Двигатель представляет собой бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный агрегат с восемью клапанами и верхним расположением распределительного вала. Питание топливом осуществляется через карбюратор. Цилиндры работают в последовательности 1-3-4-2, при этом отсчет ведется от шкива коленчатого вала.
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)
Основная задача кривошипно-шатунного механизма — преобразование возвратно-поступательного движения поршня, вызванного сгоранием топливной смеси, во вращательное движение коленчатого вала. Этот узел включает в себя поршень с кольцами и пальцем, шатун, коленчатый вал и маховик.
Поршень и его особенности: Поршень изготавливается из высокопрочного алюминиевого сплава. Чтобы компенсировать высокое тепловое расширение алюминия и предотвратить заклинивание, в его головку вставлена стальная терморегулирующая пластина. Форма поршня не является цилиндрической: в поперечном сечении он овальный, а по высоте — конический. Это позволяет нивелировать неравномерное расширение из-за разной толщины металла в различных зонах. Для лучшей приработки и удержания масла на поверхности нанесены микроканавки. Отверстие под поршневой палец смещено на 1,5 мм от центра, что обеспечивает постоянный прижим поршня к одной стороне цилиндра и устраняет стуки при переходе через верхнюю мертвую точку (ВМТ). При сборке важно ориентировать поршень правильно — стрелка на его днище должна быть направлена вперед. Поршни сортируются по массе на три группы (нормальная, +5 г, -5 г) с соответствующей маркировкой («Г», «+», «-»), и в одном двигателе должны использоваться поршни одной группы для снижения вибраций.
Поршневой палец и кольца: Поршневой палец — стальной, трубчатого сечения. Он запрессован в верхнюю головку шатуна и свободно вращается в бобышках поршня. Палец, как и поршень, имеет категории по диаметру, которые маркируются цветом на торцах. На поршне установлены три чугунных кольца: два компрессионных (верхнее и нижнее) и одно маслосъемное. Верхнее компрессионное кольцо работает в самых тяжелых условиях, поэтому его наружная поверхность хромирована и имеет бочкообразную форму для лучшей приработки. Нижнее компрессионное кольцо дополнительно выполняет функцию сброса масла благодаря специальной проточке. Маслосъемное кольцо оснащено разжимной пружиной, которая обеспечивает плотный прижим к стенкам цилиндра.
Шатун и коленчатый вал: Шатун — стальной, обрабатывается в сборе со своей крышкой, поэтому они не взаимозаменяемы с другими парами. Для правильной сборки на них наносится номер цилиндра. Коленчатый вал отлит из специального чугуна, имеет пять коренных опор (пятиопорный) для повышенной жесткости и противовесы для уравновешивания инерционных сил. Внутри вала проделаны масляные каналы для подачи смазки от коренных шеек к шатунным.
Рисунок 4. - Кривошипно-шатунный механизм проектируемого двигателя
1. Крышка шатуна; 2. Болт крепления крышки шатуна; 3. Шатун; 4. Поршень; 5. Терморегулирующая пластина поршня; 6. Маслосъемное кольцо; 7. Нижнее компрессионное кольцо; 8. Верхнее компрессионное кольцо; 9. Разжимная пружина, 10. Поршневой палец; 11. Вкладыш шатунного подшипника, 12. Упорные полукольца среднего коренного подшипника; 13. Вкладыши коренного подшипника; 14. Каналы дни подачи масла от коренного подшипника к шатунному; 15 Держатель заднего сальника коленчатого вала; 16. Задний сальник коленчатого вала; 17. Штифт для датчика ВМТ; 18 Метка (лунка) ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндра; 19. Шкала в люке картера сцепления, 20. Метка ВМТ поршней 1-го и 4-го цилиндров на ободе маховика; 21. Шайба болтов крепления маловика; 22. Установочный штифт сцепления; 23. Зубчатый обод маховика; 24 Маховик; 25. Коленчатый вал; 26. Заглушка масляных каналов коленчатого вапа: 27 Передний сальник коленчатого вала (запрессован в крышку масляного насоса); 28. Зубчатый шкив привода распределительного вала; 29. Шкив привода генератора; А Маркировка категории поршня по отверстию для поршневого пальца; B. Маркировка класса поршня по наружному диаметру; C. Маркировка ремонтного размера поршня; D Установочная метка; I Метки для установки момента зажигания. II. Маркировка крышек коренных подшипников коленчатого вала (счет опор ведется от передней части двигателя)
Газораспределительный механизм (ГРМ)
двигатель поршень давление шатунный
Газораспределительный механизм отвечает за своевременный впуск топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов. В данном двигателе используется схема с верхним расположением клапанов. Распределительный вал, находящийся в головке блока цилиндров, приводится от коленчатого вала зубчатым ремнем, который также вращает шкив водяного насоса.
Привод и регулировка: Клапаны приводятся в действие непосредственно через толкатели от кулачков распредвала. Зазор между кулачком и толкателем регулируется с помощью сменных шайб разной толщины. Натяжение ремня ГРМ регулируется специальным роликом на эксцентриковой оси. Правильное натяжение проверяется по усилию, необходимому для скручивания ремня пальцами (примерно 1.5-2 кгс). Крайне важно соблюдать правильность установки меток на шкивах при сборке. Для этого коленчатый вал устанавливают в положение, когда поршень первого цилина находится в ВМТ такта сжатия. При этом метки на шкивах коленвала и распредвала, а также метка на маховике должны совпасть с контрольными рисками.
Интересное: Зачем нужно промывать систему охлаждения?.
Важно помнить, что проворачивать коленвал без установленного ремня ГРМ запрещено — это приведет к столкновению поршней с клапанами и серьезным повреждениям.Распределительный вал и клапаны: Распределительный вал — чугунный, имеет пять опорных шеек. На нем также расположен эксцентрик для привода топливного насоса. Клапаны (впускные и выпускные) расположены в головке блока в ряд. Выпускной клапан, работающий в условиях высоких температур, имеет составную конструкцию: стержень из одной стали и головку с наплавкой из жаропрочного сплава. Для уменьшения попадания масла в камеру сгорания на направляющие втулки клапанов надеты маслоотражательные колпачки (сальники клапанов). Клапаны удерживаются в закрытом положении двумя пружинами (наружной и внутренней).
Толкатели и регулировочные шайбы: Толкатели представляют собой цилиндрические стаканы, в углублении которых размещается регулировочная шайба. Шайбы поставляются толщиной от 3 до 4,5 мм с шагом 0,05 мм, их толщина указана на поверхности. Для равномерного износа толкатели в процессе работы проворачиваются вокруг своей оси благодаря смещению оси кулачка относительно оси толкателя.
Рисунок 5. - Газораспределительный механизм проектируемого двигателя
1. Шкив на коленчатом валу для привода генератора; 2. Зубчатый шкив на коленчатом валу для привода распределительного вала; 3. Зубчатый ремень привода распределительного вала; 4. Шкив насоса охлаждающей жидкости; 5. Натяжной ролик; 6. Эксцентриковая ось натяжного ролика; 7. Установочная метка (усик) на задней крышке зубчатого ремня; 8. Установочная метка на шкиве распределительного вала; 9. Шкив распределительного вала; 10. Метка опережения зажигания на 5' на передней крышке зубчатого ремня; 11. Метка опережения зажигания на 0"; 12. Метка ВМТ на шкиве привода генератора; 13. Установочная метка на крышке масляного насоса; 14. Метка ВМТ на зубчатом шкиве коленчатого вала; 15. Передний корпус подшипников распределительного вала; 16. Задний корпус подшипников распределительного вала; 17. Эксцентрик на распределительном валу для привода топливного насоса; 18 Распределительный вал; 19. Сухари клапана; 20. Тарелка клапана; 21. Наружная пружина клапана; 22. Внутренняя пружина клапана; 23. Опорная шайба пружин; 24. Впускной клапан; 25. Направляющие втулки клапана; 26. Выпускной клапан; 27. Стопорное кольцо; 28. Маслоотражательный колпачок; 29. Толкатель клапана; 30. Регулировочная шайба; 31. Головка цилиндров; 32. Седло клапана; 33. Дистанционное кольцо; I. Проверка натяжения ремня; II. Порядок затягивания болтов крепления головки цилиндров; III. Порядок затягивания гаек крепления корпусов подшипников распределительного вала
Интересное еще здесь: Обзор.
Описание конструкции и систем двигателя.