Мои Конспекты
Главная | Обратная связь

...

Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ИМЗ





Помощь в ✍️ написании работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Продольный и поперечный разрезы двигателя представлены на рис. 2.3 и 2.4.

Цилиндропоршневая группа (ЦПГ). Цилиндропоршневая группа предназначена для преобразова­ния тепловой энергии топлива в механическую рабо­ту. В нее входят цилиндр, поршень, поршневые коль­ца, поршневой палец. Сюда же относится и головка цилиндра, но поскольку в ней расположены детали механизма газораспределения, конструкция головки цилиндра будет рассмотрена ниже.

Условия работы деталей ЦПГ очень напряжен­ные. При сгорании топливовоздушной смеси темпера­тура пламени достигает 2000—2500°С. Большинство металлов при такой температуре плавится, поэтому для нормальной работы двигателя необходимо обес­печить отвод теплоты от деталей ЦПГ. В результате охлаждения деталей их температуря гораздо меньше 2000°С (температура цилиндра и головки составляет 150-250°С, температура поршня 300-400°С.). Но даже при таких температурах прочность многих металлов снижается, поэтому очень важно не перегревать и не перегружать двигатель. Поршень совершает в цилиндре возвратно-посту­пательное движение с довольно большой скоростью (до 20 м/с), поэтому детали ЦПГ необходимо изго­товлять из таких материалов, которые имеют малый коэффициент трения и не подвержены большому из­носу. Кроме того, поршень должен обладать малой массой для уменьшения сил инерции возвратно-по­ступательного движения. Необходимо также учитывать плохие условия смазки, так как смазывающие 'свойства масел при больших температурах ухудшаются. Исходя из этих требований, рассмотрим кон­струкцию деталей ЦПГ.

Цилиндр отлит из специального чугуна. Внутрен­нюю поверхность цилиндра, по которой перемещается поршень, при окончательной обработке хонингуют (обрабатывают специальным инструментом — хоном, в результате чего достигается высокая чистота по­верхности почти до зеркального блеска), и поэтому нередко называют «зеркалом цилиндра». Для уменьшения износа «зеркала» состав чугуна подбирают таким, чтобы он имел повышенную твердость. Для от­вода и рассеивания теплоты в окружающую среду снаружи на цилиндре выполнены ребра охлаждения.

Цилиндры разбивают на группы в зависимости от размера внутреннего диаметра D:

Внутренний диаметр, мм 78,00-78,01 78,01—78,02 78,02—78,03
Индекс I II III

 

Индекс группы наносят на цилиндр (рис. 2.5).

Поршень отлит из алюминиевого сплава. Алюминиевый сплав имеет малую плотность и хорошую теп­лопроводность, вследствие чего поршень получается легким и не создает больших сил инерции, а также хорошо охлаждается. Вместе с чугунным цилиндром повышенной твердости алюминиевый поршень обра­зует хорошую антифрикционную пару, в результате чего уменьшается износ деталей ЦПГ. Однако у алюминиевого сплава есть один существенный недостаток: коэффициент линейного расширения алюминиевого сплава в два раза большей чем коэффициента линейного расширения чугуна. К тому же температура поршня примерно вдвое выше температуры цилиндра, поэтому при перегреве двигателя поршень расширяется настолько, что его заклинивает в цилиндре. Происходит так называемый «прихват». Во избежание «прихвата» следует исключить возможность перегрева двигателя.

Поршень имеет днище, боко­вую поверхность — юбку и бо­бышки под поршневой палец. На поршне выполнены четыре канав­ки под поршневые кольца. В процессе работы верхняя часть поршня нагревается сильнее и расши­ряется больше, нежели нижняя часть. Поэтому для того, чтобы в рабочем состоянии поршень, имел цилиндрическую форму, его выполняют конусным, т. е. диа­метр головки поршня, где рас­положены поршневые кольца, и верхней части юбки меньше ниж­ней части юбки. При подборе поршня к цилиндру определяю­щим является наибольший диа­метр юбки поршня.


При - работе кривошипно-шатунного механизма на поршень действует сила бокового давления, которая прижимает поршень к стенке цилиндра и деформирует его. Поршень в рабочем состоя­нии должен иметь большую поверхность прилегания к цилиндру, поэтому его делают элипсным в сечении. Большая ось эллипса при этом перпендикулярна оси порш­невого пальца (рис. 2.6).

Под действием силы N поршень деформируется, (показано штриховой линией) и принимает цилиндрическую форму. Разность большой и малой осей эллипса составляет 0,18 мм. Поскольку сила N всегда направлена перпенди­кулярно поршневому пальцу, то боковая поверх­ность поршня около поршневого пальца в ра­боте не участвует. Для предотвращения заклини­вания поршня вследствие его деформации от силы N часть металла вокруг поршневого пальца снимается, выполняются так называемые «холодиль­ники».

Поршни, как и цилиндры, разбивают на группы в зависимости от диаметра юбки Dю, замеренного по большой оси эллипса на расстоянии 13 мм от нижнего торца (рис. 2.7).

 

Диаметр юбки поршня, мм 77,94 - 77,93 77,93 - 77,92 77,92 - 77,91
Индекс 77,94 77,93 77,92

 

Индекс группы поршня выбивают на днище поршня. Кроме того, поршни различают по диаметру отвер­стия под поршневой палец и делят на четыре группы согласно табл. 2.1. Отверстия в поршне, как и порш­невой палец, маркируют краской.

Таблица 2.1

Маркировка поршня и поршневого пальца

Цветовой индекс Диаметр отверстия в поршне, мм Диаметр поршневого пальца, мм
Белый Черный Красный Зеленый 20,9930-20,9905 20,9905—20,9880 20,9880—20,9855 20,9855—20,9830 21,0000—20,9975 20,9975—20,9950 20,9950-20,9925 20,9925—20,9900

 

 

Поршневой палец установлен в поршне с натягом 0,045—0,095 мм, однако при нагревании поршень расширяется больше, чем палец и последний свободно вращается и в поршне, и в шатуне. Такая посадка поршневого, пальца называется плавающей. За счет плавающей посадки палец изнашивается меньше и более равномерно по всей окружности

Кривошипно-шатунный механизм. Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для пре­образования поступатель­ного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. В него входят коленчатый вал и шатуны.

Коленчатый вал со­стоит из двух коренных шеек, двух шатунных шеек и трех щек (рис. 2.8). Передняя и задняя коренные шейки выпол­нены заодно с передней и задней щекой соответ­ственно. Эти детали ча­сто называют «цапфами». Шатунные шейки распо­ложены на пальцах, ко­торые запрессованы в пе­реднюю, среднюю и зад­нюю щеки. Для сборки и разборки коленчатого вала требуются большие усилия и высокая точность.

Без специального обо­рудования выполнить эти операции невозможно, по­ этому ремонт кривошипного-шатунного механизма производят в специализированных мастерских.

Шатун соединен с коленчатым валом с помощью роликового подшипника с сепаратором, поэтому ниж­няя головка шатуна неразъемная (в отличие от разъ­емных шатунов с подшипниками скольжения). Это создает неудобство при ремонте, однако роликовый подшипник нижней головки шатуна менее требовате­лен к условиям смазывания качеству масла и его очистке. Преимуществом коленчатого вала с роликовыми подшипниками в нижней головке шатуна явля­ется и то, что двигатель с таким валом легче запускается в холодное время

Кривошипно-шатунный механизм вращается в двух коренных подшипниках, которые испытывают преимущественно радиальную нагрузку. Однако при выжиме сцепления возникает и осевая нагрузка, поэтому в качестве коренных подшипников используют радиально-упорные шариковые подшипники, которые могут воспринимать как радиальную так и осевую нагрузки.

Механизм газораспределения. Он служит для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры двигателя и выпуска из них отработавших газов в со­ответствии с диаграммой газораспределения.

Диаграмма газораспределения показывает про­должительность процессов рабочего цикла двигателя (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Рабочий цикл двигателя — это совокупность про­цессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности. Работа механизма газораспреде­ления должна быть согласована с работой кривошипно-шатунного механизма. Если механизм газораспре­деления собрать произвольно, то детали двигателя будут вращаться, клапаны будут открываться и за­крываться, но двигатель работать не будет, так как впуск смеси и выпуск отработавших газов не будут согласованы с движением поршней в цилиндрах. Устройство механизма газораспределения показано на рис. 2.9.

От коленчатого вала через зубчатые колеса получает вращение распределительный (или кулачковый) вал, в результате чего его кулачки в определенной последовательности воздействуют на толкатели, кото­рые перемещают штанги. Штанги поворачивают двуплечие рычаги —коромысла, а те, преодолевая усилие пружин, открывают клапаны. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачки перестают давить на толкатели, усилия на кла­паны от толкателей не передаются, и под действием пружин клапаны закры­ваются. Одновременно с закрытием кла­панов под действием пружин занимают исходное положение и остальные детали: коромысла, штанги, толкатели.

Ряд деталей механизма газораспреде­ления, в частности клапаны, совершают возвратно-поступательное движение со значительными ускорениями. При этом в механизме газораспределения возни­кают довольно большие силы инерции. При частоте вращения двигателя более 6500 мин-' силы инерции могут быть ( настолько велики, что вызовут нарушение кинематической связи звеньев механизма между и кулачком и клапаном, изменение закона движения клапана от определенного профилем кулачка и, как следствие, соударение клапанов. В ре­зультате повреждаются оба клапана и нередко поршень, цилиндр и головка цилиндра. Поэтому в процессе эксплуатации важно не превышать установленные для двигателя максимальные частоты вращения.

Так как тахометра на мотоциклах ИМЗ нет, о частоте вращения коленча­того вала можно судить по показаниям спидометра. Частоте вращения 5000 мин-1 будут приблизительно соответствовать скорости: на 1-й передаче — 36 км/ч. На 2-йпередаче — 57 км/ч, на 3 передаче 76 км/ч, на 4-й передаче— 100 (км/ч). При этом следует учесть, что неточность в эти соотношения вносит несоот­ветствие давления шин, погрешности показаний спидометра и ряд других факторов.

Для согласованного движения поршней и клапа­нов зубчатые колеса привода распределительного вала устанавливают по меткам, которые наносят на их торцы. При переборке механизма газораспределе­ния на это надо обратить внимание.

Для уменьшения шума и динамических нагрузок на привод механизма газораспределения в процессе работы двигателя зубчатые колеса выполнены косозубыми. Для обеспечения оптимального зазора в за­цеплении зубчатые колеса делят попарно на группы. При замене их надо подбирать в соответствии с груп­пой картера, которая назначается в зависимости от межосевого расстояния отверстий привода газораспределения.

 


 

Группа картера 5,5
Индекс комплекта зубча­тых колес 13-18 12-17 11-16 10-15 9-14 8-12 6-10

Индекс комплекта зубчатых колес наносится электрографом на их торцы, а группа картера выби­вается в районе генератора справа (рис. 2.10, 2.11).

При правильном подборе зубчатых колес на новом двигателе боковой зазор должен быть в пределах 0.01 – 0.12 мм (рис. 2.12), а у изношенного двигателя)
не должен превышать 0,3 мм.

На всех моделях двигателей вплоть до М67-З6 применялись плоские толкатели. На последней модели ИМЗ-8.103 внедрены вращающиеся толкатели, которые более долговечны, не требуют частой регули­ровки зазоров в механизме газораспределения. Вра­щающиеся толкатели можно устанавливать на двигатели предыдущих моделей, но только в комплекте,
с соответствующим распределительным валом.

Доверь свою работу ✍️ кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.