Пристрій кривошипно-шатунного механізму

Відкрити велику картинку в новій вкладці »

---

Кривошипно-шатунний механізм служить для перетворення поступального руху поршня під дією енергії розширення продуктів згоряння палива в обертальний рух колінчастого валу. Механізм складається з поршня з поршневими кільцями та пальцем, шатуна, колінчастого валу та маховика.


Поршень 4 відливається із високоміцного алюмінієвого сплаву. Оскільки алюміній має високий температурний коефіцієнт лінійного розширення, то для виключення небезпеки заклинювання поршня в циліндрі в головці поршня над отвором поршневого пальця залита терморегулююча сталева пластина 5.

Поршні, так само як і циліндри, по зовнішньому діаметру сортуються на п'ять класів:

Клас	Діаметр поршня двигунів 2108 та 21081	Діаметр поршня двигунів 21083
А	75,965-75,975	81,965-81,975
У	75,975-75,985	81,975-81,985
З	75,985-75,995	81,985-81.995
D	75,995-76,005	81,995-82,005
Е	76,005-76,015	82,005-82,015

Вимірювати діаметр поршня для визначення його класу можна тільки в одному місці: у площині, перпендикулярній до поршневого пальця на відстані 51.5 мм від днища поршня. За інших місцях діаметр поршня відрізняється від номінального, т.к. зовнішня поверхня поршня має складну форму. У поперечному перерізі вона овальна, а висотою конічна. Така форма дозволяє компенсувати нерівномірне розширення поршня через нерівномірний розподіл маси металу всередині поршня.

На зовнішній поверхні поршня нанесені кільцеві мікроканавки завглибшки до 14 мікрон. Така поверхня сприяє кращому підробітку поршня, так як у мікроканавках затримується масло. У нижній частині бобишок під поршневий палець є отвори для проходу олії до поршневого пальця. Для поліпшення умов змащення у верхній частині отворів під палець зроблено два поздовжні пази шириною 3 мм і глибиною 0,7 мм, в яких накопичується масло.

Ось отвори під поршневий палець зміщена на 1,2 мм від діаметральної площини поршня в бік розташування клапанів двигуна Завдяки цьому поршень завжди притиснутий до однієї стінки циліндра, і усуваються стукіт поршня об стінки циліндра при переході його через ВМТ. Однак, це вимагає встановлення поршня в циліндр у строго визначеному положенні. При складанні двигуна поршні встановлюються так, щоб стрілка на днищі поршня була спрямована у бік передньої частини двигуна.


По масі поршні сортуються втричі групи: нормальну, збільшену на 5 р і зменшену на 5 р. Цим групам відповідає маркування на днище поршня; "Г", "+" і На двигуні всі поршні повинні бути однієї групи по масі, щоб зменшити вібрації через неоднакові маси зворотно-поступально рухомих деталей.

У запасні частини поставляються поршні номінального розміру лише трьох класів: А, С і Е. Цього достатньо для підбору поршня до будь-якого циліндра при ремонті двигуна, оскільки поршні та циліндри розбиті на класи з деяким перекриттям. Наприклад, до циліндрів класів В і D може підійти поршень класу С. Головне при доборі поршня забезпечити необхідний монтажний зазор між поршнем і циліндром 0,025-0,045 мм.

Крім поршнів номінального розміру в запасні частини поставляються і ремонтні поршні зі збільшеним на 0,4 та 0,8 мм зовнішнім діаметром. На днищах ремонтних поршнів ставиться маркування у вигляді квадрата або трикутника. Трикутник відповідає збільшенню зовнішнього діаметра на 04 мм, а квадрат - на 08 мм.

Поршневий палець 10 сталевий, трубчастого перерізу, запресований у верхню головку шатуна і вільно обертається в бобишках поршня, По зовнішньому діаметру пальці сортуються на три категорії через 0,004 мм відповідно до категорій поршнів. Торці пальців забарвлюються у відповідний колір; синій – перша категорія, зелений – друга і червоний – третя.

Поршневі кільця забезпечують необхідне ущільнення циліндра і відводять тепло від поршня до стінок. Кільця притискаються до стінок циліндра під впливом своєї пружності та тиску газів. На поршні встановлюються три чавунні кільця — два компресійні 7, 8 (ущільнюючих) та одне (нижнє) маслознімне 6, яке перешкоджає попаданню олії в камеру згоряння


Верхнє компресійне кільце 8 працює в умовах високої температури, агресивного впливу продуктів згоряння та недостатнього мастила, тому для підвищення зносостійкості зовнішня поверхня хромована і для поліпшення прироблюваності має бочкоподібну форму утворює.

Нижнє компресійне кільце 7 має знизу проточку для збирання олії при ході поршня вниз, виконуючи при цьому додаткову функцію маслоскида кільця. Поверхня кільця для підвищення зносостійкості та зменшення тертя стінки циліндра фосфатується.

Олійне кільце має хромовані робочі кромки і проточку на зовнішній поверхні, в яку збирається масло, що знімається зі стінок циліндра. Усередині кільця встановлюється сталева кручена пружина, яка розтискає кільце зсередини і притискає його до стінок циліндра. Кільця ремонтних розмірів виготовляються (так само, як і поршні) із збільшеним на 0,4 та 0,8 мм зовнішнім діаметром.

Шатун є сталевим, обробляється разом з кришкою, і тому вони окремо незамінні. Щоб при складанні не переплутати кришки та шатуни, на них таврується номер циліндра, в який вони встановлюються. При складанні цифри на шатуні та кришці повинні знаходитися з одного боку.

Колінчастий вал 25 відливається з високоміцного спеціального чавуну і складається з шатунних та корінних шліфованих шийок. Для зменшення деформацій при роботі двигуна вал зроблений п'ятиопорним та з великим перекриттям корінних та шатунних шийок. У тілі валу просвердлені канали 14 для подачі олії від корінних шийок до шатунних. Технологічні висновки каналів закриті ковпачковими заглушками 26.

Для зменшення вібрацій двигуна вал забезпечений противагами, відлитими разом ціле з валом. Вони врівноважують відцентрові сили шатунної шийки, шатуна та поршня, які виникають під час роботи двигуна. Крім того, для зменшення вібрацій колінчастий вал ще динамічно балансують висвердлюючий метал у противагах.