пояски 2 і 4, а буртик 5 слугує опорою для гільз.

Мокру гільзу встановлюють у гнізді блока так, щоб забезпечити герметичність сорочки охолодження. Тому між верхньою частиною гільзи і головкою блока передбачено металоазбестову прокладку 11, між верхньою частиною гільзи і блоком – мідне кільце 10, між нижньою частиною гільзи і блоком – гумові кільця 9. Сухі гільзи запресовують в циліндр блок-картера. Торець гільзи дещо виступає над верхньою площиною блок-картера для надійного ущільнення прокладки 11.

За внутрішнім діаметром гільзи поділяють на групи: «Б» – велика; «С» – середня; «М» – мала. Літеру, якою позначається група, вибивають на торці верхнього бурта гільзи. При встановленні підбирають гільзи однієї групи. Це потрібно для забезпечення необхідного зазору між гільзами і поршнями, які також мають певні групи.

Головка блока циліндрів двигуна закриває ряд блока зверху і утворює камери, в яких відбувається робочий процес. Конструкція головки блока залежить від типу камери згоряння.

Рис. 1.3. Гільзи циліндрів:

а – будова гільзи, б – встановлення в блок-картер мокрої гільзи; встановлення в блок-картер сухої гільзи; 1 – канавки для ущільнювальних кілець; 2,4– посадочні пояски; 3 – дзеркало циліндра; 5 – буртик; 6 – гільза циліндра: 7 – рідинна сорочка охолодження; 8 – блок-картер; 9 – гумові ущільнювальні кільця: 10 – мідне ущільнювальне кільце; 11 – металоазбестова прокладка головки циліндрів

У головці розточено гнізда під впускні і випускні клапани, які під'єднуються з каналами для виведення відпрацьованих газів. Форсунки встановлюють в отвори, які сполучаються з циліндрами.Для з'єднання сорочки охолодження головки циліндра і блок-картера на нижній поверхні головки є отвори, які співпадають з відповідними отворами у блоці. Охолоджувальна рідина із сорочки охолодження головки через спеціальний патрубок надходить у верхній бак радіатора. У головці є отвори для форсунок, для розміщення штанг газорозподільного механізму, отвори для напрямних втулок клапанів, фланці для закріплення стояків валика коромисел. Клапанний механізм, встановлений на головці циліндрів, закриваються кришкою, між ними передбачено прокладку.

Головку блока встановлюють на шпильки, загвинчені у блок-картер, і кріплять гайками. Гайки на шпильках кріплення головки потрібно затягувати рівномірно, поступово, у зазначеній (на рис. 1.4. зазначено послідовність закріплення головки різних двигунів) послідовності, в кілька прийомів (на одну-дві грані за один прийом). Спочатку з половинним зусиллям, як вказано в технічній характеристиці двигуна або трактора, потім – з повним зусиллям. Остаточно затягувати головку необхідно динамометричним ключем.

Між головкою циліндрів і блок-картером встановлюється ущільнювальна прокладка, яка перекриває вихід газам із циліндра, а охолодній рідині – із сорочки охолодження.

ЯМЗ‑240Б А‑41

Рис. 1.4. Послідовність затягування гайок болтів кріплення головки циліндрівдвигуна (відповідно до нумерації)

Ущільнювальну прокладку виготовляють з пружних, теплостійких матеріалів: азбесту, м'якої сталі, міді, алюмінію.

У дизелях і карбюраторних двигунах застосовують комбіновані азбостальні або мідноазбестові прокладки.

Найпоширеніші азбостальні прокладки складаються з каркасу тонкостінної м'якої сталі, по обидва боки якого встановлено листи пресованого азбесту. Вікна і отвори прокладки облаштовують також стальним листом. Щоб прокладка не прилипала до блоку або головки, її поверхню вкривають тонким шаром графіту.

1.2 Деталі групи поршня та шатуна

Поршень з компресійними тамаслознімними кільцями, поршневим пальцем і деталями його кріплення складають поршневу групу (рис 1.2.). Поршнева група разом з циліндром і головкою блока циліндрів утворює змінний об'єм, в якому відбуваються робочі цикли.

Шатун шарнірно з'єднує поршень з колінчастим валом. При роботі двигуна шатун передає зусилля від поршня до колінчастого вала і, навпаки, від колінчастого вала допоршня, залежно від співвідношення сил, діючих в даний момент від поршня іколінчастого вала.

Поршень – відповідальна деталь двигуна, оскільки за його допомогою здійснюються всі процеси: всмоктування й стиск свіжого повітря або пальної суміші, сприймання тиску газів під час спалаху і згоряння пальної суміші та передача сили через поршневий палець і шатун на колінчастий вал. Виготовляється поршень з алюмінієвого сплаву.

Поршень працює у надзвичайно несприятливих умовах: велике ударне навантаження; висока змінна швидкість руху (5… 15 м/с), внаслідок чого виникають значні сили інерції; висока температура (Ю00…2500 °С); утруднені умови мащення та охолодження.

Матеріал поршня повинен бути міцним, стійким проти спрацювання, повинен зберігати механічну міцність при високих температурах. Поршні сучасних тракторних дизелів виготовляють з високостійких алюмінієвих сплавів, які добре проводять тепло, легкі. Недоліком таких поршнів є те, що вони дуже розширюються при нагріванні і спрацьовуються.

Поршень складається з днища А (рис. 1.5.), ущільнювальної частини Б і направляючої – В. У днищі поршня розміщена частина камери згоряння (двигун з роздільною камерою згоряння), або вся камера (двигун з нероздільною камерою). Камери згоряння, розташовані в днищі поршня, бувають напівсферичні (сферичні), типу ЦНІДІ та тороїдальні. На ущільнювальній і направляючій частинах поршня виконано канавки для поршневих кілець, на бокових стінках виготовлено бобишки з отворами і канавками для встановлення поршневого пальця і стопорних кілець.для його фіксації.

При роботі двигуна днище поршня нагрівається до 200…400 °С, а направляюча частина (юбка) до100…150 °С. Через різницю температур нагрівання поршня і циліндра (останній має примусове охолодження) зазор між ними змінюється – від максимального при пуску холодного двигуна до мінімального при роботі нагрітого з повним навантаженням.

Рис. 1.5. Поршень та розподілення тиску газів на поршневі кільця:

1 – стопорне кільце; 2 – поршневий палець; 3 – бобишка; 4 – канавки для компресійних кілець; 5 – маслознімне кільце: 6 – компресійне кільце; 7 – канавки для маслознімних кілець

Для нормальної роботи двигуна між поршнем і циліндром повинен бути мінімальний зазор 0,1. – 0,3 мм. Але при цьому повинен забезпечуватись вільний хід поршня у циліндрі і наявність масляної плівки між ними для зменшення тертя і кращого ущільнення.

Щоб усунути заклинювання поршня в циліндрі при роботі двигуна, поршень виконують конусним по висоті, еліптичного перерізу, з нерівномірним розподілом маси металу в стінках. Діаметр днища поршня при цьому менший діаметра юбки.

Юбки поршнів різних двигунів бувають циліндричними, конусними, овальними, конусоовальними. Форми юбки, відмінні від циліндричної, передбачають компенсацію її нерівномірного розширення при роботі двигуна.

Поршні комплектують за масою, зовнішнім діаметром юбки і діаметром отвору під поршневий палець. Позначення розмірної і масової групи наносять на днище поршня. Різниця маси поршнів в одному комплекті не повинна перевищувати 7 г.

Поршневі кільця призначені для забезпечення щільного рухомого з'єднання між поршнем і гільзою цилідра та відведення частини теплоти від днища поршня до дзеркала гільзи циліндра.

За призначенням кільця поділяють на компресійні (ущільнювальні), які встановлюють по 3–4, і маслознімні.Компресійні кільця встановлюють в канавках 4 поршня (Рис. 1.5.).

Маслознімні кільця встановлюють в канавках напрямної частини поршня. Вонизнімають з дзеркала циліндра зайве масло і відводять його в картер через отвори Е вкільцях і масловідвідних каналах К в канавках поршня, а масло, яке залишаєтьсярівномірно розподіляють по дзеркалу.