Диаметр цилиндра и ход поршня принято измерять в миллиметрах, а объем двигателя — в литрах.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Назначение, устройство, принцип действия
Понятно, что два двигателя одинакового объема могут иметь различное число цилиндров и различную компоновку. Если диаметр цилиндра больше хода поршня, то такой двигатель называют короткоходным. Данные двигатели развивают более высокие максимальные обороты коленчатого вала, и в них кшм что это такое в машине размещение впускных и выпускных клапанов, что дает возможность получения высокой мощности. Если ход поршня превышает диаметр цилиндра, то двигатель считается длинноходным.
Такие двигатели, как правило, более экономичны и характеризуются большими значениями крутящего момента. Длинноходные двигатели имеют большую высоту, но короче по длине. При разработке конструкции двигателя приходится решать вопрос о выборе величины объема отдельного цилиндра.
Если объем цилиндра сделать очень маленьким, то он будет плохо заполняться топливно-воздушной смесью, и мощность такого двигателя будет низкой.
Кривошипно-шатунный механизм двигателя внутреннего сгорания: устройство, назначение, как работает
В то же время нельзя безгранично увеличивать объем цилиндра, потому что при этом фронт распространения пламени может не успеть дойти кшм что это такое в машине стенок цилиндра за то короткое время, которое отводится на рабочий ход, а это приведет к уменьшению давления в цилиндре и скажется на уменьшении мощностных показателей двигателя. В современных автомобильных двигателях объем отдельного цилиндра редко превышает 0,8л, а в большинстве двигателей составляет около 0,5л.
Чем большее число цилиндров имеет двигатель, тем равномернее он работает. Зачастую кривошип располагается от оси шеек в определенном радиусе, что определяет ход поршня. Именно эта деталь дала название кривошипно-шатунному механизму.
Еще одна подвижная деталь механизма сложной конфигурации, изготовленная из чугуна или стали. Основным назначением вала является преобразование поступательного поршневого движения поршня во вращательный момент. Коленчатый вал складывается из шеек коренных, шатунныхщек соединяющих шейки и противовесов. Щеки создают равновесие при работе всего механизма. Внутри шейки и щеки оснащены небольшими отверстиями, через которые под давлением происходит подача масла.
Маховик, как правило, установлен на конце вала. Изготавливается из чугуна. Маховик предназначен для повышения равномерного вращения вала для запуска двигателя с помощью стартера. В настоящее время чаще применяются маховики двухмассового типа — два диска, которые достаточно кшм что это такое в машине соединены между.
Это неподвижная деталь КШМ, которая изготавливается из чугуна или алюминия. Блок предназначен для направления поршней, именно в них осуществляется весь рабочий процесс.
Блок цилиндров может быть оснащен рубашками охлаждения, постелями для подшипников распределительного и коленчатого валаточкой крепления. Эта деталь оснащена камерой сгорания, каналами впускными и выпускнымиотверстиями для свечей зажигания, втулками и седлами.
Однако есть и модификации с двумя шатунами на одной шатунной шейке. Это самая большая часть конструкции мотора. Вверху этого элемента устанавливается головка блока цилиндров, а между ними находится прокладка зачем она нужна и как определить ее неисправность, читайте в отдельном обзоре.
В головке блока цилиндров сделаны углубления, которые формируют особенную полость. В ней сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется часто ее называют камерой сгорания. Модификации моторов на водяном охлаждении будут оснащаться головкой с каналами для циркуляции жидкости. Все неподвижные части КШМ, соединенные в одну конструкцию, называются остовом. Эта часть воспринимает основную силовую нагрузку в процессе работы подвижных частей кшм что это такое в машине. В зависимости от того, как закреплен двигатель в моторном отсеке, остов воспринимает также нагрузки и от кузова или рамы.
В процессе движения эта часть также сталкивается с воздействием трансмиссии и ходовой части машины. Чтобы предотвратить перемещение ДВС во время разгона, торможения или маневрирования, остов крепко фиксируется болтами к несущей части транспортного средства.
Для устранения вибраций на месте соединения используются подушки двигателя, сделанные из резины. Их форма зависит от модификации двигателя.
Когда машина перемещается по неровной дороге, на кузов оказывается нагрузка кручения. Чтобы мотор не кшм что это такое в машине такие нагрузки, обычно его крепят в трех точках. Все остальные части механизма являются подвижными. Входит в состав поршневой группы КШМ. Форма поршней тоже может разниться, но ключевой момент — они выполнены в виде стакана. Верхнюю часть поршня называют головкой, а нижнюю — юбкой.
Головка поршня — самая толстая часть, так как она воспринимает на себя термическую и механическую нагрузку при воспламенении топлива. Торец того элемента днище может иметь разную форму — плоскую, выпуклую или кшм что это такое в машине. Эта часть формирует размеры камеры сгорания. Нередко встречаются модификации с углублениями разной формы. Все эти типы детали зависят от модели ДВС, принципа подачи топлива и.
По бокам поршня сделаны канавки для установки уплотнительных колец. Ниже этих проточек кшм что это такое в машине углубления для отвода масла от детали. Юбка чаще всего имеет форму овала, и основная ее часть — направляющая, предотвращающая клин поршня в результате термического расширения.
Чтобы компенсировать силу инерции, поршни изготавливаются из легкосплавных материалов. Благодаря этому они имеют небольшой вес. Днище детали, также как стенки камеры сгорания, сталкиваются с максимальными температурами.
Однако данная деталь не охлаждается при помощи циркуляции ОЖ в рубашке. Из-за этого алюминиевый элемент подвержен сильному расширению. Для предотвращения заклинивания поршень охлаждается маслом.
это движение передается на колеса автомобиля, что и приводит машину в движение. Принцип работы кривошипно-шатунного механизма Под.
Во многих кшм что это такое в машине авто смазка подается естественным путем — масляный туман оседает на поверхности и стекает обратно в поддон. Однако встречаются двигатели, в которых масло подается под напором, обеспечивая лучший теплоотвод от нагретой поверхности. Поршневое кольцо выполняет свою функцию в зависимости от того, в какой части головки поршня оно установлено:. Диаметр колец всегда больше диаметра цилиндра. Благодаря этому они обеспечивают уплотнение в цилиндропоршневой группе.
Чтобы ни газы, ни масло не просачивались через замки, кольца размещаются на своих местах со смещением прорезей относительно друг друга. Материал, который используется для изготовления колец, зависит от их применения. Он состоит из двух основных частей. Верхняя утолщенная часть называется головкой, а нижняя направляющая часть — юбкой.
Головка поршня содержит днище 4 рис. В стенках проточены канавки 5 для компрессионных колец. Нижние канавки имеют дренажные отверстия 6 для отвода масла.
Кривошипно-шатунный механизм двигателя: устройство, назначение, как работает
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. 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.
Их форма зависит от кшм что это такое в машине 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. При работе двигателя поршни нагреваются сильнее, чем цилиндры, охлаждаемые жидкостью или воздухом, поэтому расширение поршней особенно алюминиевых. Несмотря на наличие зазора между цилиндром и поршнем, может произойти заклинивание кшм что это такое в машине. Для предотвращения заклинивания юбке кшм что это такое в машине овальную форму большая ось овала перпендикулярна оси поршневого пальцаувеличивают диаметр юбки по сравнению с диаметром головки, разрезают юбку чаще всего выполняют Т- или П-образный разреззаливают 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 кшм что это такое в машине являются керамика и спеченные материалы, обладающие достаточной прочностью, высокой износостойкостью, низкой теплопроводностью, малой плотностью и небольшим коэффициентом теплового расширения. 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.
Кривошипно-шатунный механизм
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 кшм что это такое в машине, 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 кшм что это такое в машине 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.
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.
