2.1 Принцип преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

2.2 Понятия и определения двигателя.

2.3 Рабочие циклы четырехтактных карбюраторных и дизельных двигателей.

2.4 Назначение кривошипно-шатунного механизма.

2.5 Неподвижные и подвижные группы деталей КШМ: блок цилиндров или блок-картер, головка (головки) блока цилиндров, цилиндры, шатунно-поршневая группа, коленчатый вал, подшипники, картер.

2.6 Установка и крепление двигателей на раме.

Содержание лекции

2.1 Принцип преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала

Двигатель внутреннего сгорания состоит из механизмов и систем, выполняющих различные функции. Рассмотрим устройство и принцип работы двигателя внутреннего сгорания на примере одноцилиндрового бензинового ДВС с внешним смесеобразованием (рис. 2.1). В цилиндре 1 находится поршень с поршневыми кольцами, соединенный с коленчатым валом 11 шатуном 8.

При вращении коленчатого вала поршень совершает возвратно-поступательное движение. Одновременно с коленчатым валом вращается распределительный вал, который через промежуточные детали (толкатель, штангу и коромысло) механизма газораспределения открывает или закрывает впускной и выпускной клапаны. Когда поршень опускается вниз, открывается впускной клапан, и в цилиндр поступает (за счет разрежения) горючая смесь (мелкораспыленное топливо и воздух), приготовленная в карбюраторе, которая при движении поршня вверх сжимается.

Рис. 2.1. Схема одноцилиндрового бензинового ДВС с внешним смесеобразованием:

1 – цилиндр (с картером в сборе); 2 – головка цилиндра; 3 – впускной клапан; 4 – свеча зажигания; 5 – выпускной клапан; 6 – поршень; 7 – поршневой палец; 8 – шатун; 9 – маховик; 10 – поддон; 11 – коленчатый вал

В работающем двигателе при появлении электрической искры между электродами свечи зажигания 4 смесь, сжатая в цилиндре, воспламеняется и сгорает. Вследствие этого образуются газы, имеющие высокую температуру и большое давление. Под давлением расширяющихся газов поршень опускается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал. Так преобразуется прямолинейное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. При открытии выпускного клапана и при движении поршня вверх из цилиндра удаляются отработавшие газы.

2.2 Понятия и определения двигателя

С работой двигателя связаны следующие параметры.

Верхняя мертвая точка (ВМТ) – крайнее верхнее положение поршня (рис. 2.2).

Нижняя мертвая точка (НМТ) – крайнее нижнее положение поршня.

Радиус кривошипа – расстояние от оси коренной шейки коленчатого вала до оси его шатунной шейки.

Ход поршня S – расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180° (пол-оборота).

Рис. 2.2. Основные положения кривошипно-шатунного механизма:

S – ход поршня; D – диаметр цилиндра; r – радиус кривошипа

Такт – часть рабочего цикла, происходящая за один ход поршня.

Объем камеры сгорания – объем пространства над поршнем при его положении в ВМТ (рис. 2.2).

Рабочий объем цилиндра – объем пространства, освобождаемого поршнем при перемещении его от ВМТ к НМТ.

Полный объем цилиндра – объем пространства над поршнем при нахождении его в НМТ. Очевидно, что полный объем Va цилиндра равен сумме рабочего объема Vh , цилиндра и объема Vc камеры сгорания, т. е. Va = Vh + Vc.

Литраж: двигателя (в л) для многоцилиндровых двигателей – это произведение рабочего объема Vh на число i цилиндров, т. е. Vл = Vh · i.

Степень сжатия ε – отношение полного объема Va цилиндра к объему Vc камеры сгорания, т.е.

Ход поршня S и диаметр D цилиндра обычно определяют размеры двигателя. Если отношение S/D 2.3 Рабочие циклы четырехтактных карбюраторных и дизельных двигателей

Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя состоит из следующих тактов: впуск, сжатие, рабочий ход (сгорание – расширение), выпуск.

Впуск. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ, впускной клапан открыт, в цилиндре возникает разрежение, вследствие чего в него поступает горючая смесь, которая перемешивается с отработавшими газами, оставшимися в небольшом количестве в цилиндре от предыдущего цикла, и образует рабочую смесь. Температура смеси в конце впуска равна 100. 130°С, а давление примерно 0,07. 0,08 МПа (0,7. 0,8 кгс/см2).

Сжатие. Поршень перемещается от НМТ к ВМТ. Оба клапана закрыты, рабочая смесь сжимается, вследствие чего ее температура повышается и улучшается испарение бензина.

К концу такта сжатия давление в цилиндре повышается до 0,8. 1,2 МПа (8. 12 кгс/см2), температура смеси достигает 280. 480 °С.

Читайте также: Неисправный клапан картерных газов последствия

Рабочий ход (сгорание — расширение). Рабочая смесь в цилиндре воспламеняется электрической искрой и сгорает за 0,001. 0,002 с, выделяя при этом большое количество теплоты. Оба клапана закрыты. Температура сгорания свыше 2000 °С, а давление – 3,5. 4,0 МПа (35. 40 кгс/см2).

Под действием силы давления газов поршень перемещается к НМТ, вращая через шатун коленчатый вал. В процессе расширения газов за счет внутренней энергии топлива совершается механическая работа. В конце расширения давление в цилиндре падает до 0,3. 0,4 МПа (3. 4 кгс/см2), а температура снижается до 800. 1100 °С.

Выпуск. Открывается выпускной клапан. Поршень перемещается к ВМТ и очищает цилиндр от отработавших газов, выталкивая их в атмосферу. Давление в цилиндре к концу такта выпуска снижается до 0,11. 0,12 МПа (1,1. 1,2 кгс/см2), а температура до 300. 400 °С.

Рабочий цикл четырехтактного дизеля, как и рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя, состоит из четырех повторяющихся тактов: впуска, сжатия, расширения газов или рабочего хода и выпуска. Однако рабочий цикл дизеля существенно отличается от рабочего цикла карбюраторного двигателя. В цилиндр дизеля поступает чистый воздух, а не горючая смесь. Воздух сжимается с высокой степенью сжатия, вследствие чего значительно повышается его давление и температура. В конце сжатия в нагретый воздух из форсунки впрыскивается мелкораспыленное топливо, воспламеняющееся не от электрической искры, а от соприкосновения с горячим воздухом. Поэтому дизель иногда называют двигателем с воспламенением от сжатия. Горючая смесь в этом двигателе образуется при впрыскивании топлива в цилиндр.

Первый такт — впуск (рисунок 2.3 а). При движении поршня от ВМТ к НМТ в цилиндре создается разрежение. Впускной клапан 5 открывается, и цилиндр наполняется воздухом. В цилиндре воздух смешивается с небольшим количеством отработавших газов. Давление воздуха в цилиндре (у прогретого двигателя) при такте впуска составляет 8 – 9 кПа, а температура достигает 50-80°С.

Рис. 2.3. Схема работы четырехтактного одноцилиндрового дизеля:

а – впуск воздуха, б – сжатие воздуха, в – расширение газов или рабочий ход,

г – выпуск отработавших газов, 1 – цилиндр, 2 – топливный насос,

3 – поршень, 4 – форсунка, 5 – впускной клапан, 6 – выпускной клапан

Второй такт – сжатие (рисунок 2.3 б). Поршень движется от НМТ к ВМТ, впускной 5 и выпускной 6 клапаны закрыты. Объем воздуха уменьшается, а его давление и температура увеличиваются. В конце сжатия давление воздуха внутри цилиндра повышается до 400 — 500 кПа, а температура до 600 — 700°С. Для надежной работы двигателя температура сжатого воздуха в цилиндре должна быть значительно выше температуры самовоспламенения топлива.

Третий такт – расширение газов или рабочий ход (рисунок 2.3 в). Оба клапана закрыты. При положении поршня около ВМТ в сильно нагретый и сжатый воздух из форсунки 4 впрыскивается мелкораспыленное топливо под большим давлением (1300—1850 кПа), создаваемым топливным насосом 2. Топливо перемешивается с воздухом, нагревается, испаряется и воспламеняется. Часть топлива сгорает при движении поршня к ВМТ, т. е. в конце такта сжатия, а другая часть – при движении поршня вниз в начале такта расширения. Образующиеся при сгорании топлива газы увеличивают внутри цилиндра двигателя давление до 600 – 800 кПа и температуру до 1800 – 2000 °С. Горячие газы расширяются и давят на поршень 3, который перемещается от ВМТ к НМТ, совершая рабочий ход.

Четвертый такт – выпуск (рисунок 2.3 г). Поршень перемещается от НМТ к ВМТ и через открытый выпускной клапан 6 вытесняет отработавшие газы из цилиндра. Давление и температура в конце выпуска равны соответственно 11 — 12 кПа и 600-700°С. После такта выпуска рабочий цикл дизеля повторяется в рассмотренной выше последовательности.

2.4 Назначение кривошипно-шатунного механизма

Кривошипно-шатунный механизм преобразует прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней, воспринимающих силу давления газов, во вращательное движение коленчатого вала. Детали кривошипно-шатунного механизма можно разделить на две группы: подвижные и неподвижные. К первым относятся поршень с кольцами и поршневым пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик, ко вторым – блок цилиндров, головка блока, прокладка головки блока и поддон (картер). В обе группы входят также и крепежные детали.

Блок цилиндров или блок-картер является остовом двигателя. На нем и внутри него располагаются основные механизмы и детали систем двигателя. Блок цилиндров может быть отлит из серого чугуна (двигатели автомобилей ЗИЛ-130, МАЗ-5335, КамАЗ-5320) или из алюминиевого сплава (двигатели автомобилей ГАЗ, УАЗ и др.). Горизонтальная перегородка делит блок цилиндров на верхнюю и нижнюю части. В верхней плоскости блока и в горизонтальной перегородке расточены отверстия для установки гильз цилиндров. В цилиндре, являющемся направляющей при движении поршня, совершается рабочий цикл двигателя. Гильзы могут быть мокрыми или сухими. Гильзу цилиндра называют мокрой, если она омывается жидкостью системы охлаждения, и сухой, если непосредственно не соприкасается с охлаждающей жидкостью.

Читайте также: 6g72 24 клапана раскоксовка

Содержание

3 способа, чтобы при обрыве ремня ГРМ не гнуло клапана. Рассказывает автомеханик.
Om 364 Поршень догоняет клапан !
Om 364 Поршень догоняет клапан ! ⇐ Vario. Двигатель
Двигатель 1,4i
💡 Видео

Видео:Почему гнет клапанаСкачать

3 способа, чтобы при обрыве ремня ГРМ не гнуло клапана. Рассказывает автомеханик.

Приветствую вас автолюбители на моем канале. С вами Дмитрий Анатольевич.

Сегодня хочу поделиться с вами такой статьей, тема для многих очень актуально, никто не хочет чтобы ремень грм порвался, но бывает всякое в жизни. Поэтому прочитайте до конца.

Заехал я на сто к своему другу Андрею, разговор зашел про ремень грм, как сделать, чтобы когда поршни с клапанами встречаются их не гнуло. Есть 3 метода давно уже придуманных, которые могут спасти.

Вообще ремень грм надо менять каждые 60 тыс.км вместе с помпой водяного насоса. Бывали такие случаи на практике, что ремень из-за своего качества не отхаживал положенный срок или помпа клинила , сейчас аналогов запчастей полно и качество некоторых очень плохое .

А это все ведет потом к дорогостоящему ремонту.

Чтобы кое как предотвратить это, многие владельцы которые уже встречались с этой проблемой, то придумали свои способы.

1 способ, это Цековка поршней, нарезаются специальные канавки на поршнях под клапана, когда рвется ремень, то поршни не встречаются с клапанами, получается этот зазор не соприкасается с клапаном.

Также посмотрите это видео ниже, как делается цековка поршней.

2 способ, это установка уже доработанных поршней, со специальными канавками выточенными под клапана, но стоимость их будет уже другая.

3 способ, еще деды пользовались, установка под блок трех прокладок, посередине металлическая, из-за такого пирога появляется зазор между клапанами и поршнями, но тут и минусы есть, это снижение мощности, а второе, что надо периодически подтягивать головку блока, может прогореть прокладка.

Вот такие есть 3 способа, чтобы предотвратить встречу поршней с клапанами, а там уже сами решайте делать или нет. Обычно делают, когда уже первый раз погнуло клапана, второй раз никто уже не хочет такой встречи.

Пишите в комментариях, была ли у вас такая проблема и как вы ее устраняли.

Подписывайтесь на канал, ставьте лайк, все спасибо и пока.

Видео:основные причины прогара клапановСкачать

Om 364 Поршень догоняет клапан !

Vario. Двигатель. Клуб любителей микроавтобусов и минивэнов

Видео:383) выпускные и впускные клапана ДВС-причины поломки.Скачать

Om 364 Поршень догоняет клапан ! ⇐ Vario. Двигатель

Сообщение Ferzilla » 11 май 2014, 00:36

Сообщение vorobov » 11 май 2014, 02:46

Сообщение Ferzilla » 11 май 2014, 10:01

Сообщение алекс73. » 11 май 2014, 22:10

Сообщение Ferzilla » 11 май 2014, 22:40

Сообщение алекс73. » 12 май 2014, 07:45

Сообщение Ferzilla » 12 май 2014, 09:27

Сообщение Ferzilla » 12 май 2014, 10:30

Сообщение алекс73. » 12 май 2014, 16:02

Ferzilla, Ну уж если есть сомнения по правильности установок ( меток), то зачем же было сразу пилить. Установочные метки видел только на фотке форума. Выкладывал Кулибин. Там вроде все.просто. Можешь даже поискать его контакт и позвонить ему. А то мы так и будем тут вдвоем гадать.

Вообще то и было бы правильным, проверять и перепроверять каждую отдельную операцию сборки.
Напомню, что у меня другой двигатель, но при ошибке в один зуб звезды, клапана с поршнями не встречаются.

Двигатель 1,4i

Поперечный разрез двигателя 11194*: 1 — пробка сливного отверстия поддона картера; 2 — коленчатый вал; 3 — масляный фильтр; 4 — каталитический коллектор; 5 — насос охлаждающей жидкости; 6 — поршень; 7 — прокладка каталитического коллектора; 8 — датчик концентрации кислорода; 9 — свеча зажигания; 10 — клапан выпускной; 11 — головка блока цилиндров; 12 — распределительный вал выпускных клапанов; 13 — корпус подшипников распределительных валов; 14 — крышка головки блока цилиндров; 15 — впускной модуль; 16 — впускной клапан; 17 — катушка зажигания; 18 — гидротолкатель; 19 — распределительный вал впускных клапанов; 20 — форсунка; 22 — диагностический штуцер топливной рампы; 21 — топливная рампа; 23 — прокладка головки блока цилиндров; 24 — поршневые кольца; 25 поршневой палец; 26 — блок цилиндров; 27 штуцер системы вентиляции картера; 28 — шатун; 29 — шатунные вкладыши; 30 — маховик; 31 — прокладка поддона картера; 32 — маслозаборник; 33 — поддон картера двигателя

На автомобиле установлен двигатель модели 11194. Двигатель бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый рядный двигатель с верхним расположением распределительных валов и жидкостным охлаждением.

Блок цилиндров — чугунный, с выточенными в нем цилиндрами. Внутренние полости блока для охлаждающей жидкости образованы при его литье, а каналы подачи масла выполнены сверлением. В нижней части блока цилиндров расположены пять опор коренных подшипников коленчатого вала. Крышки коренных подшипников не взаимозаменяемы и имеют маркировку порядкового номера подшипника, начиная от шкива коленчатого вала. В крышке второго коренного подшипника выполнены два резьбовых отверстия под болты крепления маслозаборника. В опоры и крышки установлены сталеалюминиевые вкладыши коренных подшипников. По обеим сторонам опоры третьего коренного подшипника выполнены гнезда для установки упорных полуколец, препятствуюших осевому перемещению коленчатого вала. Переднее полукольцо — сталеалюминевое, заднее металлокерамическое, желтого цвета с обеих сторон.

Двигатель отличается от предыдущих моделей серийно выпускавшихся двигателей ВАЗа облегченной шатунно-поршневой группой.

Поршни с короткой юбкой, отлиты из алюминиевого сплава. В днище каждого поршня сделаны четыре небольшие выточки под тарелки клапанов, но они не предотвращают контакт клапана с поршнем при нарушении фаз газораспределения или обрыве ремня привода ГРМ. На каждом поршне установлено два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа с проточкой и острой кромкой на нижней плоскости. Внутрь маслосъемного кольца устанавливается пружинный расширитель. Все кольца более тонкие, чем на предыдущих моделях двигателей, что призвано сократить внутренние потери двигателя на трение.

Пальцы плавающего типа, фиксируются в поршнях двумя пружинными стопорными кольцами.

Шатуны — «колотые». В верхней головке шатуна запрессована сталебронзовая втулка. Крышки шатунов не взаимозаменяемы и устанавливаются на шатун только в одном положении. Снизу к блоку цилиндров крепится поддон картера. Система смазки двигателя комбинированная под давлением и разбрызгиванием. Масляный насос шестеренного типа с внутренним зацеплением и приводом от переднего конца коленчатого вала. Через маслозаборник, насос забирает масло из поддона картера и под давлением нагнетает в каналы системы смазки двигателя. Для контроля за количеством масла в поддоне установлен измерительный щуп — указатель уровня. Масляный фильтр — полнопоточный, с бумажным фильтрующим элементом и обратным клапаном, препятствующим вытеканию масла из каналов системы смазки в поддон картера после остановки двигателя.

В опорах коренных подшипников установлены масляные форсунки. Масло из форсунок подается на внутренние поверхности поршней для их охлаждения. Часть масла попадает на верхние головки шатунов и через выполненные в них конические отверстия стекает на поршневые пальцы, смазывая их.

В теле коленчатого вала просверлены каналы. По ним масло поступает к шатунным шейкам, смазывая их. В каналы коленчатого вала масло поступает из блока цилиндров через отверстия во вкладышах коренных подшипников и коренных шейках. Технологические отверстия каналов закрыты стальными штампованными заглушками.

С левой стороны блока выполнена полость для установки насоса охлаждающей жидкости и прилив для установки масляного фильтра.

Сверху на блок цилиндров установлена алюминиевая головка. Соединение головки и блока цилиндров уплотнено металлической двухслойной прокладкой. В головку блока цилиндров установлены два распределительных вала и шестнадцать клапанов. Привод клапанов осуществляется через толкатели, с гидрокомпенсаторами. Поэтому регулировка тепловых зазоров в приводе клапанов не требуется. Распределительные валы впускных и выпускных клапанов невзаимозаменяемые. Опоры распределительных валов выполнены в головке, а их крышки объединены в корпус подшипников, устанавливаемый на головку. Сверху корпус подшипников закрыт крышкой головки блока с маслоотражателем и маслозаливной горловиной. Для установки свечей зажигания сверху головки блока цилиндров выполнены цилиндрические углубления — свечные колодцы. В каждый колодец вставлена катушка зажигания. При этом высоковольтный вывод катушки надет на свечу зажигания.

Привод распределительных валов и насоса охлаждающей жидкости осуществляется зубчатым ремнем от коленчатого вала двигателя. Для направления движения ремня по шкивам установлен направляющий ролик, натяжение ремня осуществляется натяжным роликом с автоматическим натяжным устройством. Ремень привода ГРМ закрыт пластмассовыми крышками.

Генератор приводится в действие поликлиновым ремнем от шкива коленчатого вала двигателя.

Ресивер и впускной трубопровод неразъемные, выполнены из пластмассы единым блоком. Выпускной коллектор — стальной, совмещен с каталитическим нейтрализатором. Его соединение с головкой уплотняется двухслойной металлической прокладкой.

Основные данные для контроля, регулировки и обслуживания